一、前言
本研究為針對雙溪支流丁子蘭集水區及邊坡進行相關分析，除針對集水區進行崩塌分析外，另透過設置各項監測儀器，即時監控邊坡穩定情況，並再融入物聯網新興科技應用達成智慧防災效益。
二、集水區地形變異與崩塌潛勢分析
近年航遙測技術發展快速，採用多期數值地形對比分析可有效檢測集水區之崩塌地土砂生產量及河道土砂運移之情況。本研究蒐集丁子蘭溪集水區於艾莉颱風所新增之崩塌地，下表係以艾莉颱風前後期DEM進行相減，估算出崩塌地及產砂量變化，接著利用水位-流量及流量-輸砂量率定公式估算崩塌輸砂進入河系之總量。結果顯示除D_06、D_07與D_08因有產生崩塌土砂運移至河道而對下游保全對象產生影響外，其餘崩塌地皆產砂量過小以及距離水庫相關設備和保全對象有段距離，對整體水庫集水區並無影響。近年來雙溪水庫預定壩址上游並無新生成之崩塌地，加上崩塌地復育條件良好，集水區內之邊坡已趨向穩定。
此外，本研究亦以200年重現期之一日雨量及雨量強度，推估集水區各斜坡單元之崩塌潛勢。雖丁子蘭集水區內降雨量偏高，並集中在集水區上游地區，但分析結果顯示高潛勢邊坡集中在集水區下游及雙溪主流兩岸，在壩址預訂地上游僅有一處高潛勢邊坡，其他邊坡普遍處於中潛勢狀態。
三、壩址邊坡監測規劃與設置
本研究的邊坡監測規劃主要針對雙溪水庫預定壩址左壩座的兩塊地質敏感區(地調所公告)，監測項目共包含五大面向：
1.坡面變形：
為掌握壩址邊坡兩處山崩地滑地質敏感區坡面變形狀況，將設置雙軸傾斜儀於邊坡露頭上，以獲致此坡面岩層傾斜狀況，進而判斷此邊坡穩定性。
2.地表位移：
除以傾斜儀裝設至岩盤以評估邊坡穩定性外，為確保監測量能夠相互驗證與校正，本研究於地表中再裝設地表位移計，此儀器具有兩個端點，一為不動端而另一為移動端，而其設定的位移方向與順向坡坡向一致。
3.地中變形：
上述兩監測量僅針對地表或是岩盤的不穩定狀況，而地中變形監測為配合地質鑽探作業施行，故可得到地中不同深度地層的變形狀況。
上述三監測量為邊坡發生不穩定狀況所反映之物理量，而實際引致邊坡不穩定的物理量為地下水位，透過地下水位的監測可得知該邊坡的排水特性以及常時地下水位含量。
5.區域雨量：
雨量為引致邊坡不穩定狀況的觸發因子，丁子蘭集水區目前尚未有雨量測站，故本研究於此處設置一處雨量測站，將更能夠瞭解此區域的降雨特性。另可再配合丁蘭橋的流量測站，以進而應用在土砂生產、土砂運移與水資源分析等。
邊坡監測儀器設置地圖
四、監測物聯網雲端網絡平台開發與應用
本研究針對壩址邊坡監測共裝設8項監測儀器(傾斜儀*4、地表位移計*1、地中傾斜管*1、地下水位計*1與雨量筒*1)，部分儀器(傾斜移、位移計與雨量筒)為自計式並可透過3G/4G訊號，以自動傳輸資料至雲端伺服器。本研究為形成監測物聯網之應用，運用現代網站開發技術建置雲端網絡平台，以供各水資源局及各河川局水庫與集水區施工中與營運中管理參考。
本研究的監測物聯網雲端網絡平台主要功能有兩大特點：
本研究圖台可呈現邊坡監測儀器點位與其它丁子蘭溪集水區相關圖層(如歷年崩塌地、崩塌地滑地質敏感區與水庫規劃等)。
2.即時監測值查看與警戒管理應用：
透過網站介面可即時查看監測物聯網監測值，並透過資料視覺化與警戒管理值設定，方便判斷邊坡穩定狀況。
物聯網監測值即時查看與警戒管理功能模組