現場土石流地聲訊號之分析探討

摘要

本文主要是针对位於南投县信义乡神木村的土石流观测站於2004年7月2日敏督利台风期间所蒐集到的现场土石流地声资料进行分析探讨.现场量测之土石流地声讯号同时由快速传立叶转换(FFT)及Gabor转换进行分析,以求得土石流地声讯号在频域及时间-频域上的特性,结果显示南投县信义乡神木村爱玉子溪土石流地声讯号之频率介於250Hz以内,主要分布在2-150 Hz之间,尤其集中在60 Hz以内,其显着频率(superior frequency)则出现在20 Hz左右,符合一般文献上记载土石流地声频率属於相对低频的范围.此外由Gabor转换的结果可看出土石流前端地声频率约爲30 Hz,当土石流地声讯号达到最大值时则産生2-250 Hz间较爲广泛的讯号分布,而土石流尾流部分则産生60Hz左右相对於土石流波前较爲高频的讯号,符合影像中观察土石流前端巨砾集中的现象.另由序列式地声检知器埋设方式做算出土石流波前平均速度爲13.3 m/s,与观察动态影像所得之结果13 m/s相当接近,显示序列式土石流地声检知器爲一有效量测土石流波前流速的方法.此外不同的量测地点会对土石流地声讯号强度及量测效能造成相当程度的影响.