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【建構智慧型地震減災生活空間】現地型強震即時警報系統之開發及應用

現地型強震警報系統現地型強震警報系統

台灣位處環太平洋地震帶,自1736年起統計,平均15~20年發生一次劇災型地震,平均每年因地震死亡人數超過70人,年經濟損失亦超過300億元,顯見地震為台灣不可避免之宿命。近年來由於台灣經濟高度發展,使得都會區地狹人稠,地震所帶來的災害愈加嚴重,以1999年發生的921地震為例,即造成2,415人死亡,29人失蹤,11,305人受傷,51,711間房屋全倒,53,768間房屋半倒,所引發之經濟損失與社會衝擊甚至危及國家安全。但是,地震目前尚無法如颱風般可以有效的預測,因此如何在地震的威脅下,建立一個安全的生活空間,是我國必須面對的重要課題。

強震即時警報的原理強震即時警報的原理

「強震即時警報」的基本概念
地震波可以分為傳遞速度較快但破壞力較弱的P波以及傳遞速度較慢但破壞力較強的S波。因此雖然地震無法有效預測,但是藉由地震波傳遞的特性,可偵測先抵達的P波, 參考過去地震資料,推估接踵而來的S波之震度及其到達時間,提早發佈警報來降低地震災害。此即為「強震即時警報」的基本概念。

強震即時警報在架構上可以分為區域型與現地型兩種。「區域型強震即時警報」是透過固定佈設的測站,進行區域性的強震預警,較適合遠離震央區域的使用;而「現地型強震即時警報」則是運用現地架設之強震儀直接進行預警,在近震央區域可有較快速的預警。

現地型強震警報系統流程圖現地型強震警報系統流程圖

「現地型強震警報系統」之研發
強震即時警報的概念早在40年前即由美國及日本學者提出,近年來日本更投入大量資源及人力發展相關技術,並加以大力推廣應用。國家實驗研究院(簡稱國研院)自2008年起,整合所屬國家災害防救科技中心、國家地震工程研究中心(簡稱國震中心)及國家高速網路與計算中心,與中央氣象局共同合作研發「強震即時警報系統」。國震中心致力於「現地型強震警報系統」的研發,成功的結合自動化減災控制,建構國內第一個智慧型地震減災系統。此整合系統已在振動台上驗證其可行性。

現地型強震警報系統應用範圍現地型強震警報系統應用範圍

「智慧型地震減災系統」之應用
該「智慧型地震減災系統」可於P波到達後3秒內提出預警,並於強震S波來臨前數秒至十餘秒(視震央到現地間之距離、和場址特性而定),針對重要設備(如電梯、管線、電源、瓦斯等)與逃生動線,即時啟動必要的防範措施,以有效減低地震所造成之危害。該系統除地表震度的預警外,也能針對客戶需求,對結構物各樓層進行快速反應評估,即時提供相關震度資訊。國震中心目前已與台北市芳和國中、宜蘭縣宜蘭國小、嘉義縣中正大學及中興保全公司合作,建立應用示範站,進行長期現地測試,未來亦將積極推廣至其他相關單位,期能儘速落實此項技術,為全民建構一個安全的智慧型地震減災生活空間。