龍泉上游堰塞湖土砂觀測規劃與建置

計畫目標：

研究成果：（包含執行成果摘要及檢討與建議）

1. 土砂觀測系統建置
2. 建立即時監測資料展示與查詢網站
3. 資料分析成果
   1. 衛星影像判釋結果顯示，龍泉溪堰塞湖上游集水區有數處發生新生崩塌地，部分既有崩塌地並有擴大情形發生，建議定期追蹤崩塌地面積與數量之變化，提供堰塞湖來砂量分析時參考。
   2. 本年度聖帕颱風造成本區發生明顯地形變化，主要沖刷區段位於壩體溢流洪水行經路徑，沖刷深度約5~7公尺，並形成一天然之槽溝，主要淤積區段位於壩體下游面(與原河道銜接處)至水利會取水口處，淤積高度約3~6公尺。
   3. 雨量觀測資料易受颱風路徑與地形效應影響而變化，經比對本計畫所觀測之現地雨量紀錄與中央氣象局池上雨量站觀測資料發現確有明顯差異，若以池上站雨量觀測值作為防災預警之依據，其代表性可能不足，因此建議仍以本計畫所收錄之雨量觀測資料為主要參考數據。
4. 減災工程效應評估
   1. 溢流口高程降低對蓄水量之變化
      溢流口高程降低5m，在枯水時期(低入流量)可以有效降低堰塞湖蓄水體積達223,493m3，降低效益達27.77%，但於颱風豪雨期間(高入流量)，則受限於溢流口斷面之通水面積不足，造成溢流水深與堰塞湖水位於高流量時期會發生較大幅度之抬昇，局部降低溢流口高程5m對於堰塞湖蓄水體積減少量則少於整體壩體高度降低5m之蓄水體積減少量(兩者之差值約達15萬立方公尺)，建議若在施工可行與安全之前提下，於枯水期間堰塞湖水位低於地表高程441m時，能夠實施整體壩體降低工程，對於堰塞湖蓄水量之消減效益將有更明顯之提升。
   2. 溢流口高程降低後之社區安全性評估
      針對溢流口高程降低後，潰壩洪水對於下游3社區(龍泉社區、大埔社區與萬朝社區)之影響進行評估，利用HEC-RAS變量流模式進行潰壩洪水演算，結果顯示，當溢流口高程降低5m且寬度為10m時，於300cms之入流流量下，堰塞湖水位高程從EL449.91m降至EL447.08，有效降低堰塞湖水位達2.83m。 下游三個社區之潰壩洪峰水位分別於龍泉社區斷面降低8cm、大埔社區斷面降低10cm、萬朝社區斷面降低14cm，愈往下游，其洪峰降低量愈高。而原萬朝社區在時雨量100mm下會產生溢堤之情況，於溢流口高程降低後之潰壩模擬水位已低於堤防高程。
   3. 防砂工程效益評估
      本計畫利用土石流沖淤模式針對新設防砂壩之減災效益進行評估，模擬結果顯示，興建防砂壩可有效攔阻土石達12萬立方公尺，並可防止該區域堆積土石朝下游運移，減少下游河段之土石淤積總量與淤積深度。
5. 國際合作交流
   研究建議：由於堰塞湖堆積壩體土石總量約48萬立方公尺，為免土砂沖淤過程中衍生土砂災害，在經費許可之前提下，建議依據前期計畫規劃(關山事業區第三林班龍泉溪上游堰塞湖緊急評估及緊急對策建議成果報告書)，興建第二座防砂壩，以增加下游儲砂空間。另考量堰塞湖堆積壩體之溢流水道與壩址區域有沖刷之問題，為降低壩體因坡腳遭水流沖刷破壞而發生驟然潰決之風險，建議於坡腳處興建防砂壩，防止坡腳遭水流劇烈沖刷後影響壩體之穩定性。

對業務革新、創新之效益：

1. 提供各級防災單位同步監控現地變化徵兆與即時水情資訊，提升災害預警與應變能力。
2. 探討降雨對於地形變化之影響，提供未來堰塞湖演變趨勢與警戒值修訂時參考。