2025年11月22日 星期六

【與時間賽跑的關鍵決策】堰塞湖防災必須探討的八大關鍵議題

期因馬太鞍溪堰塞湖災害,我與許多同仁與專家討論了不少關鍵議題。為了整理這段期間的思考,我決定把心得記錄在部落格上。同時,我也重新反思這兩年多來使用生成式 AI 後,工作方式出現的明顯改變。

包括這篇文章在內,我現在多以口述方式表達想法,再交由 AI 協助整理文字。這讓我能隨時記錄靈感,不受限於打字速度,只要把內容說清楚,AI 就能快速精煉成可閱讀的文章。

最近也趁 Gemini 3.0 發佈試用了圖表生成與直接產生簡報的功能,成果相當令人驚艷。AI 的加入,讓我能把更多時間投在更有價值與創造性的思考上。

或許,這篇文章的意義,不只是討論災害議題,也是一段我與 AI 共同成長的工作記錄。

使用NotebookLM資訊圖表功能製作(註:似乎AI將「堰塞湖『壩體』」誤解為人工壩體)

因NotebookLM無法修改,所以用Gemini 3.0重新產製資訊圖表如下:



堰塞湖防災必須探討的關鍵議題

一、堰塞湖與崩塌事件的特性

1. 時空不確定性高

  • 堰塞湖與大規模崩塌具有高度空間與時間的不確定性,事前難以精準預警。

  • 目前《災害防救法》僅將土石流大規模崩塌列為法定災害。

  • 一般崩塌與堰塞湖事件的治理,由中央、地方各級政府依屬地主義分工處理。

2. 堰塞湖存續時間短

  • 超過 50% 的堰塞湖在形成後一週內會自然破壞或消失。

  • 因此「第一時間發現」比長期監測更關鍵。


二、堰塞湖偵測與通報方式

1. 現行偵測管道

  • 人工巡查、通報(地方、民眾、警政消防單位)。

  • 遙測影像方式:

    • 光學衛星

    • 雷達衛星(SAR)

  • 但上述方式均存在 通報速度與時效性不足 的問題。

2. 未來發展:整合地動訊號的快速偵測

  • 運用地震地動資料(加速度、速度波形等),可快速推估:

    • 可能發生大規模崩塌的位置

    • 潛在堰塞湖形成區域

  • 目標是在地震後數十秒~數分鐘內快速揪出可能形成堰塞湖的地點。

  • 已成為國內外科研與防災機制改革的重要方向。


三、堰塞湖壩體穩定性與瞬間潰決判斷

1. 為何立即判斷壩體穩定性至關重要?

  • 決策差異極大:

    • 瞬間潰決(highly unstable)→ 立即疏散

    • 相對穩定(可爭取時間)→ 工程處置+預警管理

2. 常用的 DBI(Dam Breach Index)指數

國際實務上常利用 DBI 指數評估壩體是否可能瞬間潰決,具多年驗證。

DBI 指標

意義

DBI < 2.75

壩體較穩定,不易瞬間潰決;可依壩體溢流時間安排防災應變。

DBI > 3.0–3.08

壩體極不穩定,具瞬間潰決高度風險;應立即疏散下游居民。


四、快速掌握壩體與崩塌地形資料

1. 為何快速地形至關重要?

  • 判斷堰塞湖規模、壩體高度、蓄水量、潛在洪峰量。

  • 是決定工程處置與疏散策略的核心依據。

2. 可用資料來源與技術

  • 空載光達(機動性高、精度佳) → 災後地形最重要來源之一

  • 衛星影像(光學/SAR)

  • UAV(無人機)空拍

  • 三維重建(影像匹配、SfM 等)
    → 可快速掌握崩塌土砂分布、壩體幾何形態、蓄水變化。


五、工程處置與風險管理策略

1. 工程方式降低危害(Hazard Reduction)

若壩體被判定為「相對穩定」,且重機具可抵達,可採用:

  • 工程降挖壩頂

  • 人工開溝(緊急洩流道)
    以降低蓄水量、降低破壞能量。

2. 降低暴露度(Exposure)

  • 針對下游保全家庭進行疏散、分級避難。

  • 優先協助弱勢族群提早撤離。

3. 增加防災韌性(Resilience)

  • 河道疏浚

    • 擴大通洪斷面、降低未來洪水阻塞風險。

  • 強化下游堤防與緊急導流措施。


六、潰決模擬與疏散範圍決定

1. 以數值模擬決定淹沒範圍

潰決洪水模型可模擬:

  • 最大洪峰量

  • 洪峰到達時間

  • 下游淹沒範圍

  • 各受影響村落的時間序列

此為決定疏散與警戒範圍的唯一科學方法。

2. 二次災害的長期影響必須評估

堰塞湖潰決後的土砂可能:

  • 造成河道淤積

  • 降低通洪能力

  • 使未來颱風洪水風險倍增

需建立中長期河道整治與監測計畫。


七、監測、預警與應變啟動時機

1. 監測工具

  • 水位計

  • 壩體位移/傾度監測

  • 即時 UAV 空拍

  • 光達或雷達掃描(視情況)

可判斷壩體是否出現破壞徵兆。

2. 疏散啟動依據

依據:

  • DBI 指標

  • 水位上漲速率

  • 壩體變形或滲流狀況
    啟動分級疏散,確保居民安全。


八、資訊透明與民眾風險溝通

  • 在壩體仍可能潰決期間,可運用:

    • 直升機或 UAV 即時監看上游洪水狀況

    • 以直播方式公布畫面

  • 目的為讓民眾即時掌握風險,提高防災意識。


九、科研與防災系統持續精進方向(總結)

堰塞湖防災是一項跨領域整合工程,未來需強化:

  • 地震地動觸發崩塌偵測技術

  • 高效率地形資料快速產製

  • 精準堰塞湖潰決洪水模擬

  • 土砂堆積模型與河道演變預測

  • 多單位應變協作、疏散動員與保全戶管理

以建立從偵測、預警、應變到災後治理的完整堰塞湖防災體系。