臺灣歷史堰塞湖案例資料
堰塞湖實為河道閉塞之結果,其規模大小將影響後續災害風險。鑑於2025年花蓮馬太鞍溪事件後各界對堰塞湖之高度關注,本研究參考日本《土砂災害防止法施行令》之規定,以壩高逾20公尺之河道閉塞作為具風險之判定標準,蒐整1979年至今相關文獻與媒體案例,透過刪除無明確地點、缺乏影像佐證資料、壩高明顯低於20公尺之案例,重新定義堰塞湖範疇,並建立臺灣歷史堰塞湖案例資料庫。
堰塞湖類型
根據Costa and Schuster (1988)堰塞湖的分類包含火山天然壩(Volcanic dams)、崩塌天然壩(Landslide dams)、冰川天然壩(Glacial dams)、河川天然壩(Fluviatile dams)、風化天然壩(Eolian dams)、海岸天然壩(Coastal dams)、有機天然壩(Organic dams)等七大類型(圖片資料來源:My Costa Rica、維基百科、Clague & Evans(2002)、百度百科、Destination 360、Googlemap)。
火山- Lake Nicaragua, 尼加拉瓜
崩塌- Earthquake Lake, 美國蒙大拿州
崩塌- Spirit Lake, 美國華盛頓州
冰川- Nostetuko Lake, 加拿大英屬哥倫比亞
河川- Lake Tung-ting, 中國
風化- Moses Lake, 美國華盛頓州
海岸- Freshwater Lagoon, Eureka, 美國加州
有機- Lake Okeechobee, 美國佛羅里達州
堰塞湖發生原因
根據過去的文獻,堰塞湖主要誘發原因包含降雨、地震、火山、以及其他。
- Schuster (1986): 在135個案例中,46%由降雨(包含暴風雪和融雪)誘發,38%由地震誘發,7%由火山引起,剩下的9%由其他因素如冰壩破壞(Jokulhlaup,Glacier burst,Ice-dam failures)、植被減少、河道侵蝕等引起。
- Costa and Schuster (1988): 分析了全球128個堰塞湖,發現51%由降雨和融雪誘發,39%由地震引起,8%由火山爆發引起,其他原因如冰川、潟湖、風力侵蝕及生物構築等佔約2%。
- 水利規劃試驗所 (2004): 統計全球429個案例,52%由降雨(包含融雪)誘發,36%由地震誘發,5%由人為活動誘發,3%由火山引起,其餘為其他原因。
- 水山等人 (2011): 分析日本至2008年宮城岩手地震的61個事件共168個堰塞湖,46%由地震誘發,降雨誘發佔5%,火山誘發佔7%,地震與降雨共同造成的佔3%,不確定原因的佔2%。
- Peng and Zhang (2012): 分析全世界1,239個堰塞湖,42%由降雨誘發,40%由地震誘發,3%由人為活動誘發,1%由火山引起,2%為其他原因,12%不確定原因。
- 陳昆廷 (2015): 蒐集台灣75個天然壩案例,發現約55%由降雨誘發,32%由地震誘發,13%誘發原因不明。
堰塞湖主要誘發原因分析
堰塞湖存續時間
堰塞湖的潰壩時間和應變時間可受多種因素影響,不同研究顯示了堰塞湖潰壩的時間範圍:
- Schuster (1986): 分析63個堰塞湖,發現22%會在24小時內潰壩,44%可維持7天,超過50%會在10天內消失,83%會在半年內潰壩,91%會在一年內潰壩。
- Costa and Schuster (1988): 分析了73個堰塞湖,發現27%在一天內潰壩,41%在一周內潰壩,50%在10天內潰壩,80%在半年內潰壩,85%在一年內潰壩。
- 水利規劃試驗所 (2004): 在285個案例中,20%的堰塞湖在一天內潰壩,30%在一周內潰壩,41%在一個月內潰壩,54%在一年內潰壩。
- Peng and Zhang (2012): 在204個案例中,發現超過一半的堰塞湖會在7天內潰決,只有13%能存活超過1年。
堰塞湖天然壩破壞時間
| 案例數 | 1天內 | 7天內 | 10天內 | 1個月內 | 0.5年內 | 1年內 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Schuster (1986) | 63 | 22% | 44% | 50% | 83% | 91% | |
| Costa and Schuster (1988) | 73 | 27% | 41% | 50% | 80% | 85% | |
| 水利規劃試驗所(2004) | 285 | 20% | 30% | 41% | 54% | ||
| Peng and Zhang, (2012) | 204 | 34% | 51% | 71% | 83% | 87% |
堰塞湖衍生災害
堰塞湖之災害主要來自其蓄積水體,在發生區上游,河道兩側聚落、道路可能受到蓄水量增加而發生淹沒災害,而其壩體因不穩定,蓄積水體於短時間內大量湧出,將造成壩體潰決,進而引發潰壩水流或是大量土砂流出等現象,對下游地區造成極大之威脅。
小林村潰壩後地形
小林村下游旗山溪河道
國內外堰塞湖處置案例
堰塞湖多因降雨引起,土體運動型式以崩塌及土石流為主,多因溢流破壞而潰壞,或藉由工程控制進行堰塞湖處置。本篇蒐集國內外10個堰塞湖處置案例進行整理,內容包含誘發事件背景、堰塞湖處置時間軸、緊急應變紀錄、以及中長期應變紀錄,詳細內容請參附件。
臺灣歷史堰塞湖案例資料
本「臺灣歷史堰塞湖案例資料」係依據過往研究文獻彙整,旨在保存歷史紀錄並提供研究與教育參考,不宜作為災害監測或安全判斷之依據。堰塞湖之即時狀況,請以相關監測單位之正式資訊為準。
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延伸閱讀
- 堰塞湖潰壩災害影響評估-以日本北海道地震為例
- 堰塞湖危險區域劃設與風險分級
- 巨量圖資應用之取得與土砂災害判釋應用
- 合成孔徑雷達訊號分析於坡地管理及偵測之合宜性
- 堰塞湖緊急處置流程與調查
- 「大規模崩塌降雨警戒與堰塞壩形成」專題講座
參考文獻
- 陳昆廷,「堰塞湖天然壩潛勢區位判釋之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,博士論文,2015。
- 陳樹群,「堰塞湖潰決機制與減災工法研究」,中華水土保持學報,第30卷,第4期,第299-311頁,1999。
- 陳樹群、許中立,「八八水災堰塞湖類型及其危險度評定」,工程科技通訊,第106期,第27-35頁,2010。
- 經濟部水利署水利規劃試驗所,「堰塞湖引致災害防治對策之研究」,總報告,2004。
- 鍾令和、黃豊昌,「斷層尋蹤二十載: 太平地區車籠埔斷層野外紀錄」,國立自然科學博物館,2020。
- Costa, J. E. and Schuster, R. L.. “The formation and failure of natural dams.” Geological Society of America Bulletin, Vol. 100, pp. 1054-1068, 1988.
- Ermini, L.and Casagli, N..“Prediction of the behaviour of landslide dams using a geomorphological dimensionless index.” Earth Surface Processes and Landforms, Vol. 28, pp. 31-47, 2003.
- Peng, M. and Zhang, L. M.. “Breaching parameters of landslide dams.” Landslides, Vol. 9, pp. 13-31, 2012.
- Schuster, R. L., and Costa, J. E.. “A perspective on landslide dams.” In Schuster, R. L., ed., Landslide Dam: Processes Risk and Mitigation, American Society of Civil Engineers, Geotechnical Special Publication 3, pp. 1-20, 1986.