壹、台灣天然災害與氣候變遷的挑戰
一、台灣天然災害發生頻繁,災害潛勢地區遍佈全島。
台灣標高1,000公尺以上山區佔總面積31.5%,100~1,000公尺坡地與丘陵占38%,地震、土石流、颱風及洪水四種天然災害發生頻繁,災害潛勢地區遍佈全島。根據世界銀行2005年研究報告,指出台灣面臨兩種天然災害之人口達90%以上;面臨三種以上之複合式天然災害之人口達73%。
二、臺灣氣候日趨極端化,加劇災害發生之頻率及規模。
近年來,受到氣候變遷及極端氣候的衝擊,造成臺灣年平均溫度變化顯著上升、海平面上升及水環境危機,以及颱風與暴雨增加、極端降雨等天氣事件,加劇災害發生之頻率及規模。
1. 海平面上升:1993年至2003年間臺灣附近平均海平面上升速率為每年5.7mm,上升速率為過去50年的2倍,大於同時期全球平均值上升速率(每年3.1mm),海平面上升對於台灣重度影響區如圖1所示。另依據2007年IPCC評估報告,預測世紀末台灣海平面每年平均上升速率達2.4mm,為全球海平面平均上升速率1.4倍,如圖2所示。
資料來源:交通部公路總局
圖1 海平面上升對臺灣重度影響區示意圖
資料來源:IPCC, A1B, 2007。
圖2 全球海水位上升預測圖
2. 颱風與暴雨增加:臺灣每年侵台颱風次數之規模及降雨日趨極端化,造成土砂災害增加、洪水量增加、暴潮及海岸侵蝕、缺水危機增加、及水環境惡化水等環境五大危機。以莫拉克颱風降雨為例,該次降雨為台灣歷年之冠,24及48小時降雨量甚至逼近世界降雨量極值,為高強度、長延時、廣域的降雨,造成超大洪水量,以及土石流、大規模山區崩塌與堰塞湖之複合型災害。
資料來源:交通部公路總局
圖3 侵台颱風次數與極端降雨頻率變化圖
3. 氣溫的增加明顯加快:臺灣近30年(1980~2009)氣溫的增加明顯加快,為臺灣百年趨勢值的兩倍(每10年的上升幅度為0.29℃),其中,東岸測站的增溫趨勢明顯高於西岸。
貳、面對極端氣候台灣鐵公路運輸系統之關鍵課題
一、面對極端氣候增加可能引發災害對維生基礎建設災害樣態及破壞程度,台灣交通運輸系統未來如何以前瞻性風險管理及調適策略,達到防災減災之目標。
台灣整體鐵公路運輸系統已日趨完善,民眾每天的上學、工作、購物或休閒等社會經濟活動需要,平均每日平日約有150萬小汽車城際運輸旅次(假日323萬人次),以及286萬城際及市區公路客運旅次、169萬個捷運旅次、56萬台鐵旅次、11萬高鐵旅次,顯示鐵公路運輸系統為台灣主要維生基礎設施之一。然而隨著氣候變遷及極端氣候的頻率增加,使得台灣鐵公路運輸系統除了面臨四種天然災害破壞外,更增加料想不到的洪水、土砂災害樣態及破壞程度,造成主要維生基礎設施交通中斷的風險提高,未來可能將面臨主要衝擊為:
1. 公路及橋樑:山區公路建設多沿河谷開鑿構築,在暴雨作用下,容易受到邊坡滑動崩塌的威脅;亦常因河谷沖蝕加劇而危及道路路基,造成公路系統中斷。若河川上游發生洪水、土石流等災害,則沖刷裸露基礎之橋樑,極容易因後續的地震而傾倒斷裂,下游橋樑橋墩、橋面也易遭洪水、土石流沖毀或掩埋。例如:2008年辛樂克颱風大雨沖斷后豐大橋、2010年梅姬颱風使蘇花公路中斷、及2009年莫拉克颱風610豪大雨將台20線、台21線便道沖斷、便橋損壞。
2. 鐵路:鐵路系統因降雨與強風增強,平原低窪地區容易造成淹水,山區易受到邊坡滑動崩塌的威脅,而河谷沖蝕加劇也會危及鐵軌路基,造成鐵路系統中斷。例如:2012年莫拉克颱風610豪大雨使台鐵沿線多處中斷,台鐵南迴鐵路屏東線也因淹水、坍方嚴重受損,林邊等車站也遭大水淹過淤泥覆蓋。
二、台灣在經濟發展初期興建之公共工程,已有很多工程已經老化,亟待汰舊換新,故因應極端氣候可能的災害訂定適合我國國情之工程技術與安全規範為重要課題之一。
1. 依據「臺灣地區橋梁管理資訊系統」(TBMS),臺灣目前正常使用橋梁數總計27,762座,但大多已使用達50年,然我們國家國內公共設施招標均未明確規範設計使用年限,若從一般認為50年設計角度而言,這些鐵公路建設若經過檢測不能使用就需要拆除,即代表一年我們需拆五百座,並於六年內完成更新,以維持民眾交通需求。但目前政府已改善、整建或補強之橋樑僅778座,預計104年完成第2期橋梁耐震補強工程計畫113座橋樑,因此,台灣橋樑更新速度太慢,為現在所面臨主要問題之一。另外,日本三一一大地震後正推動十五年重建計畫,然而卻面臨工程師不足之問題,主要因為泡沫經濟後,沒有再推動重大工程建設,使得20年來日本工程師逐漸消失,因此,如果台灣如像日本工程師越來越少,也是一個危機。
2. 2012年莫拉克颱風610豪大雨將台20線、台21線便道沖斷、便橋損壞,台21線便道在三個月後才宣告搶通;而台20線南橫公路西段至今僅搶通到勤和。而根據公路總局初步規劃,台20、21線兩條公路的長期復建計畫,以地質條件與河川狀況,總經費約需80~95億元。因此,未來復健計畫是否可參考「中橫封山」之經驗,以兼顧國家資源與生態保護高瞻遠矚之政策想法,選擇對台灣最適方案,亦為重要課題之一。
參、我國災害防救體系及因應氣候變遷調適政策之推動與課題
一、國科會已建置災害潛勢資料庫,但未全面應用於減災、防災對策規劃,而無法有效降低居民生命財產的威脅。
根據國科會定義,所謂「災害潛勢」,是指在氣象、水文等的外在條件下,分析模擬區域內各處發生災害的機率或規模,劃分成不同等級,如高、中、低潛勢等,再利用地理空間方式呈現模擬地區的潛勢分布。
有鑑於災害潛勢資料的重要性,國科會自民國86年11月成立「防災國家型科技計畫辦公室」,主要任務之一就是完成淹水、土石流災害等潛勢分析工作,再把這些成果提供給相關單位應用。其後又體認人為災害的嚴重性,選取重要地區及災害種類進行人為災害潛勢分析。
近年來,由於政府有效地運用了災害潛勢分析的科技成果,使災害防救業務有少許進步,無論是財產損失或是民眾傷亡,都已有實質的減少。但,要達到零傷亡的目標,仍有漫長的路要走,建議可讓資訊更為公開,鼓勵相關機構與地方政府在規劃防災時能多加利用災害潛勢資料庫。
二、目前我國災害防救組織體系已有明確規範,但民眾離災觀念仍有待加強宣導。
為減輕天然災害損失,並減少人為災害之發生,2000年7月19日,政府公佈實施「災害防救法」,明確劃分三級災害防救體系之各層級災害防救組織及計畫,及明訂災害防救工作之內容項目及指揮、協調相關事宜,以強化災害防救應變能力與相關措施。並分別於2002年、2008及2010年,因應實務運作發生之問題,四次修訂災害防救法,目前我國災害防救組織體系已有明確規範,設置中央災害防救委員會、行政院災害防救辦公室,負責執行中央災害防救會報核定之各項災害防救業務,另地方政府亦應設置專責單位以為處理縣市政府災害防救會報事務。
另外,有關我國災害潛勢地圖,各相關中央主管部會均逐年進行更新俾利應用,並將資料依中央災害防救會報決議送國科會國家災害防救科技中心彙整,以提供各級中央地方災防機關共同分享同步利用,以作為災前整備、災時應用作業之用,民眾亦可利用超商收銀機銀幕上獲取相關資訊。並系統科技中心與防災辦公室並已於101年級102年在各個直轄市、縣市舉辦說明會。災害潛勢圖資主要彙整以下單位資料,1.中央氣象局-雨量站位置;2.經濟部水利署-淹水潛勢圖、降雨警戒值、水位站(含警戒水位值、雨量站位置);3.水保局-土石流潛勢溪流、聚居分佈資料及累積降雨警戒值;4.中央地質調查所-環境地質圖(含岩體滑動、落實、順向坡、及聚落分佈資料);5.交通部公路總局-重點監控路段及橋樑;6.內政部社會司-收容安置、社福機構(含身心障礙、老人福利機構);7.原民會、經建會-山區聚落分佈資料;8.內政部國土測繪中心、資訊中心-基本地圖資訊;9.科技中心(NCDR)-1989年至2012年歷史坡地災害點及海嘯潛勢圖資,同時提供各縣市鄉鎮市區公所淹水災害、坡地災害、土石流災害之24小時累積雨量門檻值是門檻值供緊急應變使用。
然而我國災害防救體系仍存在許多課題亟待改善,包括:我國災害防救體系整合情況不佳,以及如何落實區域聯防防救災機制,並納入減災、復原(含收容機制)問題;在教育宣導方面,民眾離災觀念仍有待加強等。
三、政府因應氣候變遷,雖已成立專案小組並核定「氣候變遷國家調適政策綱領」,並持續進行「國家調適行動計畫」及「我國氣候變遷調適全民教育計畫」草案之研擬,惟相較於歐洲、加拿大、澳洲、荷蘭、英國、大陸及日本已陸續於2006~2008年提出調適政策,顯示我國擬定調適政策時程明顯落後。
1. 其他國家調適因應做法
A.聯合國:154個國家於1992年簽署了聯合國氣候變遷架構公約,1997年為京都議定書取代,但至2005年才實施,然後在2009年達到不拘約束力的哥本哈根協定,幸運地在2010年各國達成坎昆協議。
B.聯合國氣候變遷小組:是個科學主體受到世界氣象組織(WMO)與聯合國環境規劃署支持,負責對氣候變化提出評估。該組織定期每4年提供氣候變化評估報告。最新的評估報告-第五版評估報告(Fifth Assessment Report)已在2013年9月27日通過和發佈,並將於11月11日完成「給政策制訂者的摘要(the Summary for Policymakers)」。
C.美國:2009年總統歐巴馬同意按哥本哈根協議,採取措施限制溫室氣體排放。然後,於2011年12月,美國承諾坎昆協議,包括了建立透明化機制來監督和檢討減緩的努力,還有成立一個綠色氣候基金會。2013年6月25日,歐巴馬總統發表了對抗氣候變遷的新行動方案,包括了減少美國的碳污染、讓美國能應對氣候變遷的影響,以及帶領國際努力處理全球氣候變遷問題。
D.歐盟:2007年「綠皮書(Green Paper)-歐洲氣候變遷調適-歐盟行動選擇」。在歐盟層級上,採取一個綜合的、協調的方式來處理氣候變遷調適問題。
E.加拿大:加拿大環境部於2007年宣布投入8590萬美金進行「氣候變遷調適行動」(2008-2011) ,藉由環境部、資源與公共健康部的合作,來幫助人民適應氣候變遷。2011年時,加拿大政進一步宣布再投資1.48億持續支持聯邦調適計畫。
F.英國:英國UKCIP(UK Climate Impacts Programme)計畫起始於1997年(每5年更新或修正),並於2000年將調適工作納入研究,計畫目的在於鑑別英國境內相對於氣候變遷之環境脆弱度及可採取的調適行動。英國政府於2008年通過氣候變遷法,此法為強制型法案,有明確訂定減量目標。自2013年起,英國開始每五年公佈英國氣候變遷風險評估報告。
G.日本:1997年成立「地球溫暖化對策推進本部」,由內閣總理大臣(首相)擔任本部長。1998年通過地球溫暖化對策推進法,法案類型為強制型,同時亦訂定明確之減量目標。其環境省於2008年提出國家層級的氣候變遷聰明調適策略,包括10項對調適策有所影響的因子。現在,他們致力於修改"溫室氣體排放減量推動與其他國家或單位合作契約的基本法(又稱綠合約法)",內容包括了新型態的綠合約-工業浪費管理合約"
2. 我國氣候變遷減緩與調適推動組織架構
2009年,行政院於「國家永續發展委員會」(以下簡稱永續會)下設置節能減碳及氣候變遷組,作為氣候變遷減緩與調適政策推動之平台,由行政院環保署與經建會整合推動相關工作。2010年1月29日,成立「規劃推動氣候變遷調適政策綱領及行動計畫」專案小組,研擬我國氣候變遷調適政策綱領與行動計畫,專案小組下設8個調適領域工作分組,分別指派彙整機關如下:災害-國科會;維生基礎設施-交通部;水資源-經濟部;土地使用-內政部;海岸-內政部;能源供給及產業-經濟部;農業生產及生物多樣性-農委會;健康-衛生署,以規劃與推動調適相關整合工作。
3. 我國「氣候變遷國家調適政策綱領」
2012年6月25日,核定「氣候變遷國家調適政策綱領」,訂定調適政策願景、政策原則及政策目標,並提出因應調適策略,在依此架構由各部會及所屬機關需進行調適行動方案與計畫規劃、執行及控制。其中,與交通運輸基礎設施有關之調適策略為:
A.檢視、評估現有重大公共工程設施之脆弱度與防護能力,並強化災害防護計畫。
B.重大建設與開發計畫應落實防災脆弱度評估,並強化災害防護。
C.既有法令與相關規範之落實與檢討修訂以強化設施的調適能力。
D.建立設施安全性風險評估機制及生命損失衝擊分析模式。
E.擬定落實維生基礎設施分等級之開發與復建原則。
F.落實維生基礎設施維修養護,以提昇其於氣候變遷作用下之調適能力。
G.加強各管理機關協調機制與產業、學術界資源之整合,以因應氣候變遷之衝擊。
H.提升維生基礎設施營運維護管理人力素質及技術。
I.建置維生基礎設施營運管理資料庫及強化監測作業。
J.研發基礎設施之氣候變遷調適新技術。
4. 氣候變遷下之公路工程的行動計畫
A.保障公路橋樑通行安全整體方案架構:公路總局近年來以早期預判、部署、預警、應變等四階段為保障公路橋樑通行安全之重點,並一改以往管理之觀念為服務導向,而非被動式的等候通報,而以主動告知預警訊息並提前應變。
資料來源:交通部公路總局
圖4 保障公路橋樑通行安全整體方案架構
B. 公路防災預警之雨量與路段分級管理:結合歷史致災之降雨情資,進行公路防災預警之雨量與路段分級管理。
資料來源:交通部公路總局
圖5 公路防災預警之雨量與路段分級管理圖
C. 橋樑流域管理:公路局近年來利用流域管理之概念辦理橋梁預警性封閉,主要係利用流域空間縱深之特性,經比對歷史水情與當次降雨事件資料,爭取1~3小時之預警應變作業時間,可達減災之功效。(圖6為2007年科羅莎颱風採取橋樑流域管理之案例)
資料來源:交通部公路總局
圖6 橋樑流域管理示意圖
5. 氣候變遷下之高速鐵路整體防災計畫
考量到氣候變遷趨勢,故高鐵規劃興建時,即全面建立天然災害告警系統,包括:土石流邊坡滑動、落石、洪水、暴雨、強風、地震、防止入侵等災害。高鐵列車上則設有一套穩定且可靠的自動控制系統(Automatic Train Control, ATC),當發生如大地震、落石、邊坡滑動或異物入侵等可能直接影響列車運轉安全的狀況時,號誌系統也會自動送出緊急停車訊號,以確保列車運轉安全。
高鐵沿線345公里,經過77個鄉鎮區,不可能用人力方式巡邏,故沿線裝置有330處偵測系統,當偵測有異樣,即將訊息傳至行控中心,派人員前往勘查。高鐵高架橋軌道兩側特別設置防護牆,防止列車出軌翻落橋下。且高鐵公司必須跟地方警、消、醫療、環保、衛生單位建立橫向聯繫,每年有50多場演習,另高鐵防救災系統已提昇到行政院層級,一旦發生問題,地方警消單位會完全配合支援,中央防災系統亦有掌握,並進行協調整合工作。
6. 因應極端氣候定期檢討災害防救法
有關極端氣候(或氣候變遷)議題,依災害防救法第十七條規定應定期檢討,由中央災害防救委員會擬定,災害防救辦公室為委員會幕僚單位,已檢討修訂我國災害防救基本計畫(草案),並經2013年6月11日中央災害防救委員會報核定通過,其中第二篇災害防救基本對策第一章災害預防第三項推動氣候變遷調適政策綱領及行動計畫,各級政府災防機關將配合「國家氣候變遷政策綱領」研擬土地使用、海岸及災害領域調適計畫,分年積極推動辦理,降低我國的災害脆弱度,強化恢復力,以建構低氣候風險與低碳的永續台灣,持續深化氣候變遷調適之影響力。
肆、策略建議
一、在未來氣候變遷的影響下,台灣鐵公路運輸系統已預期將面臨更嚴峻的天然災害,也瞭解到以有限的資源下,要達成災害零損失非常困難,因此應結合工程、非工程、行政規劃、法規修訂研擬等多樣的調適策略,以災害零傷亡為務實目標。建議可參考各國因應極端氣候交通運輸調適策略之走向,作為國內因應氣候變遷對鐵公路運輸系統所提出之調適策略與行動計畫之參考。
1. 各國交通運輸調適策略包括:設施保護與強化、設計與標準改變、設施區位評估與改變、設施放棄、設施脆弱度評估、設施監測、地區氣候變遷之預測、教育與訓練、相關單位合作。
2. 交通運輸調適行動計畫包括:通風系統、排水系統、鋪面設施、車頂顏色、設施材料、設計標準、公共運輸、開口合約、備援設備、替代路線、電力設施、防水堤防。
二、資訊宣導方面,民眾有必要瞭解並接受必須面對的風險,包括何種天然災害、可能造成的損害程度,配合明確的疏散避難計畫、即時的災情資訊、土地使用規劃,讓民眾遠離災害。
三、因極端氣候發生頻率愈來愈高,有關鐵公路建設規劃設計標準之定期檢討修正的頻率應提高,不宜僅當有重大災害發生後才進行檢討修正的工作例如:重新檢討交通部主管的公路橋梁設計規範、內政部主管的下水道工程設計規範、經濟部主管的水利設施、及農委會主管的水土保持工程構造物等規範,進行增訂使用年限的規定。歐盟、日本、中國大陸等都早已將重要設施使用年限提升到100年或更久,如英國橋梁規範自1988年起就是120年,與歐洲地區重要橋梁隧道是100年等。
四、應從生態保護方式觀點,評估考量是否重建已中斷之鐵公路,而非一昧的復健或增加硬體設施,以數十倍、數百倍的社會成本,企圖與大自然對抗。因此,目前公路總局訂定復健工程設計原則為:
1.路廊迴避:土石流、易淹水、環境敏感地區
2.採長路段分標施工:減少施工介面,縮短工期
3.衝擊減輕:山區採最適斷面,減少開挖擾動
4.路(橋)河共治:由橋河共治提升至路河共治
5.橋梁設計:慎選橋址、迴避土石流、大跨徑、深基礎
五、台灣鐵公路運輸系統脆弱度(Vulnerability)應考慮實值因子(physical)、社會(social)、經濟因子(economic)及實質因子(environmental)四個因素。且觀察未來競爭力發展趨勢,具有競爭力國家必須具有快速把旅客送出去的恢復力(Resilience),因此,台灣應重新檢討西部走廊交通關鍵基礎設施之管理政策,以提升鐵公路運輸系統恢復力。
六、極端氣候顧名思義屬罕見狀況,但其發生將造成相當大的災害,例如:莫拉克風災,故如何掌握易致災路段及其災害發生機制便成為主動式作為,尤其針對未發生災害的潛在區域,而非等災害發生後再進行救災與復健。易致災路段的調查、評估與監測應在各主管機關積極辦理,以全面性研擬因應對策。
七、目前張善政政委積極推動的Open data對國內的防災工作非常重要,尤其是相關防災基礎資料,以往防災遇到的最大困難即資料難取得,以至於在災害發生頻仍的台灣,其研發災害評估模式成效不彰,目前公路總局亦積極推動防災資訊Open data,希望政府對於Open data能貫徹。另外,國科會建置之災害潛勢資料並非永遠固定不變,會因防洪工程改善、地震災害或工業發展型態改變而有所變易,因此災害潛勢資料應定期更新,以掌握最新的災害潛勢狀況。
八、從鐵公路防救災的歷史經驗可知,鐵公路建設的調適需要龐大經費,因此如何籌措編列足供永續調適的資金將是未來重要課題;另一方面,考量國家財政困難,經費有限,鐵公路調適應針對脆弱度高之熱點(hot spot),優先投入資源進行調適。
九、可參考國際作法,例如:德國慕尼黑再保險公司於2005年發起「慕尼黑氣候保險計劃」(Munich Climate Insurance Initiative, MCII),建立發展中國家在經濟發展所面臨的溫室氣體排放問題及極端異常氣候事件的保險解決方案,將氣候變遷衝擊之保險納入鐵公路調適策略與作法,以減輕未來國家氣候變遷衝擊與政府財政負擔。
十、政府應審慎評估建立跨運具聯合輸運計畫,建立全台交通狀況整合監控中心與資訊服務平台。
十一、有關鐵公路氣候變遷調適策略之擬訂,宜廣徵跨領域人士或不同主管機關之意見,避免只從傳統工程或防救災之角度進行思考,譬如可納入國土保育、社會經濟,甚至是國土安全等專家或主管機關之意見。
參考文獻
行政院,「災害防救白皮書」,2011年。
行政院經建會,「國家氣候變遷調適政策綱領」,2012年。
張荻薇,「臺灣橋樑的發展概況及面臨的挑戰」,「兩岸橋樑技術發展與先進設計案例研討」,2013
呂育勳,「淹水潛勢與防災規劃」,2012年。
IPCC, A1B, 2007。
交通部公路總局,「610水災對台20線、台21線莫拉克災區衝擊後續重建事宜」,2012年。
朱純孝、蘇昭郎、樊國恕,「氣候變遷對倫敦運輸系統之影響及因應之道」,2008年。
徐肇晞,「與極端氣候共處,日本於河川治理的全面性考量(上)(下)」,2012年。
White House. (2013, June 25). ‘President Obama`s Plan to Fight Climate Change.’ Retrieved from November 21, 2013 internet: http://www.whitehouse.gov/share/climate-action-plan
Council for Economic Planning and Development. (2012). “Adaptation Strategy to Climate Change in Taiwan.” Retrieved November 25, 2013 from internet: http://www.tcap.cepd.gov.tw/news/item/230-ccpolicy-eng.html
The World Bank and Columbia University. (2005). “Natural Disaster Hotspots- A Global Risk Analysis.” Retrieved October 20, 2013 from internet: http://www.preventionweb.net/files/1100_Hotspots.pdf
Environment Canada. (2013, Nov. 4). ‘Government of Canada Release the 2013-2016 Federal Sustainable Development Strategy’. Retrieved Nov. 19, 2013 from internet: http://www.ec.gc.ca/dd-sd/default.asp?lang=En&n=A22718BA-1
Intergovernmental Panel on Climate Change. (2013). “Fifth Assessment Report (AR5).” Retrieved Nov. 10, 2013 from internet: http://www.ipcc.ch/report/ar5/#.UpLqdcQbCgQ
United Nations. (n.d.). ‘Background on the UNFCCC: The International response to Climate Change.‘ Retrieved Oct. 28, 2013 from internet: http://unfccc.int/essential_background/items/6031.php.
Department of Engergy & Climate Change. (n.d.). ‘Climate Change.’ Retrieved Oct. 25, 2013 from internet: https://www.gov.uk/government/topics/climate-change.
〈本文精要版已刊於103年7月17日中央網路報特稿〉
〈本文僅供參考,不代表本會立場〉