:::

蘭博電子報

148期-身處板塊交界帶上的我們

蘭陽博物館環境教育講師 / 郭毓璞

本文改寫自《科學月刊》第634期〈橫跨板塊交界帶的大橋〉 

花蓮高寮大橋遭地震震垮橋墩、橋面斷裂。(邱銘隆提供)
花蓮高寮大橋遭地震震垮橋墩、橋面斷裂。(邱銘隆提供)

今(2022)年9月18日下午244分的池上大地震,讓花蓮玉里遭受非常大的損害,不僅讓大樓倒塌,更讓6月才整修完畢通車的高寮大橋斷裂,當下甚至有三人連人帶車摔落橋面,而台鐵更是災情慘重,玉里到富里段預計要到明年農曆年前才有可能全線搶通,等同中斷了花東鐵道運輸,東臺灣發生這樣罕見的災情,震驚全臺。

次玉里除了高寮大橋受災以外,另一座玉里大橋也出現路面龜裂隆起,凹凸不平難以通行的狀態,好災情不算太嚴重。

 

花蓮的「彩虹橋」-玉里大橋

談起玉里大橋,就一定要提到它的兩大特色,其中 一個彩紅色的欄杆。不過這可不是北歐神話中的彩虹橋(Bifrost,Bifröst),之所以會將玉里大橋漆成彩虹色,源自於2006年玉里鎮上一位女大學生因性向不受接納在鎮上自殺時任鎮長的劉德貞得知此事後,便決定將玉里大橋油漆成象徵同志運動中彩虹旗的顏色,盼望喚起社會對同志的包容

 

彩虹配色的玉里大橋。(郭毓璞攝影)
彩虹配色的玉里大橋。(郭毓璞攝影)

至於另一個特色則是玉里大橋是全世界唯二亞洲唯一「通過板塊交界帶的大橋」初次聽聞的你我可能會覺得很荒謬,為什麼會在這麼危險的地方上蓋橋呢?但其實地質學家和土木工程學家在建造這座橋的時候可是費了一番巧思,為了對抗每年至少升高23公分的板塊擠壓現象,玉里大橋興建時就預先將大橋西端抬高60公分,到了20年後大橋東端的高度就會追上來使得兩邊等高;等到橋梁建造30年時,大橋東端又長高30公分,屆時會再針對大橋西端施工,將橋梁墊高90公分,以拉長玉里大橋的使用年限,可說是思慮甚深。

玉里大橋及一旁的舊鐵道橋自行車道。(郭毓璞攝影)
玉里大橋及一旁的舊鐵道橋自行車道。(郭毓璞攝影)

為什麼非震央的花蓮,災情反而較嚴重?

即使透過施工方式超前部屬解決「每年會長高的板塊運動現象」但這次因中央山脈構造錯動並誘發池上斷層活動的918地震,仍對玉里這兩座大橋帶來了不小的衝擊。不過為何明明震源在東,卻對位於臺東北邊的花蓮玉里造成較大的震度和較大的災情呢?根據中央大學地震災害鏈風險管理中心教授李錫堤的解釋,本次震央東只是斷層破裂的起始點,從餘震分布可以看到斷層的分布範圍一路延伸到花蓮玉里市區。由於斷層是由南向北破裂的,而在斷層破裂的過程中,地震波是由南而北一直追過去,產生振幅疊加的建設性干涉現象,放大了振幅,也使得玉里一帶成為震度較高的區域,再加上玉里身為花蓮第二大城人口密集,且具備場址效應,造成災情慘重

今年9月19日花蓮玉里舊鐵道橋的樣貌。(圖片來源:我們的島)
今年9月19日花蓮玉里舊鐵道橋的樣貌。(圖片來源:我們的島)
9/18第111號地震造成之各地震度(圖片來源:中央氣象局)
9/18第111號地震造成之各地震度(圖片來源:中央氣象局)

除了事後追蹤斷層和致災原因以外,國內也有一個由中研院特聘研究員馬國鳳與不同學術機構的數名專家組成的「台灣地震模型」團隊,持續研究並更新台灣各地的地震危害潛勢,從2020年發表的模擬圖來看,左圖是沒有考慮場址效應的版本,在考慮場址放大效應的右圖裡,本次致災的中央山脈構造的西側上盤確實比縱谷斷層的東側上盤還具有略高的地震災害機率。同時也可以看到宜蘭主要的兩條製震構造中,溪南的南宜蘭構造具有較高的災害潛勢,以及場址效應在蘭陽平原上的作用,值得留心。

台灣地震災害機率圖(圖片來源:國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心官網)
台灣地震災害機率圖(圖片來源:國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心官網)

不僅僅是大橋,全臺灣人民一直也都生活在板塊交界帶上,絕對不可能逃避地震威脅,尤其宜蘭也是在菲律賓海板塊和歐亞板塊隱沒交界帶的琉球島弧之延伸,地震和火山活動頻仍,是除了水以外我們的另外一種「特產」。

 

台灣位於歐亞板塊和菲律賓海板塊的交界帶上(圖片來源:台大地質系https://homepage.ntu.edu.tw/~tengls/geo-info_earthquake.htm)
台灣位於歐亞板塊和菲律賓海板塊的交界帶上(圖片來源:台大地質系https://homepage.ntu.edu.tw/~tengls/geo-info_earthquake.htm)

從一樣是由台灣地震模型研究團隊發表的「全台灣50年內預估發震機率圖」來看,南宜蘭構造50年內預估的發震機率34%甚至是本次致災的中央山脈構造的17%的兩倍之多。經歷這次連續地震衝擊,雖然宜蘭本身並沒有災情,但重要的是大家能建構更審慎的防災意識和準備,才能在災難來襲之時快速有效因應,並面對降低對人和城市的衝擊。

 

 

未來50年台灣孕震構造之發震機率圖(圖片來源:國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心官網)
未來50年台灣孕震構造之發震機率圖(圖片來源:國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心官網)