過去存在於地球科學課本上的艱澀科學名詞，如氣候變遷、板塊運動、聖嬰現象、火山爆發、地震規模、西南氣流…等等，如今已經常性成為新聞頭條甚至是民眾朗朗上口的名詞。全球氣候變遷下，百年一遇的洪水或在全球各大城市正擔心下一個地震來臨之際，各式天災發生的情境已非偶發性，而成為經常性，甚至是各年度已預期其必然發生，這些情況防災及工程相關人員必須熟知與解讀各項災害的資訊以及後續影響，始能做出正確的防災決策。 根據科學家觀察證據顯示，極端異常天然氣候已趨嚴重，已讓美國五角大廈的官員將「全球氣候變遷」列為國安防衛戰之一。而未來氣候之災害，許多觀察家也預估將引發世界區域性因水資源匱乏、糧食短收與自然資源有限而引發的爭奪戰爭。然而，全球化趨勢下，台灣地區若未能提前因應有可能發生之天然災害引發之各項經濟議題，將有可能成為「氣候難民」之一，後果將影響國家整體經濟發展。

中興工程顧問社大地工程研究中心 鄭錦桐　防災科技組組長

台灣島處於歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊交界的造山帶，地殼變動激烈、斷層活動度高，同時也因屬亞熱帶地區，是西太平洋颱風造訪頻繁高的區域之一，然而豪雨雖多，但河流短且急不利蓄水也易致旱災，故於2005年被世界銀行評估為地震、水災和旱災等三大災害交替發生機會最高的區域，面臨天然災害是台灣人民的宿命，應常保持心態勿恃「天災」之不來，恃吾有以待之，正如作家吳祥輝在「芬蘭驚豔」一書，省思台灣識別一節中提到，颱風是台灣人智慧的觀察員，是上天給台灣的考驗，揭開清楚而深沈的真相，相信台灣民眾有智慧去適應，而工程師有智慧去規劃設計安全的工程設施。

1999年發生MW7.6集集大地震時，除強烈地震動與車籠埔斷層地表錯動破壞結構物造成生命財產損失之外，中部強震區的流域上游集水區也因地質條件破碎，在強烈振動下邊坡土石已鬆動，加上近十年的全球氣候變遷影響下，讓台灣地區百年一遇之極端豪雨成為常態，並促使豪雨誘發坡地災害（山崩與土石流災害）之頻率增加與規模增大。記憶猶新，2008年莫拉克颱風前夕，正當台灣民眾擔心旱災之際，卻始料未及承受了洪澇與坡地災害等複合式災害的衝擊，小林村的滅村事件，並造成全台灣南部嚴重的生命財產損失。

台灣地區原本先天環境造就天然災害多，如今又面臨全球氣候的異常變遷，許多公共工程建設之營運維護面臨重大挑戰。自集集大地震以來，全台主要中央管河川之集水區崩塌增加，河道旁的崩塌土石受雨水沖刷與河水輸送而下，土石嚴重淤積於河道，造成汛期河床洪水位抬升，常因水利工程整治設施不足，造成潰堤或河岸側向淘刷威脅臨岸之聚落安全。另外，集水區上游泥砂近期淤積水庫蓄水區嚴重（如：石門、霧社、曾文、南化、烏山頭…等水庫），進而造成水庫防洪與蓄水功能失效，水庫有提前夭折減壽之虞，並且嚴重影響到水力發電（如：大甲溪流域發電廠地下電廠災損）與水庫供水品質（如：馬莎颱風造成石門水庫民生供水吃緊）。

大甲溪電廠青山分廠辦公室(1998年航空拍攝) 大甲溪電廠青山分廠辦公室(2004年敏督利颱風後航空拍攝)

大甲溪電廠青山分廠辦公室(2005海棠颱風後航空拍攝)

大甲溪

台灣是天然資源匱乏之島嶼，水力發電是乾淨能源，是尖峰用電調節電壓的重要發電方式，並可達節能減碳之效，加上台灣經濟發展而水資源的需求成長前提下，目前各水庫主管機關與工程顧問機構的工程師無不積極思考復救水庫之道，採用最新的水文觀測數據與評估模式，保守考量未來全球氣候變遷下的災害規模，規劃出有效降低水庫集水區泥砂淤積量之工程方案，並且設計與規劃排砂與防洪之操作，以防止洪水過高而有潰壩致災，同時也讓水庫能延壽永續經營。前水利署長陳伸賢提及「台灣其實擁有世界級的治水水準，卻因為處在世界級的險惡環境，而使得水利工程難上加難。」一語道出台灣集水區整治的問題癥結。

過去台灣地區的工程師擅長利用有限的地震與洪水觀測資料，推估未來百年乃至千年一遇的災害頻率與規模，並據此進行工程保守設計考量，然而，台灣於三、四十年前，在天然災害觀測資料有限下，即推動了十大建設與十二大建設等大型公共工程建設，讓台灣經濟成長快速，享有經濟奇蹟的美譽。但隨著科學觀測技術進步，以目前的各項觀測數據顯示，不論地震領域的活動斷層研究與集集地震的強地動觀測紀錄，或是水文領域的水文觀測紀錄，如：2008年莫拉克颱風的阿里山觀測站累積豪雨達三千毫米，與2009年梅姬颱風蘇澳站破紀錄1小時下了181.5毫米，顯示台灣地區的天然災害規模大且頻率高，遠超過過去工程師的之知識理解，工程師不僅能再只限工址之基礎安全問題，更必須延伸思考工址所在區域之環境地質災害可能帶來的衝擊。

石門水庫

爺亨梯田(取自2003年石門水庫營運四十年特刊) 爺亨梯田(2005/08/17拍攝)

石門水庫

台灣過去有許多地方土地超限利用，而不當使用土地所獲得的價值，可能遠遠低於災害發生後必須付出的代價，其關鍵在於開發者對於天然災害的認知不足，過去工程師過於自信而輕忽天然災害的威脅。台灣地區的天然災害中，地震與颱洪的衝擊是工程設計中最重要的設計考量，目前因應氣候變遷下所帶來的工程設計挑戰將更嚴峻，例如：橋梁方面，過去山區大型橋梁設計主要考量地震力，莫拉克災後顯示洪水與溪床沖淤趨勢影響橋墩與橋基座之設計水準，更勝於地震力，橋梁設計已成為河川治理規劃的重要一環，且必須整體設計評估。

目前地質法已於立法院三讀通過，未來陸續將公布地質敏感區，地質災害資訊至少五年通盤檢討一次，此有利於國土規劃與防災工作推動，工程師可以據此檢視工址除基礎外，更應廣域檢視所在集水區內之各項災害發生，或甚至以複合方式發生之可能性，並定期透過集水區之遙測影像與現地各項監測資訊，進行工程營運維護的各項防災與減災規劃。具體而言，可將災害潛勢資訊應用於工程的防災決策，並進行必要之風險管理，達到降低天然災害造成之工程損失風險，具體達到防災、救災、減災與預警之目的。

近期這一連串的天然災害議題，已讓土木工程界更積極思考如何以更謙卑的心態落實「山、河、橋、路、人共治」之整治思維，而非「人定勝天」而是效法如荷蘭人的「還地於天」思維，以更宏觀的視野重新面對與認清台灣地區先天不足之天然條件，各工程顧問設計單位已盡可能整合跨領域專業團隊檢視工程安全，重視各項天然災害所帶來的風險，並以流域上下游的整體治理思維，來面對各項工程在規劃、設計、施工與營運階段可能遭受各項天然災害衝擊的致災原因，並提出必要的防災與減災手段，以尋求工程順利推動，並兼顧安全性與永續經營。