一、模擬河段概述
東勢堤防之興建，係依據「大甲溪治理規劃檢討(99年度)」之水文及水理分析(採用HEC-RAS_一維水理模式)，此區段河道右岸原有自然邊坡高度不足，有興建堤防之必要，以保護堤後保全對象。於民國一百年初期，東勢堤防雖已興建完成，惟每逢暴雨事件產生之高流量，受地形條件影響，於斷面54至斷面55右岸成為洪水攻擊處，數次發生潰堤及溢堤現象，故將此區段之堤防改建成現今之彎道型式(原堤防為直線)，如圖1。
本次利用水利署(以下簡稱本署)推廣應用之二維模擬水理數值模式(SRH-2D)分析大甲溪斷面52 ~ 斷面58範圍區間，主要探討對象為東勢堤防斷面54至斷面55。本區段之東勢堤防建至約斷面55-1右岸，於堤防末端上游處為天輪發電廠後池。藉由模式分析成果，探討現況之堤防，面臨重現期100年之洪峰流量，是否有溢堤之風險，以及後續構想工程措施及其布設之成效模擬。
二、模擬條件
1.水理條件
本次分析設計流量參考「大甲溪治理規劃檢討(99年度)」成果報告。上游邊界設定於斷面58處，輸入洪峰流量8,800 立方公尺/秒(100年重現期)；下游邊界設定於斷面51處，依據曼寧公式所計算之水位366.89公尺。
2.地形條件
地形高程採用內政部20公尺網格數值地形模型資料；堤防建置採用大斷面測量(110年)資料之堤頂高程；河床糙度係數參考「大甲溪治理規劃檢討(99年度)」採用n = 0.4、堤防糙度係數採用n = 0.015。
3.模擬流程條件
數值模擬時間間距設定1.5秒；總時程1小時。
4.依據現況模擬成果之構想改善措施
大甲溪右岸東勢堤防斷面53~斷面53-1，於堤頂增設0.5公尺高之胸牆，胸牆長度700公尺。斷面53胸牆起始處，牆頂高程381公尺；斷面
53-1胸牆終點處，牆頂高程388.5公尺。
大甲溪右岸東勢堤防斷面55-1處，順接既有堤防末端，向上游增建堤防320公尺，增建之堤防末端設計高程422公尺。
三、模擬成果
1.現況河道模擬成果
現況有兩處外水溢淹情形，如圖2。其一，大甲溪右岸東勢堤防斷面53~斷面53-1，經模擬溢淹情形之成因為堤頂高度不足。其二，大甲溪右岸東勢堤防斷面54~斷面55，彎道堤防堤後亦有明顯淹水範圍，其成因為洪水經堤防末端處(斷面55-1右岸)流至下游堤後，形成此區淹水範圍。
2.構想改善措施模擬成果
於上述模式中，增設胸牆(斷面54~斷面55，右岸堤頂700公尺)及增建堤防(斷面55-1，右岸堤防向上游延伸320公尺)，模擬分析成果如圖3。兩處外水溢淹情形於構想工程布設後，無淹水情境發生。
3.二維水理數值模式之優勢
本署推廣二維水理數值模式(SRH-2D)，相較於過去主要使用的一維水理數值模式(例如：HEC-RAS)，更可以精確、明確地表現渠道及水流狀況尺度的變化條件，並減少許多需要自行假定的參數，達到更接近真實流況的終極目標。