【科技漫談】預估堰塞湖水量

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在山區強震或豪雨過後,堰塞湖往往成為潛在的危險源。山崩堵住河道形成的臨時湖泊,看似平靜,卻可能在短時間內潰決,造成下游巨大的災害。如何在最短時間內估算堰塞湖的水量,進而研判潰決風險,是現代科技在防災中扮演的重要角色。以立霧溪跟馬太鞍溪為例。

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以往,現地人員需要實地勘查,利用測量儀器估算堰塞體高度與湖面範圍,再配合簡易水位尺推算水量。然而,山區地形險峻、交通中斷,使得傳統方法既危險又耗時。如今,隨著遙測科技、地理資訊系統(GIS)與即時氣象資料的進步,我們已能在短時間內遠端預估堰塞湖的蓄水量與變化趨勢。

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首先,利用衛星影像或無人機航拍,可以迅速取得堰塞湖的上游積水區形狀與面積。透過AI影像辨識技術,能將水體區域自動分割出來,計算出精確的水面範圍,甚至推估不同水位時的蓄水變化曲線。若結合地形高程模型(DEM),即可模擬「水位上升到某高度時」的蓄水量,達到三維預估。

其次,氣象局提供的即時降雨量與預報資料,能進一步納入模型。若上游集水區未來六小時內預估有100毫米降雨,系統可自動計算流入量、滯留量與滲漏損失,得出堰塞湖可能增加的水量與上升速度。這樣的資訊對下游防災單位而言極為關鍵,可提前研判是否需要疏散或開啟排水措施。以下是10/21下午4:30估算的結果。

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此外,地震監測與地表位移感測網也能提供早期警訊。例如,若堰塞壩體出現持續滑動或裂縫擴大現象,系統會自動提高警戒級別。再加上水壓感測器與水位雷達的即時回傳,就能形成一套「堰塞湖智能監測系統」。一旦水位異常上升或壩體不穩,系統可自動通報防災中心,啟動應變程序。

以台灣為例,中央地調所與水利署已在部分山區建立「災害潛勢區快速判識系統」,結合光達測高、雨量預報與河川水位,能在數小時內初步判定堰塞湖規模與潰決風險。這樣的科技應用不僅節省人力,更大幅提升防災時效。

堰塞湖的威脅往往在於「突如其來」;科技的力量,則讓我們能在危機尚未爆發前,看到隱藏的風險。從空中的衛星到地面的感測器,從氣象資料到AI演算,這些技術共同構築出一道無形的防線。當科學與預警系統緊密結合,我們就有機會讓堰塞湖不再只是災難的代名詞,而是科技防災智慧化的最佳示範。


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