石門水庫集水區崩塌土砂產量推估之研究

台灣水庫淤積問題日益嚴重，而水庫之淤積泥砂主要來自颱風豪雨期間沖蝕與崩塌泥砂藉由高流量之洪水挾帯至水庫中。現今已有釵h方法能夠估算土壤沖蝕造成之泥砂產量，然而有關崩塌地之產砂量則較少被討論。為了解崩塌產砂量之重要性，本研究蒐集歷次石門水庫水區崩塌地調查資料，利用power law方法推估水庫興建以來不同時期之崩塌土砂量，根據最新的計算結果石門水庫上游集水區之年崩塌產砂量約有506萬噸之多，結果亦顯示崩塌土砂量有遞增的趨勢。此外，本研究再以七種模式計算崩塌土砂運移至河道之比率(簡稱運移率DEL)，由其中結果較相似之六模式所計算之崩塌運移率，與石門水庫之崩塌參數(崩塌地高程差H、崩塌土砂重W、與河道距離D)進行多變量迴歸分析後，得到最佳之崩塌土砂運移率公式為：
EXP(SDR)=2.459*H^0.093*V^0.056*D^-2.628
將運移率乘上崩塌土砂量後得到實際可能進入河道之之年土砂量為297萬噸，顯示超過一半以上之崩塌土砂在崩塌發生過後立即進入河道成為輸砂材料。比較實際進入河道之單位面積年崩塌產砂率為40.08 ，與土壤沖蝕率12.95 比較後顯示崩塌佔總泥砂生產量之75.6%，由此可知崩塌為最主要之輸砂材料來源。
另外，本研究藉由美國環保署(U.S EPA)研發之Better Assessment Science Point and Non-point Sources(簡稱BASINS)模式進行長期集水區泥砂運移模擬，藉此了解集水區土砂生產與河川輸砂間之關係。經由模式計算水庫集水區最下游之霞雲水站之平均年輸砂量達17.2 ，比較土壤沖蝕與崩塌總產砂量後可推估輸砂量與產砂量之比例為37%，由此顯示大部分之泥砂仍淤積於河道或攔砂壩中。