地震共振 台北國土計畫應減壓
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惟花東地區北銜宜蘭與大台北都會區,及向西跨越中央與雪山山脈等陸上運輸要徑,遭受損斷,這時就須全國上下協力合作,發揮複合式運輸系統,克服陸域阻擾,減低震災對交通的損害與轉向繞行海空運輸的影響。
此次震源屬台灣三大地震區再發生頻率最高的東部地震區北端,推論約與東北部地震區南緣有若干互層交織作用,如龜山島龜首隆起露頭山峰脊背坡崖處,在九二一與這次地震均有明顯崩塌,顯示東北區沖繩海槽擴張區火山島也受大面積板塊交互影響。
地震共振更可怕。二次世界大戰時,德軍行進間步履整齊劃一深獲國際肯定,但是遇到橋面行走就可以自由紊踏不受限制,以防止與橋共振而垮。共振與側風的加害,對於高層建築的傷害也十分可怕。
台北都會區因地處極軟弱湖泊沉泥盆地之粉土黏土沉泥質互層極厚構造,故在這次地震搖晃幅度與持續時間,均較其他地區有顯著甚至接近震央區的規模。因為盆地效用與場址為擺幅延時拉長,所致高層建築之傷害與恰為建築自然震動週期與地面晃動頻率相似,衍生共振的傷害甚至可能崩塌。這是台北盆地的環境宿命。
不過,共振加害因地與樓層數而異。一般低於卌層建物的自然振動頻率可由經驗公式推估。以台北盆地為例,不論中央研究院的可移動式或交通部中央氣象署固定式的微地動測候站,以每公里內均有站,總數超過近六百個微地動施測站佈設,可精細描繪出盆地及其周邊地區之地盤自然振動主頻,並藉此再往外到其他地區推廣量測。由此確認台北盆地邊緣與山麓帶具有較高之主頻,而盆地內沉泥沖積層分布較厚處則呈現低主頻。
振動主頻高低與場址特性息息相關,即大地震在此發生與外地傳來時,位在盆地邊緣頗多低矮建物與位在中心區土層較厚較高樓層建物之低頻區,就較易有災損傳出之緣故。
從氣象署公告該地震即時強地動震波圖,可看到全國震度最大「六強」發生在和平測站,離震央約卅八公里,搖晃延時約六十秒;而花蓮市離震央有廿五公里,搖晃延時約六十秒;台北市測站離震央有一四五公里,但搖晃延時約達百秒,不輸九二一地震的恐懼程度。
台北盆地受地震共振的加劇可怕,其盆地上建物受震波衝擊時,結構本身之頻率若與地質地層之自然頻率相近時,極易好發共振現象;同時因沉泥質軟弱盆地與地下水位極高等客觀條件加乘效果,再釀振幅更大引起更嚴重災損。因此面對不時來襲毫無有效預警的大地震,台北首都似有必要配合二○二五年五月初將要實施的國土計畫法,作合理調配與分散減壓的規畫,並且也須在遠處異地另設第二首都之備援準備設計,才是讓台灣已執行了近五十年的區域計畫法有個完善的經驗傳承。