土石流和降雨的關係
在形成土石流的基本要件中，水不僅是土石流體的重要成分，更是激發土石
流的直接條件。在同一條土石流溝中，其流域內的物質條件與溝床地形條件，
在正常情況下的一定時期內，可視為相對穩定，變化不大，但是流域內的降雨
條件，隨時間的變化卻非常大。
在亞熱帶地區，形成暴雨土石流的激發條件是降雨，臺灣地區的許多土石流，
也多是由於不同降雨條件所造成的。由此可知某一特定流域內，土石流的發生
與規模大小，決定於流域內的降雨條件。因此若能釐清土石流流域內，降雨條
件、物質條件及溝床條件在形成土石流過程中的關係，分析出流域內降雨條件
的變化規律與發展趨勢，就可能利用降雨特性，進行土石流發生的預報工作。
然而，需要多大的降雨量（或降雨強度）才能激發土石流？依據過去的經驗，
激發土石流所需要的降雨量與該流域內的土壤成分、結構、含水量及水的入滲
強度等有密切的關係。降雨特性影響土壤含水量及入滲情形，也影響土石流發
生的時間及土石流規模的大小。常用來分析土石流發生的降雨特性參數，包括
降雨強度、降雨延時、累積雨量及前期降雨量。描述降雨特性與土石流發生關
係的方式大致可區分為兩類，一是敘述式的土石流發生降雨條件，二是方程式
化的土石流發生臨界降雨線。
敘述式的土石流發生降雨條件，是依據經驗敘述降雨強度、降雨延時及累積
雨量，在何種條件下會形成土石流。例如，日本學者川上浩，研究日本宇原川
土石流與降雨特性的關係，認為發生土石流的降雨條件有三種：降雨強度 30～
40 毫米／小時以上的雨，持續下 3～6 小時，即會發生土石流；降雨強度雖
小於 30～40 毫米／小時，但持續下 3～6 小時後，累積雨量達 150～200
毫米以上，即會發生土石流；及累積雨量達 400 毫米以上，一定會發生土石
流。
成大防災研究中心謝正倫教授等人，曾經分析花東地區土石流發生與降雨關
係，結果顯示降雨強度大於 27 毫米／小時 而且累積雨量超過 360 毫米 時，
即有誘發土石流的可能。
方程式化的土石流發生臨界降雨線，係依據經驗或半經驗，建立降雨強度與
降雨延時或累積雨量的關係式及關係曲線圖。當降雨強度落在關係曲線的上方
時，表示會發生土石流；反之，當降雨強度落在關係曲線的下方時，則表示不
會發生土石流。這樣的關係式或關係曲線，稱之為土石流發生臨界降雨關係式
或臨界降雨線。臨界關係式顯示發生土石流所需的降雨強度與累積雨量（或降
雨延時）成反比關係，也就是說，如果累積雨量（或降雨延時）很大，很小的
降雨強度也可能激發土石流。
當場降雨量是土石流的激發動力，而前期降雨量則是土石流形成的潛在因素。
前期降雨量的多寡，影響堆積物質的含水狀況，進而影響激發土石流所需降雨
量的多寡，因此前期降雨量的多寡應予以適當考量。另外，前面所討論的激發
土石流所需的降雨強度，均為小時降雨強度，但是許多資料顯示，短延時（例
如十分鐘）降雨強度的峰值與土石流發生的時間，較日或小時降雨強度的峰值，
來得吻合。
吳積善由雲南蔣家溝土石流發生的觀測資料中也發現，短延時（如十分鐘）
降雨強度是激發土石流的主要因素，並以十分鐘降雨量及前期降雨量兩個降雨
參數，建立土石流發生臨界雨量線及受災雨量線，在臨界雨量線以下為安全區（
土石流不發生區），在受災雨量線以上，不但會形成土石流，而且會有土石流
災害發生；臨界雨量線與受災雨量線之間為過渡區，在過渡區內很可能會發生
土石流，但規模小不會有顯著災情。此臨界雨量線及受災雨量線曾經被實際運
用到雲南蔣家溝土石流預警系統，做為發布土石流災害預警的依據。
地震的影響
民國八十八年九月二十一日，臺灣中部地區發生芮氏規模 7.3 的強烈地震。
地震後，山崩地滑情形非常嚴重，山坡上大量崩塌的鬆散土石，在豪雨來臨時，
非常容易發生土石流。依據地震後雲林縣、彰化縣、南投縣及台中縣等地土石
流發生的降雨資料顯示，地震後土石流發生的當日雨量大約在 17～116 毫米
之間，這遠小於地震前發生土石流的 115～546 毫米當日雨量。地震後各土石
流發生地區的降雨強度為 1.42～9.27 毫米／小時，降雨延時為 7.5～42.5
小時，而地震前土石流發生地區的降雨強度為 4.69～20.8 毫米／小時，降雨
延時為 9～86 小時。這些資料均顯示，地震後，激發土石流的降雨條件明顯
改變，所需的臨界降雨量明顯下降，也就是說只要較低的降雨條件就可能激發
土石流。
土石流預警
土石流形成的三個基本條件是豐富的鬆散土石、充足的水分（降雨）及足夠
大的坡度，而且三種條件缺一不可，因此僅以雨量特性做為判定土石流發生與
否的預警基準，當然是不夠的，在目前我們對土石流發生機制的了解很有限的
情況下，要預期有很高的準確度也是不可能的。然而，即或如此的不夠精確，
雨量基準仍然是最為方便且可行的判定土石流發生與否的方法，因為雨量資料
的取得相對而言較方便，而且雨量資料所涵蓋的範圍較廣泛。
目前發生土石流的降雨臨界關係式，是屬於定律性降雨臨界關係式，也就是
說，關係式中所採用的參數均是確定的數值（一般採用平均值），以二分法將
臨界降雨關係曲線區分為土石流發生區及土石流不發生區。然而此種區分方式
常與實際狀況不盡相符，不相符的原因是源自於影響土石流發生的水文及地文
各項因素本身具有很高的不確定性，往往無法明確地定出某一個定值，因此未
來有必要採用機率觀點來分析土石流發生的可能性，建立不同發生機率下的土
石流發生降雨臨界曲線，進行土石流發生機率的預報。
土石流的形成原因及其流動特性非常複雜，在土石流的防災方面，不能完全
依賴土石流發生預警及預報系統，也不能過度期望土石流防治工程，能夠完全
抑制土石流的發生或攔擋土石流的流動。人們必須要有風險的觀念，了解土石
流的發生與流動具有很高的不確定性。雨量大時，土石流潛在地區（尤其地震
災區）發生土石流的機會就會比較高，當地的居民與政府就要有高度的危機意
識，隨時參考雨量預報所提供的警訊，充分做好防災減災的準備與行動，以降
低土石流災害。
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資料來源： 《科學發展》2004年 2月，374期，14～23頁
http://www.nsc.gov.tw/files/popsc/2004_14/9302-14-23.pdf
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