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防災避難圈空間系統之震災複合性衝擊分析方法研究

一、計畫目的

行政院於2014年底正式頒布「國家關鍵基礎設施安全防護指導綱要」,積極推展設施安全防護工作,因基礎設施耐震防護非僅考量設施本身之結構耐震能力、跨設施系統間之相依性,亦為影響設施於震後能否維持營運或迅速復原之重要因素,本計畫目的在於透過關鍵基礎設施相關資料之應用與分析,調查我國關鍵基礎設施相依性現況與特性,並評估遭受不同防護等級地震衝擊下,關鍵基礎設施之失效情境與影響;執行方式以應用本中心與行政院國土計畫辦公室共同開發之關鍵基礎設施基本資料與風險調查表,進行關鍵基礎設施相依性與相關參數之本土化調查,並結合本中心網格化地震衝擊分析工具,以及於106年度發展之設施地震災害韌性評估技術,評估關鍵基礎設施受不同防護等級地震衝擊之影響。

此外,依據106年12月中央災害會報「大規模地震災害情境模擬與策略-以山腳斷層錯動為先導案例」決議事項,已明確設定減災目標為未來10年降低地震災害傷亡數字50%。欲達成此目標,將持續分析相關政策規劃所需量化情境模擬項目,持續深化網格化衝擊評估技術之應用層面,以及建構地震防災應用之大數據與知識庫,並期藉由三維資料建模技術,將各項地震防災應用資料庫細緻化與空間化,進而落實為地震防災規劃具體應用之工具。

 

二、執行效益

(一) 配合科技部應科方案落實應用之目標,依大規模地震防災應用之實際需求與規格,解析現有技術不足處,據以規劃應科方案之研發課題。

(二) 透過評估技術測試環境與專家審視機制,協助國內學術界、研究機構進行相關地震衝擊與災損評估新技術之合理性與實用性測試,並提供落實應用管道。

(三) 整合部會之環境資料與學術界、研究機構(如國家地震工程研究中心等)之評估技術,分析大規模地震之災害衝擊,並具體提供評估成果與相關應用圖資,供內政部、交通部等地震災害相關業管部會,以及臺北市、新北市、基隆市等地方政府作為研擬相關防災對策之依據。

(四) 研發成果可提供國家推動首都地區大型地震災害演練技術面之依據,協助相關計畫內容研擬之可行性與實用性。並且,可作為未來其他大都會區發展類型大型演練計畫之示範。

 

三、執行內容

結合設施地震災害相依性分析方法、震災衝擊鏈量化模擬技術,以及本中心發展之網格化地震衝擊分析工具TERIA平台,並藉由建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)技術之輔助,發展考量震後直接與間接之複合性致災因素影響下,對大規模地震防災避難應用空間之衝擊量化分析模式,提供研議相關保全對策之科學評估依據,工作項目如下:

(一) 震後廣域運輸機能衝擊鏈評估模型建置

使用地理資訊系統建立示範地區空間屬性資料,並考量建物倒塌阻塞風險、橋梁道路阻斷、供電機能中斷等直接與間接衝擊運輸系統持續營運之複合性致災因素,應用網格化地震衝擊分析工具,發展大規模地震後須執行廣域救援與疏散避難調度時,建立都會區「安全廊道」之運輸情境評估模式。

(二) 應用建築資訊模型技術分析關鍵基礎設施空間風險

藉由建築資訊模型技術能有效資訊化且視覺化特定設施內部空間分布資訊之特性,本年度優先針對大量人潮聚集之重要公共場域,建構設施整體空間之BIM應用模型,並結合設施內部人流行為分析數據與設施外部震後複合性衝擊量化模擬情境,評估公共場域設施空間之震災風險,作為關鍵基礎設施安全防護管理之新應用方法。

(三) 都會區防災空間複合性衝擊分析流程建立

結合106年度與107年度發展之設施地震災害韌性指標與相依性分析方法、108年度建立震災衝擊鏈量化模擬技術,以及本中心發展之網格化地震衝擊分析工具,並藉由地理資訊系統建立空間屬性資料與建築資訊模型技術,針對大規模地震防災避難應用空間(如公共場域大量人流避難空間、廣域運輸動線調度等)之風險評估,整合發展分析模式與流程。

 

四、重點成果

1. 震後廣域運輸機能衝擊鏈評估模型建置

2. 應用建築資訊模型技術分析關鍵基礎設施空間風險

3. 都會區防災空間複合性衝擊分析流程建立

 

五、歷年相關成果

  1. 吳秉儒、柯孝勳、許智豪、劉淑燕(2020)。情境式防災規劃主題圖之開發與應用,NCDR 108-T11。
  2. 許智豪、鄧敏政、柯孝勳、吳秉儒(2020)。震災衝擊鏈分析方法之建立:以維生設施衝擊為例,NCDR 108-T12。
  3. 林佳瑩、柯明淳、陳毓樺、柯孝勳、張貴忠、方耀民(2020)。CCTV影像震後即時辨識與警示技術研究,NCDR 108-T27。
  4. 吳子修、黃明偉、林佳瑩、吳秉儒、柯孝勳(2020)。三維建物模式動態行為之研究,NCDR 108-T28。
  5. 吳子修、吳秉儒、林佳瑩、柯孝勳(2019)。建物耐震屬性三維化資料庫開發與防災應用,NCDR 107-T16。
  6. 林佳瑩、柯孝勳、廖敏吟、吳佳容(2019)。新竹科學園區基礎設施地震衝擊情境模擬研究,NCDR 107-T14。
  7. 許智豪、鄧敏政(2019)。基礎設施失效評估技術開發(I):電力系統示範研究,NCDR 107-T08。
  8. 林義凱、柯明淳、柯孝勳、賴光胤、楊志成(2019)。南部與恆春外海活動斷層三維數值模型建置,NCDR 107-T07。
  9. 吳子修、吳秉儒、柯孝勳(2018)。耐震補強效益評估技術之開發,NCDR 106-T23。
  10. 吳秉儒、柯孝勳、劉淑燕、吳佳容(2018)。網格化地震衝擊模擬技術應用於防災政策之研究,NCDR 106-T12。
  11. 黃明偉、柯明淳、鄧敏政、柯孝勳(2018)。即時資訊應用於地震應變支援技術開發,NCDR 106-T11。
  12. 國家災害防救科技中心、國家地震工程研究中心(2017)。0206地震災情彙整與實地調查報告,NCDR 105-T17。
  13. 吳佳容、劉淑燕、柯明淳、黃明偉、鄧敏政、吳秉儒、吳子修、柯孝勳(2017)。地震衝擊資訊平台(TERIA)技術研發及主題式應用介面建置,NCDR 105-T25。
  14. 吳秉儒、吳子修、柯孝勳(2017)。以國家層級考量大規模地震情境分析流程之建立,NCDR 105-T23。
  15. 鄧敏政、林佳瑩、李中生(2017)。產業園區地震耐災韌性指標研究,NCDR 105-T24。
  16. 謝蕙如、李中生(2017)。國家關鍵基礎設施防護管理: 基本資料與風險調查表,NCDR 105-T16。
  17. 吳秉儒、陳秋雲、李沁妍、劉淑燕、劉致灝、柯孝勳、李中生(2016)。不同防護等級地震衝擊分析方法研究,NCDR 104-T20。

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