第六章第六章 風災介紹

台灣因台灣因地處西太平洋颱風區地處西太平洋颱風區，風災頻繁，，風災頻繁，往往對人類生命財產、經濟建設、農作物往往對人類生命財產、經濟建設、農作物等造成巨大的破壞。等造成巨大的破壞。

根據中央氣象局根據中央氣象局 19611961 年至年至 19851985 年之資料，年之資料，台灣地區平均颱風所台灣地區平均颱風所造成生命財產的損失造成生命財產的損失約為六十億元，居台灣所有天然災害的首約為六十億元，居台灣所有天然災害的首位。位。

國內經濟的快速成長和營建技術水準的大國內經濟的快速成長和營建技術水準的大幅提高，幅提高，高層建築大多使用質量輕、強度高層建築大多使用質量輕、強度高的建築材料，風力作用成為地震之外高的建築材料，風力作用成為地震之外，，在設計階段時所蔽需考慮之重要因素。在設計階段時所蔽需考慮之重要因素。

譬如高雄市許多譬如高雄市許多超過三十層樓高的大樓，超過三十層樓高的大樓，其側向力的設計皆取決在風力的作用，而其側向力的設計皆取決在風力的作用，而非地震力非地震力，由此可見風力效應在台灣地區，由此可見風力效應在台灣地區高樓設計考量的重要性。高樓設計考量的重要性。對風場行為的瞭對風場行為的瞭解解，將可降低風災的危害及提高人類居住，將可降低風災的危害及提高人類居住環境之品質。環境之品質。

(( 圖圖 6-1 6-1 風速剖面與地表粗糙度之關係風速剖面與地表粗糙度之關係 ))

一般而言，一般而言，大氣穩定度對風場大氣穩定度對風場中的大氣擴中的大氣擴散、空氣污染的影響較大，對建築物所受散、空氣污染的影響較大，對建築物所受的風載影響較小，故研究結構物與風場之的風載影響較小，故研究結構物與風場之交互作用時往往忽略穩定度的影響，一般交互作用時往往忽略穩定度的影響，一般在氣象上，常以在氣象上，常以高出空曠地面十公尺處之高出空曠地面十公尺處之平均風速將地面風力分級平均風速將地面風力分級，此種分類稱為，此種分類稱為蒲福（蒲福（ BeaufortBeaufort ）風級。）風級。

七級風之風力已經造成災害，行政院人事七級風之風力已經造成災害，行政院人事行政行政停止上班上課的標準為「瞬間陣風十停止上班上課的標準為「瞬間陣風十級以上，平均陣風六級以上」級以上，平均陣風六級以上」，當風速超，當風速超過過 25m/s25m/s （陣風十級（陣風十級以上）時，鐵路局的以上）時，鐵路局的列車會停止行駛，可見風力對一般民眾日列車會停止行駛，可見風力對一般民眾日常生活的影響。常生活的影響。

台灣的風災台灣的風災 可能為台灣帶來可能為台灣帶來風災的有颱風（風災的有颱風（ tyty

phoonphoon ）、龍捲風（）、龍捲風（ tor-nadotor-nado ）及強）及強勁的東北季風勁的東北季風，其中又以颱風為最主要，其中又以颱風為最主要的風災，在氣象學上將颱風定義為一種的風災，在氣象學上將颱風定義為一種劇烈的熱帶氣旋（劇烈的熱帶氣旋（ cyclonecyclone ）。）。

颱風名字的來源，是從廣東話「大風」颱風名字的來源，是從廣東話「大風」閩南語「風蒒」演變而來，閩南語「風蒒」演變而來，颱風形成的颱風形成的原因為在赤道附近的海洋上，因海面受原因為在赤道附近的海洋上，因海面受太陽直射而使海水溫度升高，海水蒸發太陽直射而使海水溫度升高，海水蒸發成水汽散佈在空中，產生對流成水汽散佈在空中，產生對流作用，形作用，形成「熱帶低壓」。成「熱帶低壓」。

使得四周空氣象漩渦中心流，流入越快時，使得四周空氣象漩渦中心流，流入越快時，其風速就越大；當近其風速就越大；當近地面最大風速到達或地面最大風速到達或超過超過 15m/s15m/s 時，我們就稱它為颱風時，我們就稱它為颱風。。

因為因為地球自轉的關係，在北半球的颱風，地球自轉的關係，在北半球的颱風，以颱風眼為中心作逆時針方向轉動以颱風眼為中心作逆時針方向轉動，在南，在南半球作順時針方向轉動。颱風中心（颱風半球作順時針方向轉動。颱風中心（颱風眼）邊緣是颱風之風力最強的地方，越向眼）邊緣是颱風之風力最強的地方，越向外風越小，平均風速外風越小，平均風速每小時每小時 3030浬的地方浬的地方（也就是平均風速（也就是平均風速 15m/s15m/s 處，亦即相當於處，亦即相當於七級風處）稱作暴風半徑七級風處）稱作暴風半徑，暴風半徑往往，暴風半徑往往可達三、四百公里。可達三、四百公里。

(( 表表 6-5 6-5 颱風強度標準劃分表颱風強度標準劃分表 ))

根據一百年來的紀錄，可將根據一百年來的紀錄，可將颱風侵襲台灣颱風侵襲台灣的路徑的路徑分成以下七類：分成以下七類：

（（ 11 ）通過台灣北部及北部海面。）通過台灣北部及北部海面。 （（ 22 ）通過中部向西或西北。）通過中部向西或西北。 （（ 33 ）通過南部及南部海上向西或西北。）通過南部及南部海上向西或西北。 （（ 44 ）沿東岸或東部海面北上。）沿東岸或東部海面北上。 （（ 55 ）沿西岸或台灣海峽北上。）沿西岸或台灣海峽北上。 （（ 66 ）通過中南部再向東北出海。）通過中南部再向東北出海。 （（ 77 ）路徑特殊不能併入以上六類。）路徑特殊不能併入以上六類。

在台灣北部、東北部地區，在台灣北部、東北部地區，任何路徑的颱任何路徑的颱風均能出現相當大的風力，花蓮與台東地風均能出現相當大的風力，花蓮與台東地區首當颱風的要衝區首當颱風的要衝，中部地區因有中央山，中部地區因有中央山脈屏障，南部地區也是因為中央山脈的屏脈屏障，南部地區也是因為中央山脈的屏障，颱風由於挾有狂風和暴雨，可能造成障，颱風由於挾有狂風和暴雨，可能造成災害有：災害有：

狂風狂風：可以吹倒建築、拔起大樹。：可以吹倒建築、拔起大樹。 巨浪：可高達一、二十公尺，造成船隻翻巨浪：可高達一、二十公尺，造成船隻翻覆淹沒，沖壞堤岸或逐漸侵蝕海岸。覆淹沒，沖壞堤岸或逐漸侵蝕海岸。

暴潮：颱風的中心為低氣壓，容易致使海暴潮：颱風的中心為低氣壓，容易致使海面升高，海面傾斜，發生海水倒灌。面升高，海面傾斜，發生海水倒灌。

鹽風鹽風：海風含有多量鹽分吹至陸上，使農：海風含有多量鹽分吹至陸上，使農作物枯死，亦可導致電路漏電等災害。作物枯死，亦可導致電路漏電等災害。

焚風焚風：當颱風遇山脈阻擋，常在背山面發：當颱風遇山脈阻擋，常在背山面發生焚風。使得農作物因溫度升高而發生枯生焚風。使得農作物因溫度升高而發生枯萎現象。萎現象。

洪水洪水：颱風往往帶來豪雨，短時期內傾盆：颱風往往帶來豪雨，短時期內傾盆下降，台灣山脈高峻，河流短小坡度甚大，下降，台灣山脈高峻，河流短小坡度甚大，沖毀房屋、道路、沖刷山石。沖毀房屋、道路、沖刷山石。

疾病疾病：水災後常發生傳染病。：水災後常發生傳染病。 風吹沙風吹沙：在狂風之下飛沙走石，可以改變：在狂風之下飛沙走石，可以改變地形，掩蓋道路。 地形，掩蓋道路。

颱風是種大自然的現象，目前人力尚無法颱風是種大自然的現象，目前人力尚無法消除，人類唯有以精確的消除，人類唯有以精確的氣象預報和完善氣象預報和完善的工程設施，來降低的工程設施，來降低台封鎖帶來的災害，台封鎖帶來的災害，例如高山造林及涵蓄雨水，使雨水流下速例如高山造林及涵蓄雨水，使雨水流下速度減慢，山石泥沙不致阻塞河道。度減慢，山石泥沙不致阻塞河道。

第三節 風力對結構物的效應第三節 風力對結構物的效應 颱風的最大風速常有颱風的最大風速常有 40m/s40m/s 左右，也左右，也就是在每平方公尺的面積上，約有一百公就是在每平方公尺的面積上，約有一百公斤的壓力斤的壓力，簡陋的木造房屋會被吹倒。風，簡陋的木造房屋會被吹倒。風力對結構物的影響，大致可以力對結構物的影響，大致可以區分三種效區分三種效應。應。

6.3-1 6.3-1 靜態效應靜態效應 靜態效應僅考慮平均風力風載，不考慮結靜態效應僅考慮平均風力風載，不考慮結構物的位移或振動構物的位移或振動。結構物迎風面承受空。結構物迎風面承受空氣的直接衝擊效應，為正向壓力，結構物氣的直接衝擊效應，為正向壓力，結構物背風面，為負壓力，即結構物受到吸力效背風面，為負壓力，即結構物受到吸力效應是造成房舍被掀翻的原因。應是造成房舍被掀翻的原因。

6.3-2 6.3-2 動氣效應動氣效應 考慮動態風壓引起結構物的位移或振動，結構物考慮動態風壓引起結構物的位移或振動，結構物

的質量、勁度及阻尼都需要考慮。的質量、勁度及阻尼都需要考慮。高雄市四十層高雄市四十層的國泰霖園大樓，其側向力的設計取決在強風作的國泰霖園大樓，其側向力的設計取決在強風作用用下舒適性的考量，下舒適性的考量，並非以地震並非以地震作用下安全性作作用下安全性作為控制因素。為控制因素。

6.3-3 6.3-3 氣彈效應氣彈效應 當風力所引起位移或振動足以影響風場時，必須當風力所引起位移或振動足以影響風場時，必須

要考慮結構物和風場的互制要考慮結構物和風場的互制。結構物的側向振動。結構物的側向振動發生共振之現象，會發生共振之現象，會造成結構物的破壞材料疲勞造成結構物的破壞材料疲勞之危險。超高層建築、鋼索、吊橋需考慮氣彈效之危險。超高層建築、鋼索、吊橋需考慮氣彈效應應。美國華盛頓州的塔可馬吊橋因為風所引起變。美國華盛頓州的塔可馬吊橋因為風所引起變形，導致橋樑破壞。形，導致橋樑破壞。

環境風場的特性環境風場的特性 結構物週遭接近地面處之風場環境結構物週遭接近地面處之風場環境

會影響到行人的舒適性。會影響到行人的舒適性。 行人風場一般是指離地面行人風場一般是指離地面 1.5~2.01.5~2.0 公尺公尺

高度高度的風場，是許多因素交互影響而造的風場，是許多因素交互影響而造成的複雜氣流運動。成的複雜氣流運動。

風洞實驗風洞實驗 利用風洞來研究風場與建築物的互利用風洞來研究風場與建築物的互

制現象，已有將近四十多年的歷史。制現象，已有將近四十多年的歷史。 中央大學的環境風洞是台灣目前少數的中央大學的環境風洞是台灣目前少數的

大型邊界層風洞，可適用於研究中性大大型邊界層風洞，可適用於研究中性大氣邊界層中之風場現象及風力工程氣邊界層中之風場現象及風力工程問題，問題，亦可用於提供國內風力工程技術的諮詢亦可用於提供國內風力工程技術的諮詢與服務，並期望風災研究能在台灣迅速與服務，並期望風災研究能在台灣迅速生根及發展。生根及發展。

台灣颱風降雨特性台灣颱風降雨特性

在台灣颱風系統中在台灣颱風系統中降雨強度受制於：降雨強度受制於：

(1)(1)水汽來源多少，水汽來源多少，(2)(2)大氣垂直運動大小及大氣垂直運動大小及(3)(3)大氣的穩定度。大氣的穩定度。

台灣最顯著台灣最顯著颱風所造成豪大雨颱風所造成豪大雨「颱風「颱風雨」雨」之因素之因素

((一一 ))地形雨──地形雨──地形雨完全受制於颱地形雨完全受制於颱風路徑。「迎風面」之「地形雨」係風路徑。「迎風面」之「地形雨」係在中央山脈西側，台灣的精華地帶在中央山脈西側，台灣的精華地帶。。石門水庫在葛樂禮與賀伯兩颱風所造石門水庫在葛樂禮與賀伯兩颱風所造成淤積就達成淤積就達 28142814 萬立方公尺，佔歷年萬立方公尺，佔歷年總淤積量總淤積量 32.6%32.6% 　　　　

(( 二二 )) 小颱風小颱風 (( 熱帶氣旋熱帶氣旋 )) 釀生大降雨釀生大降雨──民──民國國 4848 年年 88 月月 77 日發生在台灣中部的「日發生在台灣中部的「 8787 水水災」。災」。一個晚上就下了一個晚上就下了 700700 多毫米降雨多毫米降雨，，澈夜都看到閃電。土地房屋都經流失，單澈夜都看到閃電。土地房屋都經流失，單是人員死亡就有是人員死亡就有 10461046 人。 人。 ((三三 ))颱風中心眼牆所造成之豪雨颱風中心眼牆所造成之豪雨────颱風眼牆區可產生最強之對流颱風眼牆區可產生最強之對流 ((即垂即垂直運動直運動 ))。。颱風最顯著之眼牆颱風最顯著之眼牆 (eye wa(eye wall)ll)所造成降雨是所造成降雨是 19901990年之歐菲莉颱年之歐菲莉颱風，花蓮風，花蓮 22小時之雨則達小時之雨則達 210210 毫米毫米。。

花蓮銅門村完全被土石流所掩埋，共花蓮銅門村完全被土石流所掩埋，共死死 3939人。人。

台灣台灣「土石流」災害，首次就是由銅門「土石流」災害，首次就是由銅門村事件所造成。村事件所造成。

　　 　　 ((四四 ))颱風後部所造成之西南氣颱風後部所造成之西南氣流豪雨流豪雨

最顯著者為最顯著者為 20042004年敏督利颱風所年敏督利颱風所造成 「造成 「 7272水災」之例。水災」之例。該颱風曾造該颱風曾造成曾文水庫成曾文水庫 18001800 萬立方公尺之淤積，萬立方公尺之淤積，並使曾文大壩前，底層產生渾水團並使曾文大壩前，底層產生渾水團，，影響下游之供水達影響下游之供水達 66天之久 天之久 。。

馬英九在風災後檢察枯萎樹葉馬英九在風災後檢察枯萎樹葉

麻豆文旦因風災掉落滿地麻豆文旦因風災掉落滿地

風災後山崩道路受損河川氾濫成災風災後山崩道路受損河川氾濫成災