Capstone課程成果分享
(烏來地區坡地災害及土砂流動分析調查)

課程助教 大地組碩二 謝沛宸

挑戰Capstone新主題!

近年來Capstone課程的主題愈來愈多元,除了已經開授多次的建築設計、結構設計系列主題之外,本學期由林銘郎教授與卡艾瑋教授合作,嘗試開授新的天然災害Capstone課程,以兩年多前在蘇迪勒颱風事件中受損嚴重的烏來地區為探討範圍,結合坡地災害與土砂流動堆積之調查、分析為主題,並與中興工程顧問社的李璟芳博士、黃韋凱研究員合作,導入業界的觀點與資源,讓課程得以更加貼近工程實務。
課程的最初幾週,每次的上課由同學們各自分享從衛星影像中辨識、圈繪出的崩塌地,並搭配卡老師講解堆積地形的原理與林老師的工程地質教學,讓同學們結合自己的觀察與理論知識,逐步理解坡地災害及土砂流動的關鍵課題。

兩次野外調查

然而坡地災害、土砂流動的特性與工程地質知識,不能只學習基礎理論,更重要的是現地的觀察。為了引導學生熟悉野外調查的方法,並練習觀察記錄地質與工程設施,因此以2015年蘇迪勒颱風造成的著名災區──烏來忠治地區為範例,安排了野外現地教學。

林銘郎教授、黃韋凱研究員、課程助教與同學們介紹、討論當地的地質特性。

期中過後,已經分組選定研究地點與主題的同學們再度前往烏來,分別在忠治地區與瀑布地區自行規劃了野外調查並運用UAV(無人飛行載具)進行航拍作業。雖然天公不作美,整天都下著綿綿細雨,但同學們沒有放棄,依然冒雨完成了測量工作與更詳細的地質調查。而UAV測量則因為天候不佳且發生遺失事故,因此未能在當天完成,但之後同學們仍自發地第三度來到現場,成功重飛UAV並產製出現地的三維地表地形以及正射影像。

縮尺實驗設計分析

藉由現地調查的資料,同學們緊接著討論出關鍵課題並開始設計縮尺模型實驗。兩組同學各自發揮創意,運用簡單的材料如木板、保麗龍、石膏來製作模型,並改變土壤岩石尺寸、含水量等各種變因,探討在不同條件下若是發生與已有案例類似的坡地災害,崩落或移動的土砂、岩塊對人工構造物的影響。實驗的成果再運用三維建模與錄影分析等各種方式,進行資料後續處理。

兩組學生與卡老師討論實驗設計與儀器該如何架設。

成果發表

經過一學期的努力,學生們從基本的崩塌地圈繪,逐步經歷現地調查、實驗設計、成果分析,提出了完整的調查與建議報告,並在最後的期末發表中,邀請到與同學所選案例相關的三位業界前輩與楊國鑫教授擔任評審委員。雖然同學們經驗尚淺,但對於委員提出的各種問題都能從容應對,也透過與委員討論的過程中了解不足之處,而委員們對於同學們在過程中的付出,與最後呈現的成果也給予可圈可點的肯定,為這一學期的課程畫下完美句點。

第一組成果海報(組員:黃冠中、涂喻捷、邱文心、王識堯、陳韻如)
第二組成果海報(組員:梁昕茹、陳冠宇、許原彰、張祐齊、陳冠宇)

致謝

特別感謝韓仁毓副主任對本課程的支持,不僅協助指導修課同學們UAV測量的技術,尤其對於飛機遺失的狀況也充分理解與包涵!而中興社防災中心的李璟芳博士與黃韋凱研究員,總是抽空參與同學們的發表與討論,並提供許多寶貴的參考資料,讓本課程得以與工程實務有更緊密的連結,謝謝您們的協助,希望未來能持續合作!
此外,新北市政府養護工程處、杜風工程顧問公司、青山工程顧問公司,以及擔任期末評審委員的楊國鑫教授,謝謝各位協助提供的資料與意見,使本課程更加完整,在此一併致謝。

期末發表會中,韓仁毓副主任致贈感謝狀予三位校外委員(左起:新北市政府養護工程處劉弘哲科長、中興工程顧問社曹鼎志組長、青山工程顧問公司呂家豪組長)
修課同學與謝沛宸助教
帶領本課程的卡艾瑋教授與林銘郎教授