堰塞湖天然壩溢破壞模式研究

臺灣環境特性為地勢陡峻、河川坡陡流急、地質構造複雜，地處歐亞板塊與菲律賓海板塊之交接處，屬於環太平洋地震帶，故地震頻繁，造山運動活躍。由於近年來全球氣候急速變遷，加上本島屬特殊之海島型氣候，於夏季時常有颱風暴雨事件襲擊，往往發生嚴重之山崩、地滑及土石流等土砂災害，造成人民生命及財產極大損失。 台灣地區民國88年9月21日發生之集集大地震及民國98年8月8日莫拉克颱風事件，形成多處堰塞湖。天然壩自形成至潰決之歷程可能短至數十分鐘也可能展至數小時，由於堰塞湖天然災害應變時間極短，壩體一旦潰壞，大量水流挾砂可能造成下游居民傷亡及財產損失。有鑑於此，本研究透過現場調查、地文資料蒐集結果，建立堰塞湖天然壩之壩體材料力學參數決定方法，所得之壩體材料參數後可提供後續壩體穩定性模型分析作為輸入參數之依據。 此外，本研究同時以物理模型試驗，於室內渠道堆置天然壩壩體進行壩體潰壞模型試驗，以了解天然壩壩體於不同材料粒徑、溪床坡度以及幾何形狀條件下，觀察其壩體潰壞形式、壩體高度變化、輸出流量及挟帶土砂量之變化，上述之各項成果，可供未來防救災人員短時間內能進行壩體材料特性力學機制進行評估，並進行溢流破壞時可能之尖峰流量及其含沙濃度推估，供未來堰塞湖災害及緊急應變決策參考。