標題:
桶盤嶼及虎井嶼3D掃描監測
作者:
臺灣地形研究室
作者說明:
國立臺灣大學地理環境資源學系
內文:
 接續2015年5月之監測,本計畫於2015年10月再度前往桶盤嶼蓮花座前方玄武岩邊坡,及虎井嶼西山道路中段邊坡進行變動監測,觀察玄武岩石柱變化之情形。
 
一.桶盤嶼
在前往桶盤嶼布建掃描現場時,已知有石塊掉落。抵達現場後,在步道上有兩塊巨大落石阻擋,各為高70公分、直徑接近1公尺的玄武岩落石。因此首要任務即為辨識出哪一根玄武岩柱發生崩落情況、並檢查該柱是否會有繼續崩落的可能性。另外,亦須清查有無玄武岩柱已經發生位移,發生崩落風險相對高者。

在尋找掉落石塊的來源上,經過掃描比對之後,該石塊的來源是從步道上方的岩柱掉落。該岩柱掉落的部分約有3.4公尺高,直徑1公尺寬,掉落的總量為2.35立方公尺,總重量約為5.9噸。依據遺留在現場的兩塊巨礫體積研判,掉落的部分有一半留在步道上,另一半則滾落至海灘。在與當地居民的訪談中,今年度最強的颱風為8月份侵襲的凡娜比颱風,造成環島步道輕重不等的損害。因此推測,凡娜比颱風是造成此次玄武岩崩落的主要原因。而在機制上,因為該岩柱的殘餘岩柱以及下方土石,經檢視並沒有發生變形,造成掉落的原因應該與凡娜比颱風強勁的風勢吹拂及雨勢潤滑,造成岩柱水平方向的節理面無法保持平衡,使上方的岩石發生滑落。

另一方面,凡娜比颱風也對步道旁的設施造成了損壞。除了步道旁原本設立的垃圾桶被海水打壞之外,步道旁兩側原有各一幅的桶盤地質公園導覽圖(鑲崁於玄武岩石塊上)。在颱風之後,步道靠岩柱側導覽圖的石塊,也被潑浪打擊而掉落,石塊上的導覽圖就此消失,僅剩下靠海側石塊上的導覽圖尚能屹立不搖。

而在回頭檢視過去掃描資料,今年度掉落的石柱在2013至2015年5月之間,僅向前傾移動了約1.5公分,移動的量與其他的有傾倒傾向的岩柱比較,移動量是最小的。如果這種發生小位移的石柱,會在強烈颱風的侵襲下發生崩落,為了步道的管理及遊客的安全,其他位移量較高的石柱就須注意,或及早採取相關安全性的作為。針對這個項目,本計畫檢視了此路段旁的玄武岩柱,過濾各個岩柱是否有發生傾倒的情況。依據2011年、2013年以及兩次2015年的掃瞄資料比對,截至目前(2015年10月)為止,桶盤嶼環島步道蓮花座附近路段,因岩柱發生位移而可能具有崩落危險性的邊坡共有三處。在第一處危險區中,從2013年起至2015年,兩年內的位移量約為1.5公分,但由於此玄武岩柱向步道方向傾斜顯著,在現地調查時,已可感覺到此石柱可能有隨時崩落的風險。加上此石柱後方裂隙已經填充數顆崩落的石塊,並持續的對前方石柱造成移動的壓力,故選定為需要立即處裡的玄武岩柱之一。

第二處危險區,則在第一區往蓮花座方向前行6-7公尺處。此石柱的狀況與第一處危險區相似,兩年來的位移量約1.4公分,但也具有明顯的前傾情況,且上方的水平裂理面發達,下方支撐的石塊直徑也小於上方,成一頭重腳輕的外觀,因此列名危險區之一。

第三處危險區,則是經過測量比對後,發現為石柱群中前傾位移量最大的一支石柱。該石柱與旁邊的石柱均從後方玄武岩壁剝離,但因為屬於岩壁中內凹的角度,因此外觀上不容易做辨識。從側切面可以看到,因為岩柱前傾的關係,岩柱上方的傾斜量比下方要大,從2010年至2015年10月,位移了4公分,是此段岩壁中除了崩落者外,位移量最大的區域。而該岩柱的下半段,因為接近旋轉軸,因此位移量比上段來的小,5年約為2.2公分,但依然是此路段第二大的位移量。

二、虎井嶼
虎井嶼同樣於今(2015)年度的5月與10月,在西山道路中段進行了兩次邊坡監測的掃瞄。相較於桶盤嶼的玄武岩柱變動與崩落,虎井嶼在監測的路段上,在比對歷次的掃描結果,沒有發生明顯的變動,量測區域內的玄武岩邊坡位移量,均小於測量產生的誤差。相較於西山部分,虎井國小後方以及西山道路在接近港口的部分出現落石與土石鬆動,監測區域內相對保持安定。究其原因可能有以下幾點:

1.接近頂部,邊坡逕流水不易匯聚:西山道路到監測的路段時,已經上坡遠離海岸,並且離玄武岩柱的頂部僅有10多公尺。相較於發生崩塌的地點,邊坡的長度大概僅有崩塌處的30%到50%,邊坡表面逕流不易匯聚成更大的水流造成沖蝕,即沿著水泥路往下移動,減緩了侵蝕的力道。

2.道路的保護作用:由於道路的興築覆蓋了土壤層,使監測區段內的邊坡沒有土壤層外露,因此沒有土壤沖蝕發生。外露的玄武岩岩石的抗蝕性,比土壤層強上許多,因此邊坡能保持穩定。而在發生崩塌的港口附近西山道路、以及虎井國小的後方,由崩塌的外型來看,兩者均具有厚層的風化土壤,其崩塌原因可能為土壤層飽含水分之後,無法支撐上方玄武岩柱的重量,使玄武岩柱的底部發生滑動,進而使岩柱倒塌,造成落石的情況。