颱風豪雨會將集水區泥砂運移至水庫庫區，如93年艾利颱風來襲，帶來7億立方公尺的水量，同時大量泥砂匯流至石門水庫庫區(如圖1)，造成水庫大量淤積，庫容大幅減少，嚴重影響水庫使用年限。
圖1 義興電廠艾利颱洪時高濃度渾水逕流
圖2 石門水庫觀測站建置圖
為有效掌握泥砂運移及異重流特性，水利規劃試驗所於93年9月起開始建置石門水庫全洪程觀測系統，若依據空間分布，此系統架構可以分成四個主要部分：首先第一部份為石門水庫庫區上游羅浮深槽觀測樁(如圖3)，主要觀測每場颱洪期間，上游集水區流入庫區的流量、濃度與砂量變化情形；第二部分在羅浮至大壩間的系列觀測浮台(如圖2)，採用TDR觀測技術量測泥砂濃度，並透過即時傳輸技術，達到遠端監控異重流運移過程(如圖4)；第三部分為壩前活動式任意層取樣設施，觀測壩前渾水潭形成過程及分層濃度分布，提供電廠排砂隧道適當排砂時機的建議。而第四部分則是觀測溢洪道、排砂隧道、PRO等設施排砂狀況，可以依據觀測的入庫與出庫泥砂狀況，分析各颱洪場次排砂比。因此，石門水庫泥砂觀測是從入庫、庫區異重流運移、壩前濃度取樣分析渾水潭濃度到出流設施濃度量測的全區量測，完整掌握泥砂入庫、運移到出庫的過程。
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圖3 羅浮測站(入庫邊界)深槽觀測樁藉由無線傳輸提供異重流運移位置及濃度.png)
圖4 庫區浮台TDR自動化量測系統(垂直8層)藉由無線傳輸提供異重流運移位置及濃度
藉由石門水庫全洪程觀測系統的輔助，可以有效掌握異重流運移及壩前渾水潭狀況，提升石門水庫排砂操作的時機掌握。以蘇力颱風為例，當次颱風掌握到異重流運移至大壩並利用電廠改建排砂道，排出底層高濃度濁水，藉由泥砂濃度觀測協助泥砂排放決策，將有助水庫庫容永續管理。