研究區域簡介

本研究之研究區域針對石門水庫集水區上游，大漢溪主流上的巴陵攔 砂壩之上游五公里做探討。以下為石門水庫集水區以及巴陵壩之簡介。

一、 石門水庫集水區簡介 (一)地理位置

石門水庫集水區地理位置居於東經 120°10’15” ~121°23’10”，北緯 24°25’45”~24°51’20”之間，以淡水河上游之大漢溪流域為其主流，集水面 積約為76340 公頃，東鄰台北、宜蘭二縣，南接台 中縣，西南與苗栗縣相 連，西屬桃園與新竹二縣，行政區域除東邊之一部份屬宜蘭縣大同鄉、西 端一帶屬新竹縣五峰鄉，西北角之極少部份屬新竹縣關西鎮、桃園縣 大溪 鎮與龍潭鄉外，大部分地區均隸屬桃園縣復興鄉與新竹縣尖石鄉。

圖1. 1 石門水庫集水區位置圖 (97 年石門泥砂監測技術及調查分析)

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(二)崩塌及淤積狀況

根據水利署之資料，52 年 9 月葛樂禮颱風，洩洪量高達每秒 10,000 立方公尺，新增泥沙淤積量1,947 萬立方公尺；85 年 7 月賀伯颱風，新增 泥砂淤積 量達 867 萬立方公尺；93 年艾利颱風於石門水庫洩洪量達每秒 8,000 立方公尺，平均降雨量達 967 mm，造成大範圍崩塌與土砂災害，以 及尖峰流量高達8,594 cms，水庫土砂淤積量新增 2,788 萬立方公尺，造成 水庫總蓄水容量減少9%，水庫庫容剩餘 73%，自來水停水長達 17 天；94 年馬莎颱風於石門水庫洩洪量達每秒 6,000 立方公尺，平均降雨量達 819 mm，崩塌地雖僅新增 42.1 ha，但尖峰流量超過 5,300 cms，水庫淤積量推 估新增1,000 萬立方公尺，同樣造成石門水庫原水濁度過高而影響民生與 工業用水長達7 天。

檢討石門水庫集水區之崩塌土石災害原因主要如下：

1.地形因素：75%以上崩塌地發生於陡坡(坡度 55%以上之林地)。

2.地質因素：崩塌地主要分佈在澳底層(砂岩、頁岩及媒質頁岩)、

大桶山層(硬頁岩、砂頁岩及砂頁)與乾溝層(硬頁岩、板 岩及千枚岩)，由流域水係研判崩塌土砂主要來自於玉峰 溪上游之白石溪與泰崗溪集水區。

3.降雨因素：降雨量過大，白石地區艾利颱風期間二日降雨量高達 1,600mm。

4.地震因素：921 地震影響土質鬆動。

5.道路開發：道路開發與順向坡坡度陡峭及老舊崩積層。綜合而言，

根據現有航照資料判釋崩塌地之分析，結果顯示地理環 境與地質條件，加上超大豪雨降雨集中，為崩塌的主要 原因。

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(三) 地形介紹

石門水庫集水區域內之地形地勢除羅浮西北端為較低緩之丘陵地外，

大部分均為山岳地帶，地勢起伏由海拔135 公尺(石門水庫壩址)變化至 3,500 公尺之間，以南端之品田山 3,529 公尺為最高，全區地形自東南向西 北傾斜，而呈南北向之狹長腰形，如圖2-2 所示。依據水土保持技術規劃 之坡 度分類，坡度小於 30％之緩坡地約佔集水區之 10.2％，坡度 30～55

％之約佔集水區之29.3％，而集水區內多為坡度大於 55％，約佔集水區之 60.5％(林昭遠，2004)，其坡地分佈情形如圖 1.2 所示在地形上，石門水庫 集水區內有兩大地形區，分別是雪山山脈及西部麓山帶地形區，兩地形區 以屈尺斷層為界，在計畫區域內則由水車寮至復興延至阿姆坪一線為分界。

圖1. 2 石門水庫集水區坡度分布略圖 (張明軒，2005)

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(四)氣候與水文介紹 1.氣候

水庫集水區屬於亞熱帶海洋季風氣候，因此冬夏季溫差極大。集水區 內之氣溫，由於受到海拔高度之影響，各地氣溫變化較大，全年氣溫溫差 約在 12℃～26℃間，年平均溫度約為 20℃，以每年元月氣溫為低，約在 12℃左右、七、八月份最熱，氣溫可達 24℃～26℃；在濕度方面集水區內 各月份之平均濕度約在80％～88％，年平均濕度約在 84％，故集水區內之 乾濕季節變化不甚明顯，氣候型態屬亞熱帶重濕氣候。而經由歷年觀測資 料得知集水區內年平均 降雨量約為 2350mm，多集中在夏季，自二月開始 增加，至十月達到最高，而十一月至翌年一月為乾燥季節，降雨量小於潛 在蒸發散量。石門水庫管理中心於集水區內另設置水位流量站五處，水文 觀測站以觀測地面上之水文動態，包括水位、流速、流量、含砂量為主，

各站每月施測二至三次(全年施測三十次)為原則。 (一).霞雲站：流域面積 622.83 平方公里 (二).高義站：流域面積 542.03 平方公里 (三).玉峰站：流 域面積335.29 平方公里 (四).稜角站：流域面積 107.76 平方公里 (五).秀巒 站：流域面積115.93 平方公里。

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2. 近年侵台颱風事件

本研究蒐集石門水庫集水區從 96 年至 98 年之颱風事件以及主要研究 區域相關之累積雨量，做為後面研究討論之參考。

表1. 1 石門水庫集水區近年來颱風事件

颱風名稱 日期 強度 累積雨量

高義 巴陵 三光 玉峰 帕布 96.8.6~96. 8. 8 輕度 71 131 85.5 65 聖帕 96.8.16~96.8.19 強度 236 467 374.5 222 韋帕 96.9.17~96.9.19 中度 460 332 377.5 508 柯羅莎 96.10.4~96.10.7 強度 874 822 687.5 711 米塔 96.11.26~96.11.27 中度 79 118 84 74 卡玫基 97.7.6~97.7.18 中度 70 82 69.5 67 鳳凰 97.7.26~97.7.29 中度 239 277 215 135 如麗 97.8.19~97.8.21 中度 0 1 0 0 新樂克 97.9.11~97.9.16 強度 1085 1079 888 1096 哈格比 97.9.21~97.9.23 中度 16 39 11 3 薔蜜 97.9.26~97.9.29 強度 454 470 338 260 蓮花 98.6.19~98.6.22 中度 - - - - 莫拉菲 98.7.16~98.7.18 中度 - - - - 莫拉克 98.8.5~98.8.10 中度 - - - - 芭瑪 98.10.3~98.10.6 強度 - - - -

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3. 水文站分布

本研究主要以巴陵攔砂壩為研究重點，而榮華壩視為下游之控制點，

玉峰水位站視為上游流量來源之根據點，稜角水文站視為側入流量來源之 根據點。下圖1.3 為石門水庫集水區內水文站及攔砂壩的分布圖。

圖1. 3 石門水庫集水區內水文站及攔砂壩相關位置圖 (張明軒，2005)

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二、 巴陵壩簡介

巴陵壩位於石門水庫上游約 25 公里之大漢溪主流上，為混凝土重力式 攔砂壩，主要功能為攔砂，以減緩水庫之淤積量，保護水庫安全並延長其 蓄水壽命。於民國六十二年二月興建，六十六年六月完工，長三十三公尺，

寬八十公尺，壩高三十八公尺，原蓄砂量為一千零四十七萬立方公尺，迄 毀損前已淤滿。其中，溢流頂高程為527.5 公尺，基礎底板下河床標高為 502 公尺，河床坡度約 1.1%，淤沙坡度約 0.79%。

由於長期侵蝕，巴陵壩體基腳被淘空沖出裂縫，96 年 9 月 18 日韋帕 颱風來襲，狂風暴雨挾帶大量上游崩落土石，巴陵壩體因不堪負荷而崩潰，

有近三分之二面積遭沖毀，攔砂功能因而失效。這是國內首座崩壞的大型 攔砂壩，巴陵壩攔下的砂石，潰壩後隨著溪水往下推移，然而上游河床因 此下刷，造成距離巴陵壩上游約五百公尺之巴陵大橋情況危急。

圖1. 4 巴陵壩體結構剖面圖 (陳伸德，2008)

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圖1. 5 巴陵壩毀壞前

圖1. 6 巴陵壩毀壞後(96.10) 17m

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圖1. 7 巴陵大橋(96.10.4)

圖1. 8 巴陵大橋 (96.10.15)

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圖1. 9 玉峰溪與三光溪匯流處(94.11)

圖1. 10 玉峰溪與三光溪交會處(99.3)

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