2012年6月20日 星期三

莫拉克風災救災探測工作日誌

     最近幾個颱風豪雨過境,在台灣各地又造成了大大小小不同的災情。喚起了費雪幾年前對於莫拉克災情的記憶,分享一下讓大家知道當時地質科學的人員做了哪些事囉。

當時由於行政院呼籲國內有探測儀器及能力的單位向政府登錄,因此費雪透過了服務的學校向國防部表達現有的儀器與能力。很快的陸軍第八軍團就跟我們聯絡,據說是馬英九總統接受災民陳情後直接下令,把我們派往了高雄縣六龜鄉寶來村竹林部落。跟其他派往小林村的探測團隊不同的是,我們沒有直升機好搭,所以是用軍方的悍馬車將我們一行四人及裝備先載到新發斷橋的橋頭,再來人員隨著增援的陸軍救災部隊搭乘橡皮艇強渡旗山溪,裝備則走流籠。然後再用災區內徵用的小發財車載到半山腰路還可以通的地方,再由我們將裝備扛到事故現場。下面是費雪寫給陸軍第八軍團救災指揮部的報告,如果有些艱澀就請大家原諒。

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工作期間:98年8月228月23

工作地點:高雄縣六龜鄉寶來村竹林部落崩塌地
 

一、寶來地區災情與探測工作原理概要

六龜鄉寶來溫泉區自85開始下雨,竹林地區發生少量土石流,9日上午10時左右,竹林地區發生大面積土石流(圖1),吳姓養羊人家五口,遭土石流活埋失去聯絡8/18日國軍救難部隊發現了部份大體。經家屬要求以高科技儀器協尋失蹤遺體,因此由國立海洋大學提供地電阻探測儀器一套及操作人員四員進行協尋。地電阻探測儀係將一連串電極埋設於地表,藉由向地下通入電流,並同時量測電位之空間變化程度,最後經由程式演算得到地下之電阻率的分布變化情形。探測深度可在1-十公尺深度範圍。由於遺體可能帶有部分鐵器或被埋藏於建築物中、或鐵皮下,因此可以利用此探測儀器找到可能位置,並進行開挖嘗試尋找遺體。

圖1 莫拉克災後本區航空攝影照片


二、探測地區佈線概要

    竹林受災地點主要有兩處大面積土石流崩積扇分佈(見圖2),吳姓人家之屋舍原位於高處平台,因右側土石流(土石流區一)發生崩塌,而可能遇難遭土石流推擠至崩積扇中。探測團隊進駐時,據現場搜救總隊指揮人員表示,前數日搜尋過程中曾於三處地點發現罹難者部份遺骸,由於土石流區一之分布範圍相當廣大,足有4-5個足球場之廣,並且現場正由軍方挖土機兩部,民間挖土機一部進行開挖作業中,因此協調搜救總隊與軍方人員,劃分現場工作區域範圍。由軍方挖土機對於發現遺體之區域附近至崩積扇頂懸崖間進行開挖,民間搜救針對平台上屋舍原位置附近開挖,而由探測團隊針對發現遺骸附近位置,進行精密的重點探查,以增加發現遺體之可能性。由於時間以及儀器電池儲存之限制,僅對搜救指揮人員所指出之發現遺體附近區域兩處(地點AB)進行精密探查。地點A位於崩積扇央,距崩塌之崖邊約50公尺,多為大型岩塊、卵礫石夾粗沙所構成,附近有兩處發現遺骸地點。地點B位於扇尾與土石流區域二交接之處,由於流速驟減,因此可能有部份殘骸堆置於此處,也於此處發現部分小孩遺骸,因此探測團隊選擇此二處進行工作。


圖2 簡易素描災區救災工作劃分

為探測遺體,因此必須採用解析度較高之探測方式,探測團隊採用三維之電極佈設方式進行地下探查,電極間距為50公分,每條電極陣列長度為20公尺,電極陣列寬度間距為2公尺,以構成一長方形探測區域。探測結果經由現場攜行用電腦進行反演算後,找出可疑熱點(Hot spot)(可能存在遺體之鐵器、建築物或鐵皮之反應)後,再進行開挖協尋。


三、發現及處置

    為尋找可能遺體埋藏位置,AB兩處探測採用高解析度施測方法,探測深度約可達地下5公尺,解析度最大可達25公分(亦即約可解析長寬為25公分之物體)A處探測結果經程式演算後,多為具有高電阻率(最高可達約1000 Ohm-m)之分布,顯示本處地下主要為岩塊或粗沙所組成,地下僅有一處異常低電阻率區域(電阻率<32 Ohm-m),長約5公尺,寬約1.5公尺,埋深約2-3公尺,似為人造物(例如鐵皮等導電性較好之物體)所組成(圖3)。另有二處埋深約3公尺,長度約1公尺寬為0.5公尺之零星低電阻率一常,因此於地表相對應位置標示熱點及可能埋深(圖4),通知現場指揮人員開挖,經開挖後發現除人造物外,並無發現遺體。

圖3 災區A處地電阻三維探測結果


圖4 地面開挖標示

    B處探測結果經程式演算後,顯示僅地表附近有異常低電阻區域分佈(圖5),經施測人員簡易開挖檢視後,確認為鐵皮及電線等物體,除此之外,並無異常低電阻區域埋藏於地表之下,因此並無開挖價值,因此不建議開挖。

 圖5 災區B處地電阻三維探測結果

四、檢討及建議

    經檢視成果後,有以下數點建議提供後續施測之考量與改進參考:

(1)本次施測為搜尋遺體,須以較小電極間距進行探測以取得較高解析能力,但相對的限縮了搜尋區域範圍,由於寶來竹林部落災區地點位於山區,需換撘四驅車輛至附近,再以徒步搬運儀器進入。由寶來街上至災區車行及徒步交通時間約為40分鐘,時間損耗使得施測時間相對縮短,另由於地形崎嶇作業困難,每個測點需耗用3小時完成,為一般平地施測之2-3倍時間。若再考量由災區外整補地點進出時間,又耗用約3-5個小時,因此兩日卻僅有約6-8個工作小時,僅足夠完成兩處重點區域探查。

(2)此次施測團隊人員共為四人,為一般平地作業編制(3-4)。但在崎嶇無道路之山區地形,需1.5-2倍之人力方足夠順利作業及搬運儀器,此次並無足夠人力,僅靠四人操作小組進行獨立作業,也因此無法提升施測速度。

(3)由於寶來地區在團隊進入當日還無水電,交通仍不便,人員以及儀器無法得到替換休息與整補。攜行用儀器之耗電雖較小,因此可攜帶較少電池進入災區地點,但是若需連續2-3日作業,電池須能完整充電或替換,並能替補保險絲等耗用品。此次在事前因已事先了解災區交通不便之狀況,盡量輕裝僅攜帶必要之設備前往,因此也無法持續數日作業。未來若還需持續前往災區其他地點作業,需建立人員及儀器整補或後備器材屯儲之地點,以利長期(2日以上)作業。

(4)在寶來竹林崩塌地場址的雜訊相當高,約有30-35%的施測視電阻率數據 (WennerDipole-dipole)為負值(施測長度為20m,電極間距0.5m),由過去的經驗及文獻,一般場址若具有很多三維或二維垂直向之人為構造物(鐵皮,電線),往往會產生大量負值視電阻率,因此必須依賴大量不同施測方法資料以彌補缺失的部份。

(5)由現場的三維圖形來看,三維圖形會比二維更有效的呈現地下電阻構造,不易受測線外之構造的Shadow effect影響。因此建議未來施測應採用三維施測方式。
(6)地點的選擇影響施測之成效,此次施測地層為崩積扇。扇頂及扇央部位多為巨型至中型缺乏級配石塊,常有中空空隙,施測相當耗力且困難。而扇尾部分稍有掏選,施測較易取得較好成果。因此建議如甲仙鄉小林地區或六龜鄉新開地區,由於多為土石流扇尾之部分,為下一階段較適合用地電阻探測協助搜尋之地區。

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