國立中興大學水土保持學系兼農業暨自然資源學院院長陳樹群率領之研究團隊,11月7日於惠蓀林場二號橋(蘭島溪)進行堰塞壩潰決的試驗,現場釋放連續大雨過後的溪流流量,透過先進的量測儀器及高效率傳輸介面,直接記錄土石流的發生與流動,並即時回傳堰塞壩潰決的現場影像。國科會陳處長于高與奧地利、日本及臺灣等20多位學者也應邀齊集惠蓀林場蘭島溪觀察堰塞壩潰決試驗。
陳樹群院長表示,惠蓀林場蘭島溪土石流觀測試驗站為世界首創可調整流量、高精準之現場土石流觀測站,係利用人工堆置土壩並配合南投農田水利會能高大圳排水路,透過閘門精準調解試驗水量,進行堰塞壩潰決試驗,以取得堰塞壩潰決等現場影像,及堰塞壩潰決前後之河川流量、水位、地下水變化、濃度、地表震動訊號及大地電場變化等即時資訊。
這些珍貴的實測資料不僅有助於各項堰塞壩潰壩學理之發展,在防災應變方面,尤能在災害未發生時,掌握現場可能變異的即時資訊,可以大幅提升防災應變之減災、避災能力。
惠蓀研究站建置於南投縣仁愛鄉惠蓀林場,屬於北港溪流域,區域中有投縣DF001(蘭島溪)、投縣DF002等土石流潛勢溪流,其中蘭島溪之崩塌情形最為嚴重。研究站所處之土石流潛勢溪流長度約2,792公尺,蘭島溪集水區坡度則多介於44~55度之間。
歷年颱風雨災造成惠蓀林場兩條土石流潛勢溪流嚴重之土石流災害,如民國90年桃芝颱風造成1、2號橋被土石流淹沒、3至5林班及9至12林班林道嚴重坍方、蘭島溪(2號橋)攔砂壩全部遭土石流淤積。民國93年敏督利颱風時,大量土石流順流而下,除掩蓋過惠蓀1號橋與2號橋橋面,並阻斷投80線之道路交通;此外大量土砂更阻塞原有河道,造成河床改道而致使大量土砂衝入咖啡園區中。
歷次的土砂災害與堰塞湖潰決等災害雖未造成嚴重的人民財產損失,但長期的重建與復育工程仍是龐大的支出。
在國科會與奇美電子提供經費支持下,研究團隊於中興大學試驗林場~惠蓀林場內之蘭島溪(投縣DF001)所建立之研究站,自民國99年5月開始規畫,8月完工,9月開始運作,透過觀測系統的建置,蒐集相關觀測資料至今已有相當豐碩的成果,如:民國100年5月、9月與11月因豪大雨導致堰塞湖試驗土壩的潰決,CCD影像、雨量、水位等資料皆有完整紀錄。期望未來經由觀察並研究了解堰塞壩潰決之機制,可將堰塞壩災害的危機化為堰塞壩研究的轉機,以達到堰塞壩防災、減災及避災的目的。目前整套系統之設置與觀測亦皆將維護當地環境生態與自然景觀納入考量,結果也非常良好。
陳樹群院長指出,本次的「人工造洪」模擬試驗,其規模相當於中型颱風,洪水流量可以沖走一輛卡車,洪水於乾涸的蘭島溪上夾帶土石、泥沙奔騰而下,不到30分鐘堰塞壩即瞬間潰決,大自然破壞力相當可怕,也讓國外學者目睹現場土石流的威力。