一、計畫緣起
災害的形成必須具備致災體和受災體 兩方面條件，前者是自 然動力作用所造成的災害活動；後者是人類勞動創造的物質財富 以及自然界提供給人類直接開發利用資源和環境，只有這兩方面 同時具備時，才能出現災害過程。這 兩方面條件不但決定災害是 否發生，而且決定了成災規模的大小。
堰塞湖所造成災害具有突發性災害（潰壩洪水）及緩慢性災 害（土砂、河道淤積問題）特性。其中突發性災害活動階段相當 短暫，這類災害的評估主要是天然壩形成後（災前）的危險度和 潰壩後的危害度，以防災減災工作角度，災前危險之危害度評估 尤為重要，乃為堰塞湖防災的工作和研究重點。
由於科技進步，對於監測、分析及圖形資 料的增加速率相當 快速，亟需能夠有效率地處理這些海量數據，GIS 技術有能力提 供這方面的支援。當堰 塞湖發生，管理單位必須彙整相當多資料，
快速分析出有用訊息提供決策者 參考，因此值得透過 GIS 以整合 圖資。此系統必須能具備提供訊息收集、儲存、管 理、檢索、分 析及編圖等全過程的電腦處理軟體工具系統。
堰塞湖形成後緊急應變往往十分急迫，若能有可供判斷的危 險、危害度模型，及可供決策參考的資訊管理系統，對堰塞湖防 災及處置將有極大助益。
二、計畫目標
緣由本計畫名稱，本計畫之目的在於建立堰塞湖危險度、危 害度評估方法，並建置堰塞湖處置資訊管理系統，用以提供堰塞
湖防災緊急應變與決策處置之參考。上述「危險度」於本計畫中 所指為天然壩潰決之可能性或潛勢(susceptibility)；而「危害度」
於本計畫中所指為由於天然壩上游之迴水、天然壩潰決後形成之 洪水，因而造成對天然壩上、下游地區所造成之危害程度。
三、工作項目
本計畫應參酌水利署「堰塞湖防災作業手冊（緊急應變版）」 規定。以下為各工作項目及內容之說明：
(一)基本資料收集
1、基本資料蒐集（地形、地質、河川、土地利用、道路系統、
橋樑、水利設施…等圖資以用於建置於堰塞湖處置管理資訊 系統），(以模擬案例地區為主)。
2、相關天然災害潛勢資料收集。
(二)堰塞湖形成後危險度評估方法建立
應進行危險度指標分析，並考量資料的可及性，建立堰塞 湖形成後危險度評估法。本危險度評估方法應具防災實務之可 行性。
(三)堰塞湖危害度評估方法建立
應進行危害度因子探討，並藉由潰壩分析結果及危害度因 子，建立堰塞湖形成後之危害度評估方法。本危害度評估方法 應具防災實務之可行性。
(四)監測數據處理分析系統研究
1、由於堰塞湖構造複雜，預測其穩定性時所涉及之不確定性甚 高，因此常利用監測數據進行分析，輔助穩定性判釋。本項 目針對堰塞湖相關監測資料，進行監測資料分析與預報模式 評估，藉以支援對災害預測之修正。
2、基於堰塞湖監測資料，本項目得對應建置一資料庫系統，本 系統需包含各項監測資料數據庫以及預測模式模組（為前項 研究成果），其主要功能含 數據管理、專題圖分析以及統計分 析。
(五)堰塞湖處置資訊管理系統建置
依據前幾項工作基本資料蒐集及研究，以處置堰塞湖流程 為架構，建置資訊管理系統，系統包含：
1、基本資料查詢：堰塞湖形成後初步瞭解地質、地形、災害等 概況。
2、監測數據處理分析系統：動態輸入相關監測數據以進行統計 或相關分析。
3、災害評價模型庫：利用相關資訊套入定量或定性資料整合分 析進行前項研究天然壩危險度評估。
4、知識庫及輔助決策研擬：整合潰壩分析所採用之相關數值模 擬，以視窗化進行數值模擬並以圖形化呈現運算成果、相關 背景資料及圖像(如照片、影片)，以期能夠輔助防治決策之研 擬。
(六)堰塞湖處置資訊系統手冊編撰 (七)模擬案例及技術轉移訓練
1、擇國內一適宜案例進行資料建置及評估、模擬。
2、堰塞湖處置資訊系統使用教育訓練。
(八)工作簡報及報告編撰
1、期初、期中、期末及不定期工作會報
2、「堰塞湖危險度、危害度評估方法與堰塞湖處置資訊管理系統 建置」專題報告書之編撰。
四、工作範圍
本計畫採用小林堰塞湖(已潰)與那瑪夏堰塞湖(未潰，但已溢 流)為案例進行，因此以旗山溪上游為主要工作範圍，小林及那瑪 夏堰塞湖位置如圖 1-1 所示。
圖 1-1 小林堰塞湖及那瑪夏堰塞湖位置圖
五、工作構想及流程
本計畫將藉由基本資料蒐集等七大工作項目的執行，來達成 本計畫之主要工作目標，包含建立堰塞湖危險度評估方法、堰塞 湖危害度評估方法、以及輔助資料分析及輔助決策研擬之堰塞湖 處置資訊管理系統。
圖 1-2 為本計畫工作執行流程圖，工作執行上將由基本資料 蒐集開始，研擬堰塞湖潰壩危險度及上下游危害度評估方法、以 及研究監測數據處理分析系統等工作將同步進行展開，各工作項 目將回饋至堰塞湖處置資訊管理系統工作進行系統建置，待系統 初步建立完成後，開始進行系統使用手冊編撰，並於計畫執行後 期進行教育訓練。
本計畫選擇小林堰塞湖與那瑪夏堰塞湖做為模擬之示範案 例，用來展示如何藉由本計畫研擬之方式進行危險度、危害度評 估。兩處案例之各項模擬成果建置於資訊管理系統中，用以作為 教育訓練應用以及未來其他堰塞湖資料建置分析之藍本。
計畫開始
基本資料 蒐集
堰塞湖危害度評估方法 建立
(1)上游災害 (2)下游災害
監測數據處理分析系 統研究
堰塞湖處置資訊管理系統建置
堰塞湖處置資訊系統 手冊編撰
模擬案例及技術轉移 訓練
計畫成果 堰塞湖危險度評估方
法建立 潰壩危險
圖 1-2 工作執行流程圖
六、前期計畫
水利規劃試驗所於民國 91 至 93 年完成「堰塞湖引致災害防 治對策之研究」之計畫，係由交通大學防災與水環境研究中心所 執行。該研究以堰 塞湖形成機制與類型出發，分析天然壩穩定性，
並考慮破壞機制形成對主河道下游之土石 流、洪水等二次災害之 研究；研擬堰 塞湖處理可能引致災害防制對策及救災避難具體作
業模式。此研究乃是在臺灣對堰 塞湖處置程序研究之始。該項研 究成果為堰塞湖現況成因、潰決模式及災害評估模式初步探討、
堰塞湖與河川型態相互影響作用、堰塞湖監測系統研究以及建立 堰塞湖形成時處置流程等等。
以下摘錄「堰塞湖引致災害防治對策之研究」計畫關於處理 及防制摘要內容。
(一)堰塞湖基本特性 1、堰塞湖之形成
堰塞湖係指原有水系被阻塞物阻斷溪流因而造成上游淹 沒成湖。阻塞物的來源可能因豪雨或地震造成的崩塌堆積物，
或是因火山的熔岩流或冰河的冰積物等堆積而形成。台灣近 期的堰塞湖中，主要係因豪雨或地震所引致，其中以草嶺潭 堰塞湖最具代表性。該地區於民國 31 年、68 年與 88 年均有 因地震或豪雨引致山崩阻塞河道而形成堰塞湖之紀錄，而其 中民國 31 年形成之草嶺潭堰塞湖，在民國 40 年潰決時造成 了重大人命財產損失。
台灣早期亦有因火山活動而形成堰塞湖之紀錄，如更新 世時期大屯山區因火山噴出的熔岩堵塞溪流所形成之竹子湖
（後因人為因素將湖水放流而乾涸）。甚至經地質學家研究發 現，大屯山區在 20 萬年前的最後一波火山噴發活動中，不但 形成了觀音山，而且火山噴發物在關渡附近堵塞了古淡水河 的出口，使得台北盆地氾濫成一個大型堰塞湖。
堰塞湖之發生誘因包括降雨、地震、火山爆發、降雪、
河道沖刷、冰河崩解等；根據世界各地 429 個堰塞湖案例，
其誘因統計結果，以降雨形成堰塞湖之數量最多，約佔所有 統計案例數量 46%，其次為地震所引致，約佔 36%，其他誘
因為溶雪、火山、人為活動或由以上兩項誘因所引致 2、破壞機制
堰塞湖破壞係由溢流、壩體邊坡不穩定或溯源沖刷所引 致。以下介紹不同破壞機制下天然壩潰決過程。
(1)壩頂溢流破壞
依據Schuster(1995)統計，在 202 個天然壩破壞案例中，
有 197 個係因壩頂溢流而破壞，約佔破壞總數之 97%，故 壩頂溢流破壞是堰塞湖天然壩破壞之最主要因素。當壩體 入流量大於滲流量時，湖水位將不斷昇高，終致水位超過 壩頂而溢流。溢流之洪水將沖刷壩頂與壩體下游邊坡，使 得壩體不斷變薄、變低，壩體形狀演進過程如圖 1-3。
圖 1-3 天然壩破壞方式－壩頂溢流破壞示意圖(高橋‧匡，1988) (2)邊坡失穩破壞
壩體有較高透水性、較低強度時，雖水位上昇快速，
然，流水亦隨之往下游及上方發展，當水位達一臨界值，
壩體自身將產生一滑動面，於是驟然滑動潰決。此種破壞 通常發生在壩體上、下游面陡峭之狀況，且在破壞過程中，
滑動塊體滑出而導致壩高降低，湖水翻越壩頂而破壞(柴賀 軍等，2001)。然而，堰塞湖天然壩在形成過程中由於崩落 土石滑動撞擊河床表面而堆積成壩，壩體上、下游面邊坡 通常小於崩落材料安息角甚多，故此種潰壩機制發生之機 率並不高。邊坡失穩破壞示意如圖 1-4。
圖 1-4 天然壩破壞方式－邊坡破壞示意圖(高橋‧匡，1988) (3)溯源沖刷破壞
若天然壩壩體有較高之滲透性，在水位顯著上昇即有 滲流水出現在壩體下游坡面。如土體強度不足，則滲流水
若天然壩壩體有較高之滲透性，在水位顯著上昇即有 滲流水出現在壩體下游坡面。如土體強度不足，則滲流水