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博碩士論文 etd-0117112-162636 詳細資訊
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論文名稱
Title
地震引發海嘯對台灣東南部海岸的影響
The Impact of Tsunamigenic Earthquake on the Southeast Coast of Taiwan
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
158
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2011-12-28
繳交日期
Date of Submission
2012-01-17
關鍵字
Keywords
機率、溢淹、格林函數、模式、海嘯
model, Tsunami, Green’s Function, probability, overflow
統計
Statistics
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中文摘要
本文主要研究地震引起海嘯對臺灣東南部沿海的影響,並且模擬各程度海嘯情境的溢淹潛勢範圍,定義溢淹機率,提出海嘯風險評估方法,並計算臺灣東南部沿海各鄉鎮的海嘯風險機率。本文應用Gutenberg and Richter(1944)提出地震規模與再現頻率關係式(G-R關係式),並定義震央位置位於海洋且震源深度小於30公里為海嘯發生條件,求得海嘯地震次數期望值。使用COMCOT(COrnell Multigrid COupled Tsunami model)海嘯模式的線性淺水波方程模擬海嘯在大洋的傳播,應用互逆格林函數(reciprocal Green’s Function)概念,節省COMCOT在模擬海嘯傳遞的計算時間,再代入地震解參數以斷層模式計算地震引發的海嘯初始水位分佈,以情境式海嘯模擬臺灣東南部沿海鄉鎮外海水位變化。海嘯對陸地溢淹則以不同波高之孤立波模擬海嘯波垂直海岸線入射,求得不同程度海嘯溢淹範圍,並定義溢淹機率。最後將海嘯地震次數期望值與不同程度地震發生海嘯造成的溢淹機率相乘,求得臺灣東南部沿海各鄉鎮未來受海嘯侵襲且溢淹的機率,作為海嘯風險評估的參考依據。
Abstract
The main topic of this research is the impact to the tsunami-inundated area of the southeast coast of Taiwan caused by earthquakes. According to regression relationship (G-R relation) between the earthquake magnitude and frequency proposed by Gutenberg and Richter (1944), the expected number of tsunamigenic earthquake is estimated. Using the linear shallow water equations of COMCOT (COrnell Multigrid COupled Tsunami model), the propagation of tsunami in the ocean is simulated, and the reciprocal Green's function was applied to save the computing time of COMCOT model. Then, the seismic solution parameters are substituted to acquire a water level distribution of tsunami. Solitary waves of different wave height are used to compute the range and the probability of tsunami inundation at the southeast coast of Taiwan.
目次 Table of Contents
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 X
第一章 緒論
1.1 前言 1
1.2 海嘯成因 2
1.3 文獻回顧 2
1.4 研究目的 5
第二章 歷史海嘯記錄與地震規模表示法
2.1 臺灣歷史海嘯記錄 7
2.2 地震資料來源 14
2.3 地震表示方法 15
第三章 機率式海嘯風險評估
3.1 前言 23
3.2 地震發生期望數 24
3.2.1 研究區域 24
3.2.2 海嘯地震發生期望數 29
3.2.3 海嘯發生條件 31
3.3 波高計算 33
3.3.1 初始水位計算 33
3.3.2 格林函數應用 34
3.3.3 預報點位設定 37
3.3.4 斷層參數設定 43
3.3.5 波高計算結果 45
3.4 溢淹模擬 48
3.4.1 點位與地形設定 48
3.4.2 入射波設定 51
3.4.3 溢淹機率 54
3.5 海嘯地震且溢淹機率 56
第四章 海嘯風險評估結果與比較
4.1 前言 59
4.2 海嘯風險評估結果 59
4.2.1 海嘯地震發生期望數 60
4.2.2 波高計算結果 60
4.2.3 溢淹機率結果 64
4.2.4 海嘯地震且溢淹機率 67
4.3 改變地震參數比較 68
4.3.1 改變傾角 68
4.3.2 改變震源深度 70
4.4 改變溢淹條件比較 73
4.5 不同入射角度溢淹結果比較 76
4.6 花蓮市有無海堤地形溢淹結果比較 77
4.7 花蓮市孤立波與傳統海嘯模式模擬溢淹結果比較 81
4.8 海嘯風險評估分析方法比較 84
第五章 結論與建議
5.1 結論 87
5.2 溢淹限制條件 88
參考文獻 89
附錄一 126點位震央位於海洋且震源深度小於30公里比率 95
附錄二 126點位未來100年海嘯地震期望數 97
附錄三 環太平洋地震帶126區域點位地震參數 101
附錄四 花蓮市計算資料 109
附錄五 海嘯數值模式簡介 125
附錄六 彈性錯移理論 133
附錄七 海嘯流速計算 137
附錄八 判定系數與信賴區間 141
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