台灣海嘯預防之建議

 

有「萬島之國」稱譽的印尼,曾於1883年在蘇門答賴與爪哇島間之巽他海峽,喀拉克托島火山爆發高達6級指數,釋放出250億立方,脆屑泥塵等物質,引發40m高海嘯,造成海峽兩岸約3.7萬人死亡;該火山島呈現半連續式噴發狀況,約2、3年,就噴一次,上週又爆發,引起海平面下山體崩滑(underwater landslide),從火山噴發引起山體側坡遛滑,推擠水體產生海嘯,侵襲陸地僅24分鐘的「沈默海嘯」,當地政府根本(或不知),來不及發布預警疏散,且亦無明顯有感地震,就立即引發海嘯,同樣席捲海岸兩側城鎮,災情慘重,約逾4百人死亡。無獨有偶的,該國第三大島蘇拉威西,在2018年9月底,亦發生7.5級強震引發海嘯,死了2千人以上,也是海嘯預警設備失靈(昂貴的設備被竊),沒有提早撤離疏散所致。

除了火山噴發與海下地滑、或大隕石飛落,引起海嘯之外‚地震也是引發海嘯重要的肇因之一,如2004年的南亞大海嘯,由9.1級地震規模,引發高30m海嘯,屠殺約30萬人死亡;另在2011年日本311大地震,9級地震規模,引發最高40m(仙台市與岩手縣的浪高10m壅高達14m,摧毀其耗費30年構築2km具10m高的防禦海牆)海嘯,沖入平原區達百公里深‚傷亡約1.9萬人,造成福島核電廠輻射外洩,迄今難解,這次災難損失高達3,000億美元以上;在1958年的美國阿拉斯加,發生8.3級地震規模,造成山崩,約3千萬m3岩塊墜落利圖亞灣,創近代史上紀錄,達524m最高海嘯襲擊陸岸,幸該地人口稀少,僅有2人死亡。

海嘯傳播速度的公式為v=√(g*h), 其中g為重力加速度,單位是m/sec2;h為該處海洋深度,單位是m。若以太平洋的平均深度約為4,000m,則其海嘯速度約可達713km/hr,衝擊的威力,幾可達到1~2t/ft2=11~22t/m2以上。若是發生於在我們台灣西南方近岸淺水海域,海嘯波浪因海深變淺,而波高就會驟增,造成更嚴重災害。2005年,在日本神奈川縣橫須賀港,有座世界最大海嘯實驗設備,具有180m長的水道,可模擬出全世界最大規模的海嘯,其實驗僅是1m高的海嘯浪高,就可以將寬2m、厚3cm的木板馬上沖裂扯斷。根據實驗數據顯示,30cm高的海浪,大約到腳踝之高度,就能把一位女性沖倒;若1m高的海浪,以時速44km/hr前進,就能帶來5t的衝擊力。而真正的海嘯,通常浪長可達數10km,威力更是數百倍以上。日本若干海嘯專家說:「如果是10m高的海嘯,就算水泥建造的普通公寓,多可能被沖毀。」

同樣是四面環海、人口稠密,與都市發展更畸形的台灣,受菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊,匯聚交擠隱沒形成台灣島5大山脈、和海面下西南側的馬尼拉海溝(被美國地質調查局USGS評定為全球最活躍海溝),與呂宋島弧及東北角的琉球弧溝系統等地層地貌構造。在東北方海岸之外海下,有基隆海谷、棉花峽谷與沖繩海槽及基隆陸棚等,該處海底地形相對平坦,故基隆至蘭陽平原是海嘯侵犯較危險之區域。但在西南方海岸,則因西南從馬尼拉海溝、高屏陸棚與向西南傾斜的高屏陸坡(包括枋寮峽谷、高屏峽谷、紅柴峽谷等),連接澎湖峽谷,北到澎湖水道等地,也是由深到淺之平坦海底地形。

據中央大學水文與海洋科學研究所,海嘯科學研究室之模擬計算,當馬尼拉斷層發生規模9級地震,海嘯波初達波,將於13min後抵達南灣核三廠、15min抵達之墾丁、約20min到達高南兩市,並於核三廠產生高逾10m之海浪;若馬尼拉海溝發生了8~9級規模以上地震,引發之大海嘯,約10min就會襲擊台灣本島,所以10min的海嘯預警,要相當精確的發布與落實疏散作業,西南方臨海人口與產業密集的平原地區,受傷之機會大很多,況且該處屏高到南嘉雲地區砂岸的海底之地形,呈現平坦寬廣斜坡,地形如同日本福島周圍的海底情況,很適合大型海嘯,上溯深入與重覆的「邊緣波效應」侵犯。

台灣在地震通報上,幾達日美等國之水準,故以地震引發海嘯之災難的通報作業,應該沒問題;而海嘯侵犯與預測警訊發布,也有兩套系統交集使用,一是美國太平洋海嘯預警系統,可知300~1,000km以外,遠洋海嘯來襲的可能性;另一是交通部中央氣象局所設置,近域海底監測網電纜的「媽祖計畫與速算系統」,可偵測對台灣影響較嚴重之近岸海嘯,透過這兩套遠近系統,可預防海嘯與即時對民眾做疏散撤離的工作,硬體的設備,於近期只要在台灣西南方往南,再增加一套以上同樣布設,如此海底電纜地震儀,及海洋物理觀測系統建置計畫,並針對全國監測設備經常維護檢查,其妥善率即可無慮。

另一方面,則是台灣火山爆發引致之海嘯,除了本島北部大屯山系火山可能噴發之外,在海底則以東北方的龜山島等海底火山,噴發之可能性最高,這樣的噴發行為,亦可藉由上述監測系統,來捕抓與預警疏散,所以目前台灣,對火山或地震引發海嘯預警事務,應已不錯了。而事實上,台灣在1867年基隆海嘯、與1771年發生的石垣島海嘯,前者海嘯高度達7~12m高、後者掀起的海浪高達85m,造成極重大之災害,據歷史文獻紀錄,當時被海嘯吞沒的約有1萬人以上死亡;另外在明清時期,台灣西南部與中國對岸海邊,亦有多次海嘯侵襲的文獻、與廟宇石碑之記載。台灣約有100年,沒海嘯災害死亡事件傳出,倘若類似海嘯侵襲台灣東北角與西南側,將可能對現有的核電設施,與臨海設城鎮區,造成極大的傷害與衍生民眾傷亡,我們不可小覷。

在311日本福島大海嘯之後,我們台灣學界,對台灣周圍海溝擬定18個海溝型海嘯源(目前擴大到約27個海嘯源),並針對南北之核電廠,擬定4個斷層型發生海嘯源,去調查研究與預警,因此在監測預警這端,我們的努力應有切中要點;惟在標準作業程序末端的執行面與疏散面上,似乎為台灣最弱端,也是民粹最易干擾的一塊,例如這次政府緊急發布「非洲豬瘟」的簡訊警報,竟有若干台灣少數民代,認為是擾民、或是不分對錯之盲目網粉,竟污指是台灣政府的的「自導自演」,而在日本發布一次的海嘯警訊會持續51hr以上不間斷,與嚴謹的提供訊息,給其民眾配合疏散,這樣長時間確實的警訊,對台灣這些無厘頭者,不知會如何表演其抵抗作秀呢?迂腐的若干台灣人,「真是不見棺材不流淚」,我們政府與學者專家們言者淳淳,但是聽者藐藐,甚至在民主的台灣太自由,不少盲粉「人講的話不聽、鬼講話聽到趴趴」。

日本的國小,在開學典禮第1天,就實施防震演習疏散,是每個學校的必作之課程,日本人十分注重從小就培養抗震防災之意識與實作操練之經驗,如人口密集區的東京之各小學,幾乎每個月均會舉行這類演習。甚至在311日本福島災變後隔年,在人口1,800多萬,國土面積是台灣21倍的智利,就辦理50萬人的海嘯疏散大演習,反觀我們人稠地狹的台灣,怎可麻木不仁呢?

行政院原子能委員會,自2001年起,每年均辦理核電廠核安演習,結合中央與地方政府、及該電廠經營者和當地民眾,進行防護行動實際演練動員,前2年在新北市核1與2廠、及屏東縣核3廠,演練均達萬人,惟去年,24號核電廠核安演習,略有縮小不足8千人,但這次演習也有邀請,計有美、日、法等3國,核能管制機關、以及歐盟與多位駐台機構等官員,參與觀摩,除了核災外,並且又添加颱風、土石流與地震等複合型災害,這樣的多國經驗交流、與複合災害施虐之精進,是正確方向,只要再擴大辦理演習的參與人數、與落實隨機演練,即可達現階段的目標。

筆者建議因應可能西南部受馬尼拉海溝之斷層8-9級地震規模,所衍生高水位海嘯海浪之侵襲,可以透過台灣「國家海嘯情勢資料庫」、與美國所建構的「太平洋海嘯預警中心PTWC」、和多國的氣象衛星(如福衛7號的氣象情蒐功能可再加強),廣為情報交換與資源分享合作方式,建構該地區更精準之海嘯溢淹潛勢地圖,由既有已畫的「3m以上」的標準,朝6m、10m更細分的範圍,去模擬劃設臨界線,以利未來重要的建築物與公共設施,避開此線以下建築,而既有在此線以下的已建重要建築物如核3廠、興達火力發電廠或電子廠等,則應該設法補強與防止災變擴大之,並透過國土重新規劃、與區域計畫調整、和都市計劃,來落實與管制,國土使用與產業的分布和救災疏散的街廓及要徑等;同時事先預防研擬海嘯侵襲災區、撤退計畫,與救援計畫等(含國內自救、跨縣市互救與國際求援等)及演練;至於該潛勢區內的海岸,應該廣予植林護岸,來做海嘯消能與國土保育和布設監測警報設施之防範,該區域內房舍之柱樑的抗水平的側向推力之評估與補強,與建造執照的核發、還有各個建物防災標誌之識別(建議在各家戶門牌號碼內加註、建議納入必要各住戶情資偵測,從簡單的住戶淹水與水位高度及傾斜度功能之AI人工智慧感應器先植入),與電子地圖之套繪等補強,均是目前應該在災前,來集思廣益與參考各國防救災之經驗,去檢討改善,去辦理與演練精進。

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