永遠充滿熱忱的大地工程學者—傑出校友林美聆教授專訪

特別報導
土木四 蔡松穎、蘇銘軒、吳亭諺

初入土木及大地的魅力

在求學階段,相較於制式化有固定解答的科目,林美聆老師對於具有變化性的科目較感興趣,因此相較於物理,化學的不確定性更能引起林老師的興趣。再者,林老師對於自然材料也有相當的興趣,相較於鋼構、混凝土等人造材料,自然材料變化無窮。大地工程中並非純粹使用人造的材料,而是從自然環境中學習,並在環境裡創造舒適、需要的設施,使得老師踏入研究大地的領域。

在老師大學期間,國內的碩班與博班與現在有較大的落差,許多領域仍剛開始發展,而大地工程也是其中之一。林老師在念書時有擔任過洪如江老師的研究助理,當時系上才剛開始有大地工程的概念,且當時不被稱為大地工程,而是稱作力學丙組。因此為了繼續研讀相關知識,當時有許多同學出國念書。出國之後,見識到國外先進的研究設施及設備,當時國內礙於經費的關係較難進行實驗及測試,因此國內仍為理論發展比較多。近年來,政府有較重視研究的領域,而國內的設備儀器也漸漸跟上國外。

從經驗談理念

l   921大地震對台灣的影響

在921大地震災害發生後,當時的國科會請國震中心及防災國家型科技計畫協助邀請相關專業人士參與災情調查。由於林老師本身是屬於大地專業的,當時邀請國內大地領域學者一同自發性參與了調查,後續前往地震損害各地區現場勘察,並進行資料整理。值得一提的是,當時的國科會有撥給預算處理災情調查,但礙於災情嚴重導致整個經費流程過程緩慢,老師們都自願優先協助災情調查並出錢出力協助調查,希望儘快完成調查。

林老師也說在整個921的救災過程中,大家都十分佩服整個土木領域,不論是投入做調查、資料匯整,行動效率上也是最快,資料也是近十年來最完整的一次,讓政府、人民知道到底發生了什麽事情,在災害後的資訊傳遞上起了非常大的作用。國外政府及民間學者也對於921大地震的災後處理效率及資料收集的完整性感到十分震驚,傷亡人數也比預期中的要少很多,其實這都主要歸功於耐震設計規範,並且確實有在認真執行。

其實在921大地震災害後,在土木及大地領域上發現有許多後續的問題,不管是對於土壤液化、基礎問題、斷層錯動、地形變動,有些石鋼壩被拉擴,斷橋等等導致落橋損害、邊坡災害、土石流等延伸的二次災害問題,影響可說是相當長遠。地形變動十分巨大,可做的事情僅為利用當時蒐集到的資料,因此老師對災後應優先處理事項也提出建言,政府重建會接受各方建議迅速處理,盡可能的防止二次災害的發生,其後並修改耐震設計相關規範。

由於災情太大,無法全面顧及,除了當時政府對於坡體做緊急安定的處理措施外,老師們也利用航空圖找出變異點,合計有三萬點以上。主要優先幫忙處理靠近居民生活的地區,或是像壩體破裂,避免間接導致民生用水不足等幾個優先事項。另外也有後續不斷發生的坡體崩塌以及土石流的問題,然而這邊需要優先處理的則是主要幹道,使救災上災害用品能順利送達、傷亡人員運輸通暢,可以順利完成救災作業。林老師當時在勘災的時候也有發現一些狀況,其中像是東風大橋側向位移,有三分之一跑到橋墩外,不像道路那樣,橋體無法很快的完成修復,當時只能利用便道橋通過。

由於921後地形大幅改變,導致需要設立許多新的規範去做調整,老師們後續調查得出的資料都作為參考範本調整,在本次災害給予了極大幫助。

l   國道邊坡設計規範

在921之後,間接不斷發生的邊坡問題成為了當下的燙手山芋。現今,公共建設的規範其實不是非常齊全,只有道路、建築才有相對比較正式的規範流程,而針對邊坡卻只有維護手冊,在發生國道三號邊坡崩塌前其實不太被重視。

當時政府開始認知到邊坡問題確實需要一些規範及後續管理維護,並委託大地工程學會,林老師也被委任幫忙,並與許多有經驗的學界、工程界的同行們一同攜手幫忙制定邊坡規範。主要可分為兩類,設計施工以及維護規範,老師們則是負責前者。

在設計中,老師們導入了生命週期的概念,簡單來說就是設計和維護。經過調查、分析及整理,給予幾個在使用週期階段量化後的標準,巡檢只要發現某種問題,就立刻做相對應的處理。特別是在國道三號邊坡事件發生後,可以發現多個公共建設設施的使用設計低於設計年限,表示設備其實與機器一樣,需要去做定期維護,以達到設備保質的目的。在這方面,土木界制定的規範其實沒有很齊全,通過這次國道邊坡規範制定,林老師想要把這個看似簡單但非常重要的觀念喚起,賦予設施生命週期的概念。

 

風險管理與環境保護

l   氣候變遷的影響

以美國為例,許多公共設施已達使用年限需要更新。在氣候變遷的問題下,我們也需要因應修改規範。在歐盟,七、八年前就已有拿此議題出來討論,例如因應氣候劇烈變遷以不同迴歸期進行不同的設計考量。然而老師比較遺憾的是國內目前較沒有看到氣候變遷的前瞻因應措施。

l   政府與人民的風險管理

以防洪設施為例,美國在某些區域會進行風險管理以分攤風險,例如洪水保險。以台北市為例,有些地下室較常淹水,會找市政府幫忙,然而這應該能自己處理。從教育層面來說,應教育人民風險的觀念,而非使政府囊括所有事情,讓大政府去照顧所有的人民。先前林老師曾參與一段時間的防災工作,需要防災的地區常常發生土石流,經常可以在電視上看到。當地人都知道這樣的情形,然而在請他們離開風險區的過程中,有些人覺得要有高額賠償金才願意走。因此居民的意見不一,就只能讓他們停留在那一個高潛勢區無法遷離。後來經歷莫拉克颱風後,當地居民表示願意聽從政府指示,只要政府要求便會搬走。如此態度的轉變來自於經歷了太多次天災。在這高風險區域,許多居民認為之前都沒發生什麼事,進而推斷以後也不會發生災難,導致即使政府推動從高風險區離災,人民並不信任政府,連帶做出相關研究的學校也遭受指責。在財團與政府之間,人們選擇不信任學者,因為若相信學者而搬離原有的地址,會侵害自己利益或是財產,人民便會認為政府施政錯誤,使學校反而遭受指責。這一現象的產生來自於人民在風險認知的教育層面並不足夠。

l   環境保護與人民教育

林老師表示在環境保護的部分,大部分設施只能處理中小規模災害。若要處理大型災害,不能只靠硬體,還要靠軟體,如保險、避難、民眾的風險認知。國土規劃應與風險規劃有所關聯,不應開發高風險潛勢區,大自然有自己的定律。道理其實非常簡單,山一定要崩的,因為它是很重的東西,放在陡的地方,所以它一定要掉下來。

因此我們對於環境的保護策略,第一,應配合環境,整治不要做過頭。因為不配合環境做的治理,效益會不好。第二,我們也可以在生態上,用一些替代補償的方式處理整治作業。不要過度影響環境才是較好的做法,很多工程對環境的影響在發現的時候已經來不及挽回了。環境受損回復速度有快有慢,但多的是恢復速度不好的環境,因此在施工時利用一些環境友善的工法,如魚梯,深潭等,就能夠減輕對環境的負擔。

在土木這個領域,林老師表示說國内我們的通識教育做的不是很足。我們應與環境共生,但許多人缺乏如此觀念。我們人民一直在期待一個大政府來照顧你,不願意承擔一點風險,政府因為受到人民這樣的壓力,所以也以這個方向為目標。實際上國外已經有很多風險分攤的例子。比如說像是在密西西比的防洪設施,有一年洪水襲來,在曼菲士這個大城市的上游有一個地方必須要開啟防洪閘門。雖然開啟之後附近區域全部淹水,但是附近區域的老百姓其實全都理解並給予體諒。他們政府規定住那附近的居民必須買洪水保險,並要求居民了解有關於洪水的一些基本須知、防洪匣門開啟時會造成的損失。換作是台灣,這樣的情形政府一定會被罵,只因為台灣太多人追求的是零風險,他們不願承受一丁點的財產損失。林老師感嘆無論住在什麼地方,每個人都應該要有可以應對自然災害的措施,以及風險分擔的觀念去思考應該承受怎麼樣的風險,對於以上這樣的風險分攤教育的進步對台灣來說是十分重要且欠缺的一步。

教育理念

林美聆老師回憶起就讀UT-Austin時,當時學校要求學校內教授著重在教學而不是研究,而在課堂上課時教授們常強調身為一個工程師所要負起的責任,這也深深地影響了林老師,也認為在國內較少人將此態度傳給學生。林美聆老師也提到,在國內最近的工安事件層出不窮,如三鶯線灌漿模板倒塌,造成死傷共五人,又如桃園停車場無樑版算錯所造成的工安事件,而這些工安事件常常始於工程師的疏忽而導致悲劇發生,這也顯示目前領域對於實務的認知不足,不了解由電腦算出的結果於實務上呈現的狀況。「不能只是考慮到課業上過與不過的問題,而沒有自己的想法,導致只能盲目遵從別人命令」,回國教書後,老師認為大學部教育應為大家打好良好的基礎,也希望能把這些身為工程師的責任帶給她所教的學生們,確保學生能在大學四年內學到必備的知識,這也使得大部分的學生覺得老師很嚴格。

給同學們的勉勵

「做一件事不是因為做這件事會使我看起來很厲害,而是因為這件事很重要我才去做。」

老師對於自己的研究,總是充滿熱忱,且打從心底喜愛研究這件事。老師勉勵我們,積極地找尋自己所喜愛的事物,在國內的求學過程中,許多人並不夠認識自己,活在父母及外界的期望裡,當找尋到自己所喜愛的事物,才能如老師一樣終生致力於自己所感興趣的領域,並在其中發光發熱。

學歷

美國奧斯汀德州大學土木工程博士  1987

美國奧斯汀德州大學土木工程碩士  1984

國立臺灣大學土木工程系學士 1980

 

經歷

國立臺灣大學土木工程系 教授

加拿大地質調查所訪問科學家

美國加州大學柏克萊校區訪問學者

防災國家型科技計畫土石流研究群召集人

國家地震工程研究中心大地組組長

 

其他經歷及職務

行政院災害防救會報委員

行政院公共工程委員會委員

行政院災害防救專家諮詢委員會委員

中華民國大地工程學會理事長、常務監事

台灣災害管理學會常務理事、常務監事

國際土壤力學及大地工程學會(ISSMGE)、國際岩石力學學會(ISRM)、國際工程地質協會(IAEG)、國際地工織物學會(IGS)- JTC1(Landslide) 聯合技術委員會委員

國際土壤力學及大地工程學會(ISSMGE)- TC303(Flood) 技術委員會副主任委員

國際土壤力學及大地工程學會(ISSMGE)- TC208 (Landslide) 技術委員會委員

國際土壤力學及大地工程學會(ISSMGE)- ATC1(Climate Change) 亞洲技術委員會委員

東南亞大地工程學會(SEAGS, Governing General Committee) 理事

 

近年榮譽及獲獎

Tau Beta Pi Engineering Honor Society- Texas Alpha Chapter, Member

2010年全國女性科學家會議邀請講員

2011年第14屆大地工程學術研討會優良論文獎

2012年大地工程學會碩士論文獎

2014年大地工程學會碩士論文獎

2015年第16屆大地工程學術研討會優良論文獎

2017年大地工程學會碩士論文獎

2018年大地工程學會碩士論文獎