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工程地質

工程地質. 陳宏宇. 地質作用 (Geological Process). 4. Meander 河曲. 蜿蜒度 = 河段總長度 / 河段直線長度. 北太平洋地區 : 日本 ( 溫帶 ) 台灣 ( 亞熱帶 ) 菲律賓 ( 熱帶 ) 婆羅洲 ( 赤道 ) 新幾內亞 ( 赤道 ) 目地 : 探討大自然中 氣候、地質環境 在曲流中 形成的證據 等高線 : 颱風侵襲頻率 等值線. 日本. 1.0. 台灣. 1.25. 1.5. 1.75. 菲律賓. 2.0. 婆羅洲. 新幾內亞. 降雨量. 洪水強度. 緯度.

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Presentation Transcript

  1. 工程地質 陳宏宇 地質作用 (Geological Process) 4

  2. Meander河曲

  3. 蜿蜒度=河段總長度/河段直線長度

  4. 北太平洋地區: 日本 (溫帶) 台灣 (亞熱帶) 菲律賓 (熱帶) 婆羅洲 (赤道) 新幾內亞 (赤道) 目地: 探討大自然中 氣候、地質環境 在曲流中 形成的證據 等高線: 颱風侵襲頻率 等值線 日本 1.0 台灣 1.25 1.5 1.75 菲律賓 2.0 婆羅洲 新幾內亞

  5. 降雨量 洪水強度 緯度 颱風侵襲頻率

  6. 2005海棠颱風 2004敏督利颱風 岩石的強度(弱岩<25Mpa)、岩層的破碎等地質環境的敏感條件，也是控制河流曲率變化的主要因素(濁口溪茂林地區，蜿蜒度>2.0) 衛星影像:成功大學防災中心

  7. 2009 莫拉克颱風 2005海棠颱風 颱風侵蝕作用，造成河道的彎曲、加寬、河階地的形成、山谷的不對稱，甚至曲流改道的現象。 衛星影像:成功大學防災中心

  8. 大自然 循環

  9. 大自然循環--風化 侵蝕

  10. 80 mm yr-1 Taiwan geology 46-114 MPa 5-74 6-34 22-68 ~0.1 • Plate collision at 80 mm/yr • Erosion rate 3-6 mm/yr • Bedrock uplift at 5-7 mm/yr • Meta-sediments • Increasing in grade W-E • Weak in thrust belt

  11. 岩石的生成

  12. 地質年代 • 地球已形成45億年 • 可能再存在40億年

  13. 臺灣雨量變化圖

  14. 臺灣降雨強度變化圖

  15. 降雨強度增加: 與過去50年比較 台灣地區 降雨總量變動 豐枯季節改變 年降雨量變化不大 豐水年 雨量(mm) 7年 19年 8年 18年 2005年 3,568mm 1953年 3,180mm 1972年 3,240mm 1990年 3,144mm 1998年 3,322mm 年雨量 (mm) 降雨時數有減少趨勢 乾旱年 雨量(mm) 1980年 1,605mm 1993年 1,645mm 1963年 1,830mm 2002年 1,572mm 9年 13年 17年 降雨強度有增強趨勢 (李鎮洋,2011)

  16. GLOBAL TEMPERATURES, 1860 -- 2000 Globe 根據IPCC (1990--- 2007)報告， 全球氣候變遷已經明顯發生: -地球升溫 (百年 0.74°，過去50年 平均每十年  0.13°) -氣候模式改變（極端降雨機率增加， 內陸出現乾旱機率加大） (汪中和, 2011) 21 世紀末上升 2.3 oC (夏季 2.5 oC , 冬季 2.0 oC) Source: Hadley Centre for Climate Prediction and Research

  17. Amazon 1200Mt/yr Ganges 520 Mt/yr Yangtze 480 Mt/yr Indus 250 Mt/yr Taiwan 384 Mt/yr (Ratio: 1.9%, Area: 0.024%) Average sediment discharge to ocean: 384 --- 160 Mt/yr(544 Mt/yr in total) Erosion rate: 3.9mm/yr 5.2mm/yr

  18. 降雨分布與輸砂量 2009年8月6日至11日莫拉克期間，高屏溪輸砂量為777百萬噸。 0.2 Mt 7.8 Mt (54) 188 Mt (262.1) 2.3 Mt 1.0 Mt 30 Mt 4.3 Mt 31.2 Mt (2.2) 2.4 Mt (24) (49) 193 Mt (219.2)

  19. Calculation: Concentration, C (g/m3) x Water discharge, Q (c.m.s) = Sediments (ton.s-1) Sediments (ton.s-1) ÷ Density (t/m3) ÷ Area (m2) = Erosion (mm.s-1) Stream power per unit area : Water density, r (1000 kg/m3)x Acceleration, g (9.8 m.s-2) x Water discharge, Q (m3.s-1)x Channel slope,S (%) / Channel width, w (m) = w (Wm-2)

  20. River response to earthquake • Unit sediment concentration up 4-fold. • Greatest increase around epicentre, fault & typhoon tracks. • Sediment discharge to ocean up by 2.6 times. • Toraji flood discharged 175 Mt at coast. • More frequent hyperpycnal discharges lead to more turbidites Choshui

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