堰塞湖怎麼「快速評估」？
從壩體穩定到溢淹範圍的一次完整推演
花蓮萬榮鄉萬里溪上游新生一座堰塞湖。在現地勘查資料尚未到位前，如何用衛星影像與 BigGIS 工具，於短時間內把壩體穩定性、迴水量體、潰壩洪峰流量到下游溢淹範圍一次估算出來？本文以實際案例逐步示範。
堰塞湖一旦形成，最怕的就是「潰壩」。但在第一時間，現地往往還無法登上壩頂量測，許多關鍵數字都還是未知。這時候，遙測影像＋數值地形＋GIS 分析工具就成了爭取時間的利器。以下以花蓮萬榮鄉萬里溪這座堰塞湖為例，示範一套可以在桌前快速完成的評估流程——涵蓋四個核心問題：壩體穩不穩、湖裡有多少水、潰決時洪峰多大、下游會不會淹。
萬里溪堰塞湖的天然壩，依影像與數值地形判讀，主要參數如下。後續所有分析，都是從這幾個數字推算而來。
STEP 1天然壩體穩定性分析
問題：這座壩會不會「還沒滿就垮」？──以 DBI 壩體危險指數判斷
判斷天然壩穩定性，常用的指標是 DBI（Dimensionless Blockage Index，壩體危險指數）。它把「上游集水面積、壩高、壩體體積」三個量綜合成一個無因次指標：集水區越大、壩越高代表上游來水的衝擊潛勢越強；壩體體積越大則代表壩越耐沖。
代入本案的數字：
本案 DBI = 2.97，介於 2.75 與 3.08 之間，屬於不確定區。也就是說，這座天然壩有可能尚未蓄滿、未達溢流就先行潰決，不能掉以輕心，必須持續監測。
計算 DBI 需要「集水區面積」。一般在圈繪集水區時，往往得仰賴人工判讀地形圖，結果因人而異。建議改用 BigGIS 內建的集水區計算功能，可自動且精確地劃出集水區範圍並算出面積（本案得到 6,291 公頃），省時又可重現。
STEP 2堰塞湖迴水量體分析
問題：湖裡現在到底蓄了多少水？──以挖填方分析反推蓄水體積
要快速估算堰塞湖目前的迴水（蓄水）量體，可善用 BigGIS 內建的挖填方分析功能：指定一個「水位面高程」，系統會以數值地形為基準計算出該高程以下的挖填方範圍。接著比對「填方範圍」是否與目前實際的迴水範圍一致——若一致，這個填方體積就約等於當前的蓄水體積。
把水位面高程改設定在「可能溢流處的高程」，重複相同步驟，就能快速推估這座堰塞湖可能的最大蓄水體積。
以下圖為例，底圖為 2026/6/23 中央大學太空及遙測研究中心提供之 Pleiades 衛星影像。經多次測試，當挖填方高程設定為 1,048 公尺時，填方範圍（紅色）大致與迴水範圍一致，故推估此時蓄水量體約為 39.9 萬立方公尺。
本法為桌前快速粗估，實際量體仍應以現地勘查實測值為準。依林業及自然保育署公告之觀測數據，6/23 之水位高程為 1,045.5 公尺、蓄水量約 58 萬立方公尺，可作為對照。
STEP 3潰壩洪峰流量分析
問題：萬一潰決，瞬間洪峰會有多大？──三角歷線法推估
若未取得壩體完整參數，可採用三角形單位歷線法：假設潰壩流量歷線為三角形，洪峰流量 Qw 即可由「蓄水體積」與「潰壩延時」推得。潰壩延時越短代表潰壞越快（驟然破壞）、延時越長代表漸進式破壞，可依壩體組成與水文特性研判。
依林業及自然保育署評估，萬里溪堰塞湖最大蓄水為 420 萬立方公尺。考量潰決時夾帶土石、以高濃度水流或土石流方式流出，將進一步增加逕流量，故以 420 × 1.5 ＝ 630 萬立方公尺之量體推估；採一次性潰決，潰壩延時設定為 1 小時。
一次性潰決下，估計洪峰流量約達 3,500 立方公尺／秒。這個數字將是下游溢淹研判的關鍵輸入值。
STEP 4下游水位上升與溢淹分析
問題：洪峰下來，哪些保全對象會被淹到？──以斷面水位上升量逐段檢核
有了洪峰流量，接著就要逐一檢核：不同斷面在水位抬升後，是否會溢淹至兩岸的保全對象。作法是用 BigGIS 內建的縱橫斷面分析功能，量出河道寬度（B）、兩岸高程與河床的高差，再以下式估算水位上升量：
只要把估算的水位上升量 △h，和「岸頂與河床的高差」相比，就能判斷該斷面會不會溢流。以下取兩個代表性斷面示範。
斷面 A｜河川界點（萬榮工作站）處
此處現有河道寬約 135 m，右岸堤防與河床高差為 165.72375 − 159.3825 ≈ 6.3 m，假設流速 4 m/s。代入：
水位上升量 6.48 m 已超過右岸 6.3 m 的高差，洪水將溢淹至林田山文物展示館，此處為需優先示警與疏散的保全對象。
▲ 河川界點（萬榮工作站）一帶之 BigGIS 縱橫斷面分析，綠線為中央管河川界點、紅線為潰決可能影響範圍。
斷面 B｜山坡地範圍內住宅處
此處現有河道寬約 115 m，左岸影響範圍處與河床高差為 174.44484 − 165.01343 ≈ 9.4 m，假設流速 4 m/s。代入：
水位上升量 7.61 m 小於左岸 9.4 m 的高差，洪水不會溢淹至該影響範圍外，此處住宅相對安全。
▲ 山坡地範圍內住宅處之 BigGIS 縱橫斷面分析，含 114 年度坡地崩塌影響範圍套疊。
回顧四步驟快速評估總表
把四個分析串起來，就構成一套「壩體穩定 → 蓄水量體 → 潰壩洪峰 → 下游溢淹」的快速評估鏈。整理如下：
| 分析項目 | 方法／工具 | 結果 |
|---|---|---|
| ① 壩體穩定性 | DBI 壩體危險指數＋BigGIS 自動圈繪集水區 | DBI＝2.97 → 不確定區 可能未溢流即潰決 |
| ② 迴水量體 | BigGIS 挖填方分析（Pleiades 影像為底） | 水位 1,048 m 時約 39.9 萬 m³（官方實測 58 萬 m³ 對照） |
| ③ 潰壩洪峰 | 三角歷線法（最大蓄水 ×1.5、延時 1 hr） | Qp ≈ 3,500 CMS |
| ④ 下游溢淹 | BigGIS 縱橫斷面＋水位上升量 △h | 萬榮工作站 溢淹 山坡地住宅 未溢淹 |
寫在最後。這套流程最大的價值，在於「爭取時間」——在人員還上不了壩頂、現地實測尚未完成之前，先用衛星影像與 GIS 工具把風險輪廓勾勒出來，讓示警與疏散的決策能更早啟動。但也要謹記：所有數字都是快速粗估，最終仍應以現地勘查與官方公告之實測值為準。本文示範的是「方法」，而非定論。
資料來源：林業及自然保育署公告觀測數據、中央大學太空及遙測研究中心 Pleiades 衛星影像、農業部農村發展及水土保持署 BigGIS 巨量空間資訊系統。
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