doi: 10.30067/TECNL.202609_(53).0003

從張裂縫到巨型崩塌:光學影像資料與微地動觀測解析馬太鞍崩塌過程

趙韋安1, 2、楊哲銘3

  • 1國立陽明交通大學土木工程學系
  • 2國立陽明交通大學防災與水環境研究中心
  • 3國立臺灣科技大學營建工程系

2025年7月21日下午5時54分,花蓮馬太鞍溪上游發生巨型深層崩塌,估計崩塌體積約達3.08億立方公尺,為目前臺灣有紀錄以來規模最大的崩塌事件。約2.08億立方公尺的崩塌物進入河道並形成大型天然壩;堰塞湖形成62天後發生潰壩,潰決洪水造成嚴重災害。這場事件不僅凸顯巨型崩塌與堰塞湖的複合災害風險,也提供了一個難得的科研契機,讓本研究從多時序衛星和空拍影像以及地震波紀錄重新解析巨型崩塌的發生過程(李國維等,2026)。

透過多時期Sentinel-2衛星影像,本研究發現該邊坡在崩塌前其實已發育明顯的崩塌前兆之地貌。2024年4月3日花蓮地震(Mw 7.3)與降雨後,舊崩崖之冠部西側開始出現張裂縫特徵;進一步陸續受到颱風、強降雨與地震等多重事件影響,冠部東側亦發育張裂縫且逐漸延伸、加寬,最終相互連接。至崩塌發生前,已可由衛星影像辨識出一道清楚且連續的線性裂縫。此外,崩塌前75小時累積降雨量達585.5 mm,長時間強降雨可能進一步提高潛在滑動面的孔隙水壓與坡體含水量,成為最終觸發邊坡失穩的重要因素(Chao & Yang, 2026;圖一)。

更值得一提的現象,震波反演分析告訴我們這並不是一次單純的滑動。寬頻地動訊號紀錄中可以清楚辨識兩組不同的訊號,因此本研究發展多塊體單力源(multiple-block single-force, mSF; Chao et al., 2016, 2017; Chao & Yang, 2026)模型進行震源反演。結果顯示,兩個主要崩塌事件僅相隔約65秒:第一階段為較陡峭的坡體快速崩滑並向東南運動;第二階段的作用力較小、滑動傾角僅約6.8°,且以向西運動為主。這種多震源、不同方向的運動過程,使崩塌材料在河谷中重新轉向與堆積,最終形成巨型天然壩(Chao & Yang, 2026;圖二)。

這項研究顯示,利用多時序影像料可從崩塌前的地貌變化尋找潛在前兆,而即時地動觀測則能在事件發生後近即時掌握崩塌的位置與動力過程。若未來能進一步整合坡地遙測、即時微地動監測,以及河道沿線的地動測站,將有機會建立從「邊坡失穩、巨型崩塌、堰塞壩形成到潰壩洪水」的災害鏈監測架構,以科學循證,為山區複合災害的預警與應變提供更即時科學資訊(王凱石等,2026)。

圖一

圖一、馬太鞍崩塌發生前張裂縫發育的Sentinel-2衛星影像。(a) 2024年4月14日;(b) 2024年8月22日;(c) 2024年11月30日;(d) 2025年3月25日;(e) 2025年4月14日。黃色箭頭標示馬太鞍崩塌冠部張裂縫。(f) 太安雨量站時序資料與馬太鞍溪橋水位站資料。(修改自Chao & Yang, 2026)

圖二

圖二、(a) 雙震源震波反演成果;(b) 多震源型態之震波訊號範例;(c) 於立體光學影像上標示馬太鞍崩塌運動轉向之空間分布。(修改自Chao & Yang, 2026)

參考文獻

  • Chao, W.-A., Zhao, L., Chen, S.-C., Wu, Y.-M., Chen, C.-H., & Huang, H.-H. (2016). Seismology-based early identification of dam-formation landquake events. Scientific Reports, 6(1), 19259. https://doi.org/10.1038/srep19259
  • Chao, W.-A., Wu, Y.-M., Zhao, L., Chen, H., Chen, Y.-G., Chang, J.-M., & Lin, C.-M. (2017). A first near real-time seismology-based landquake monitoring system. Scientific Reports, 7(1), 43510. https://doi.org/10.1038/srep43510
  • Chao, W.-A., & Yang, C.-M. (2026). A giant two-stage landslide at Matai’an, Taiwan: insights from seismic source inversion and remote-sensing analysis. Landslides, 23(7), 2015–2027. https://doi.org/10.1007/s10346-026-02767-0
  • 王凱石、趙韋安、楊哲銘、周政宏、楊皓雯(2026)。馬太鞍崩塌與堰塞湖潰決後之災害鏈監測~以微地動觀測技術為例。地工技術,No.188/2026.6 P43。
  • 李國維、趙韋安、張智安、王慧蓉、廖仲達、楊昇學、鍾仁凱、楊哲銘、林承翰(2026)。馬太鞍溪堰塞湖調查與致災風險評估。地工技術,No.188/2026.6 P21。