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水域生態及 水利工程規劃 設計原則與個案 探討

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水域生態及 水利工程規劃 設計原則與個案 探討. 主講 人:梁文盛 博士 水務及城市發展部執行總監 艾 奕康工程 顧問 股份有限公司. 中華民國 101 年 10 月 04 日. 內 容 綱 要. Page 1. 壹. 工程設施對河 溪特性之 影響. 貳. 工程設施對生態之影響. 參. 河溪生態工程規劃設計應用. 肆. 河溪 規劃設計 實務案例探討. 壹 、工程設施對河 溪特性之 影響. 壹. ( 一 ) 自然河溪特性. 工程設施對河溪特性之影響. Page 3. 河溪因氣候、地形、土壤、植生及水文等因素的相互影響 ,

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水域生態及水利工程規劃設計原則與個案探討

主講人:梁文盛 博士

水務及城市發展部執行總監

艾奕康工程顧問股份有限公司

中華民國101年10月04日

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內 容 綱 要

Page 1

工程設施對河溪特性之影響

工程設施對生態之影響

河溪生態工程規劃設計應用

河溪規劃設計實務案例探討

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(一)自然河溪特性

工程設施對河溪特性之影響

Page 3

  • 河溪因氣候、地形、土壤、植生及水文等因素的相互影響,

而有不同的自然河溪型態

  • 河溪對各種人為的干擾會產生自然應變
  • 水利工程設施對河溪屬人為的干擾
    • 在河溪尋求恢復其自然型態過程中,常會造成工程設施的破壞
    • 若工程設施未受破壞,則河溪會處於不穩定狀態
    • 河溪自然平衡狀態遭破壞後,會自然尋求另一個長期動態平衡狀態
  • 水利工程設施之規劃設計,需先了解自然河溪特性及受人為

干擾時河溪之應變,始能設計相對穩定的河道

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(一)自然河溪特性

工程設施對河溪特性之影響

Page 4

河源段

山區河溪源頭

坡陡流急

V形河槽

砂石供給段

搬運段

中低海拔河溪

坡度較緩

出現洪水平原

河溪呈現蜿蜒

砂石輸送段

沉積段

低海拔河溪

坡度平緩

洪水平原平坦寬廣

常呈蜿蜒型態

河口段呈分歧狀

泥砂沉積段

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河中島

(一)自然河溪特性

工程設施對河溪特性之影響

Page 5

  • 河溪流路型態
    • 辮狀河段
      • 一般位於谷口坡度較陡且輸砂量大之河段,屬寬淺河道
      • 當洪水來襲時,常造成橫向沖刷,致河道漸寬
      • 當流量減小時,大顆粒砂石沉積於河床,而低流水量無法均勻分布於整個斷面而流路分歧形成河中島
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砂洲

淺灘

深潭

(一)自然河溪特性

工程設施對河溪特性之影響

Page 6

  • 河溪流路型態
    • 順直河段
      • 一般位於坡度較平緩之丘陵河段,流速較緩、橫向沖刷力較小,水流僅能在河岸範圍內蜿蜒
      • 蜿蜒流路之凹岸形成深潭,凸岸形成砂洲,而直線段坡度較陡易形成淺灘
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砂洲

深潭

直線段

(一)自然河溪特性

工程設施對河溪特性之影響

Page 7

  • 河溪流路型態
    • 蜿蜒河段
      • 一般位於坡度平緩、流速緩慢河段
      • 河道輸砂量中大部分為細顆粒之泥砂
      • 河岸植生茂密而易造成河床下切
      • 蜿蜒河段之特性係一系列之凹岸深潭以較短之直線段連接,凸岸則淤積成砂洲
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(一)自然河溪特性

工程設施對河溪特性之影響

Page 8

  • 河溪斷面型態
    • 自然河溪依其常流量及河床質粒徑組成,形成不同的穩定斷面型態
    • 控制河槽斷面型態的流量稱為建槽流量,一般約為1.5年重現期的洪峰流量
    • 任何對穩定河槽斷面之改變,河溪常流量均會使其恢復原有的穩定斷面
    • 人為的工程設施會限制河槽的復原,河溪將形成另一類穩定河槽型態
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(一)自然河溪特性

工程設施對河溪特性之影響

Page 9

  • 河溪斷面型態
    • 河道寬深比
      • 寬深比為滿槽寬度與相應水深之比值,代表河岸穩定度,寬深比愈小,河岸愈穩定
      • 寬深比小於12,表示河床質粒徑較小,河溪水流剪力與 輸砂能力均小,河岸穩定,常形成蜿蜒河道
      • 寬深比大於40,表示河床質粒徑較大,河溪水流剪力與 輸砂能力亦大,河岸不穩定,常形成辮狀河道
      • 寬深比介於12至40之河道,其特性則介於蜿蜒與辮狀之間,斷面型態視其流量與河床質粒徑而異
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(一)自然河溪特性

工程設施對河溪特性之影響

Page 10

  • 河溪斷面型態
    • 河道深槽比
      • 深槽比為洪水位寬度與滿槽寬度之比值
      • 洪水位寬度為滿槽水深2倍時之河面寬
      • 深槽比視為河谷向下切割之程度
      • 深槽比愈小表示河槽下切愈嚴重,深槽比愈大表示洪水平原愈發達
      • 深槽比在1.0~1.4之間表示深切型,在1.41~2.2之間表示中度深切型,大於2.2表示輕微深切型
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(一)自然河溪特性

工程設施對河溪特性之影響

Page 11

  • 沖積型河溪穩定概念
    • 河溪隨流路與源頭之距離而產生流量、坡度、流速與地質條件之變化,並隨季節而有流量豐枯之現象,形成多樣性的河溪型態
    • 可用河溪定性之物理概念模型,預測河溪地貌因外在因素影響自行調整的定性趨勢
    • Qs為河溪輸砂量、d50為河床質中值粒徑、Q為流量、S為河床坡降
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(一)自然河溪特性

工程設施對河溪特性之影響

Page 12

  • 河溪輸砂特性
    • 集水區的地表沖蝕、崩塌及人為干擾,會有泥砂隨地表逕流進入河溪
    • 集水區流入河溪泥砂量的多寡,視河溪輸砂能力而造成河床淤積或沖刷現象
    • 泥砂在河溪中運移有三種方式
      • 沿河床表面移動、滾動或跳動之泥砂稱為河床載(Bed Load)
      • 懸浮於水中流動之泥砂稱為懸移載(Suspended Load)
      • 懸移載中的一部份為極易被水流帶動且難以沉積於河床細顆粒的沖洗載
    • 一般河溪之懸移載中沖洗載占75~95%,不影響河溪型態的變化
    • 一般而言,河溪輸砂能力約與流速的4次方成正比
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(二)工程設施對河溪之影響

工程設施對河溪特性之影響

Page 13

  • 工程設施對河溪型態之影響
    • 堤防興建
      • 堤防興建之目的為防止河溪氾濫而造成生命財產損失
      • 堤防興建後會束縮洪水平原的寬度,進而抬高水位、增加流速、增加河溪輸砂能力,會對河道造成沖刷,降低河床高程、減緩河床坡降
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(二)工程設施對河溪之影響

工程設施對河溪特性之影響

Page 14

  • 工程設施對河溪型態之影響
    • 河道拓寬
      • 為增加河道的通水能力,常將低水河槽拓寬,並興建護岸以保護河岸的安定
      • 斷面加寬使常流量流速降低,導致河床淤積,河道會趨向於恢復其原來的斷面型態
      • 拓寬之河道常會因兩側淤積而形成一複式斷面,而流路則會在河道中蜿蜒
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(二)工程設施對河溪之影響

工程設施對河溪特性之影響

Page 15

  • 工程設施對河溪型態之影響
    • 河道束縮
      • 寬淺的河道常因兩側土地開發利用而將河道束縮
      • 為保護水流橫向沖刷則設置護岸保護河岸之安定
      • 橋樑之橋台與橋墩之設置及丁壩之興建均會束縮河道
      • 河道束縮後水流將侷限於較小的通水斷面,會造成河床沖刷
      • 護岸基腳埋深度不足時,水流淘空基腳導致護岸破壞
      • 護岸必須有足夠的強度抵擋水流的作用力,始能維持護岸的安定
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(二)工程設施對河溪之影響

工程設施對河溪特性之影響

Page 16

  • 工程設施對河溪型態之影響
    • 堰壩興建
      • 河溪中常因水資源利用而興建水壩或攔河堰以調蓄水源或抬高水位取水
      • 堰壩的上游側因水位抬升而致流速緩慢,導致水流挾帶之泥砂沉積於堰壩上游
      • 堰壩下之水流中含砂濃度甚低,導致河床沖刷下降,下游河段坡度變緩
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(二)工程設施對河溪之影響

工程設施對河溪特性之影響

Page 17

  • 工程設施對河溪型態之影響
    • 固床工設置
      • 在河床長期沖刷的河段,常採用固床工穩定河床,使河床 下降侷限於預期的深度
      • 固床工的設置即在河床下降坡度變緩之情況下,將河床變成階梯狀
      • 固床工之設置可降低河道輸砂能力
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(一)河溪生態特性

工程設施對生態之影響

Page 19

  • 河溪生態系食物網
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(一)河溪生態特性

工程設施對生態之影響

Page 20

  • 河溪生態縱向消長
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(一)河溪生態特性

工程設施對生態之影響

Page 21

  • 河溪生態縱向消長
    • 上游段
      • 河溪上游段坡度陡、水流急、溫度低,濱溪植物多為喬木及雜木林,遮蔽率甚高
      • 河床多為大顆粒的卵塊石
      • 魚類多屬冷水性與急流性者
      • 水生昆蟲多屬水質未受污染種類
      • 水生植物則以附著性藻類為主
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(一)河溪生態特性

工程設施對生態之影響

Page 22

  • 河溪生態縱向消長
    • 中游段
      • 河溪中游段坡度較緩、河幅漸寬、水流較緩而溫度較高,濱溪植物漸由灌木取代喬木,遮蔽率較低
      • 河床多為卵礫石
      • 魚類多以附生藻類為食的緩流性者為主
      • 水生昆蟲數量增加,以濾食與植食者為優勢
      • 水生植物則以浮水性與挺水性者為主
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(一)河溪生態特性

工程設施對生態之影響

Page 23

  • 河溪生態縱向消長
    • 下游段
      • 河溪下游段河道寬闊、流速緩慢、濱溪植物以禾本科為主,遮蔽率甚低,灘地常種植經濟作物
      • 河床多為細顆粒之泥砂
      • 魚類與水生昆蟲以耐污染性及緩流性者為主,魚類出現大型或洄游性者,水生昆蟲以濾食者最優勢
      • 水生植物則以浮水性與挺水性者為主
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(一)河溪生態特性

工程設施對生態之影響

Page 24

  • 河溪棲地型態
    • 巨型棲地指流域及河段,一般介於100~1,000m之尺度,整體而言,該尺度之環境相對較穩定
    • 中型棲地指能反應水生物棲息環境多樣性之水域型態棲地,又稱為魚類棲地,一般介於1~10m之間
    • 微型棲地指水流型態、河床結構、水質及岸邊覆蓋度等,為直接影響生物個體行動之指標,一般為0.1m之尺度
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(二)河溪生態需求

工程設施對生態之影響

Page 25

  • 通暢的遷移廊道
    • 河溪生物因其成長過程或覓尋食物而有沿河溪縱向或橫向遷移之需求
    • 河溪水域及濱溪帶均需有通暢的縱向廊道,以滿足生物遷移的需求
    • 橫向的遷移路徑亦需確保,以滿足兩棲、爬蟲類的需求,促進廊道的連續性,避免棲地零碎化
  • 足夠的水量
    • 水域生物與水量息息相關,在枯水期應維持其天然的低流量,並維持生物存活的河道水深
  • 良好的水質
    • 河溪水質污染會造成本土種生物無法生存,並引進耐污染的外來物種,導致生態環境改變
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(二)河溪生態需求

工程設施對生態之影響

Page 26

  • 多樣性的棲地
    • 自然河溪的流路與斷面型態變化,形成多樣性的生物棲地,包括生物覓食、產卵、孵育的空間
    • 蜿蜒的流路、多變的斷面、多孔隙的河岸、未封底的河床等,均可藉由水流的力量而形成多樣性的生物棲地,以符合河溪生態的需求避敵與避難空間
  • 避敵與避難空間
    • 河溪生物常有天敵,亦常受洪水侵襲而需避難,必須提供天敵掠奪之保護與洪水時的避難空間
  • 河岸與水生植物
    • 河岸植生可提供水域遮蔭效果,其落葉枯枝可提供能量與食物來源;水生植物可提供生物優良的棲息環境
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(三)河溪規劃設計常被忽略的生態問題

工程設施對生態之影響

Page 27

  • 河溪生態工程本質
    • 河溪物化環境變遷為自然之現象,其與河溪生物存活演替有密切關係,且相互影響,當河溪遭受洪水後,對河床與河岸均會造成劇烈的變化,生物棲地亦會遭受破壞,甚至生物因而死亡
    • 當河溪逐漸恢復其自然型態後,生物亦本其自我繁衍與演替之本能,持續在河溪環境中生存
    • 河溪生態系統保全實繫於河溪物化環境之變遷,惟有順應河溪自然變化,始能借助自然力量維護生態環境
    • 河溪生態工程之實施即在河溪型態與生態系統覓尋其動態平衡過程中,儘量考慮生物繁衍與演替之環境,並儘量減少生態系統重建之機率
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(三)河溪規劃設計常被忽略的生態問題

工程設施對生態之影響

Page 28

  • 河溪生態工程本質
    • 河溪大部分時間處中、低流量狀態,亦是生物存活繁衍之環境,而因豪雨造成之高流量時段(一般維持數日)可能對河防安全與生態環境造成嚴重的破壞
    • 為維護河防的安全與生態環境,採用之措施必須足以抵擋高流量時產生之破壞力
    • 河溪生態工程之實施,必須同時考量低流量與高流量狀況,其中低流量為河溪穩定之控制因素,亦為自然營造與維護生物棲地之流量
    • 高流量則需考量河防安全與生物避難空間,使高流量不致對河防安全與生物棲地造成不可恢復之浩刼
    • 河溪生態工程之應用必須以低流量(一般採用建槽流量)設計其穩定之河槽斷面與坡度,而以高流量(一般採用計畫流量)設計水流可能造成河防破壞之保護工及營造水域生物避難空間
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(三)河溪規劃設計常被忽略的生態問題

工程設施對生態之影響

Page 29

  • 河溪生態工程本質
    • 生態工程並非依其使用之材料而定
    • 使用植生、塊石、籠工等材料施作之工程不一定符合生態工程之要求
    • 混凝土之使用並非一定不符合生態工程之原則
    • 生態工程之材料使用除依循就地取材之原則外,必須能抵擋水流之沖刷、剪力等以維護河防安全
    • 河溪中整治河段之現地材料包括土材、石材與木材(植生),常需配合加勁材甚至使用混凝土,始能維護河防安全
    • 生態工程之本質係任何材料之使用均需考量生物多樣性之需求,以達健全生態系統之目標
    • 以生態工程施作之工程設施有其設計之限度,在超過其可抵抗之外力時亦有破壞之可能,必須擬具維護管理計畫,必要時進行修復,以達永續之目標
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(三)河溪規劃設計常被忽略的生態問題

工程設施對生態之影響

Page 30

  • 河溪治理的生態考量
    • 生物棲息環境特性
      • 河溪的物化環境變遷控制生態環境之消長,其中又以多樣性棲地的存在對生物影響最大
      • 現階段大部份的河溪治理規劃設計均僅考慮河防安全,而忽略生態的考量
      • 為排除洪水,採用邊坡甚陡的梯形斷面,並設置不透水護岸,阻斷生物橫向遷移的路徑且大量減少坡面的孔隙
      • 採用單一斷面型式,使河床型態單一化,無法提供多樣性的生物棲地
      • 剷除灘地植生以減小水流阻力,使生態棲地零碎化
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(三)河溪規劃設計常被忽略的生態問題

工程設施對生態之影響

Page 31

  • 河溪治理的生態考量
    • 生物遷移廊道的維持
      • 河溪中之跨河構造物,如堰壩、固床工等,常阻礙水生物縱向遷移路徑
      • 規劃設計的魚道有時並不適合當地魚種洄游,或設計不當而無法發揮功能
    • 河槽的穩定
      • 低水河槽是控制河道穩定的主要因素,亦是生物存活繁衍之環境
      • 河溪治理規劃設計在考慮河防安全的情況下,一般均破壞自然河溪的低水河槽,造成不穩定的河道斷面型態
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(三)河溪規劃設計常被忽略的生態問題

工程設施對生態之影響

Page 32

  • 河溪治理的生態考量
    • 流路的維持
      • 自然河溪均呈現某種程度的蜿蜒,形成潭瀨相間的優良棲地,不宜將流路直線化而使潭瀨棲地消失
    • 人工構造物施建
      • 為防洪及水資源利用之人工構造物,常會改變河道及河床的型態,並破壞原有之生物棲地
    • 本土植物物種之選擇
      • 河岸的植生綠化常採用非本土之樹種,無法達到生態保育或復育之目標
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河溪生態工程規劃設計應用

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  • 確實瞭解實施生態工程之原因及目標
    • 生態工程之實施除顧及河防安全外,必須瞭解實施之原因為生態保育、生態復育、棲地營造或其他與生態環境保育有關之項目,並需設定生態工程實施後之預期效益,如生物多樣性保育或目標物種的出現
  • 對河溪作整體性之考量
    • 河溪水域為連續性之水體,而其兩側亦為連續性之廊道,在實施某河段生態工程時,必須對河溪作整體性之考量
    • 河溪中某河段整治對周邊環境之干擾,並不限於該整治河段,其影響範圍一般往該河段上、下游均會延伸一段距離
    • 故為整治某河段,其考量範圍至少必須包括該河段上、下游水流狀況可能受影響之長度
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(三)對河溪環境作多面向之考量

河溪生態工程規劃設計應用

Page 35

  • 生物層面
    • 生物物種:為生物多樣性保育考量,使用原生物種及引入可能豐富生物多樣性之物種
    • 生物棲息型態特性:主要影響河溪生態之因素包括流速、水深、水質及底質之組成,其他因素尚包括光度、溫度、氣候及人為干擾等
    • 水陸域交流通道:既有之生物交流通道應予維持,已受阻隔之生物交流通道應儘量恢復,如提供水生物縱向之通道
    • 水質淨化:改善已受嚴重污染之水質,以提供水域生物存活之空間
    • 生態保育:未經整治之河溪,其環境已存在多時,最好維持其原貌,但在需要整治之情況,應以生態保育為主,即整治後儘量維持類似既有之生態環境
    • 生態復育:水域已整治而需改善之情況,生態工程之採用應以恢復生態環境為原則,即整治後儘量恢復適合生物棲息繁衍之環境
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(三)對河溪環境作多面向之考量

河溪生態工程規劃設計應用

Page 36

  • 安全層面
    • 底床動態平衡穩定:維持河床長期性之動態沖淤平衡,避免過份淤積而減少河溪通水能力,而致洪水氾濫成災,亦需避免河床過份沖刷而致保護工損壞引起災害
    • 堤防與護岸之穩定:依不同之流況,選擇安全適宜之堤防與護岸保護工法及配合水工構造物(丁壩與固床工等),除維護河岸穩定外,亦兼具生態保育之效
  • 社會層面
    • 民眾需求:生態工程施作後,當地民眾需每日面對,在選用生態工程時,採用符合生態與安全且儘量符合民意之工法
    • 用地取得:儘量與民眾協商以取得實施生態工程所需之用地
    • 社區總體營造:在都會區可配合社區之發展,提供休閒遊憩及親水設施
  • 經濟層面
    • 因地制宜:生態工程應因地制宜,不必為實施生態工程而大興土木,浪費公帑,亦即須順應河性,減少不必要之工程施作
    • 就地取材:採用現地之材料,避免由外地購買運入而增加運費開銷,且可能破壞外地料源之生態環境
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(一)卑南溪新興堤段河溪環境改善工程

河溪規劃設計實務案例探討

Page 38

  • 本工程相關資料係由經濟部水利署第八河川局提供
  • 該工程曾獲96年度公共工程金質獎設計品質優良獎
  • 規劃構想(柳枝工與木梢沉床工)
    • 安全考量
      • 柳枝工法與木梢沉床賴木梢柵格之框架框住攔中塊石
      • 塊石以逆魚鱗片重疊方式堆砌
      • 塊石間以間隙石填逢使其互砌而成一體,可抵抗洪水衝擊
    • 生態考量
      • 對當地植物、兩棲、昆蟲及鳥類衝擊最小
      • 柳枝工可成河畔林,木梢沉床可創造多空隙河床,兩者營造適合鳥、魚、蝦、蟹及兩棲類之生態環境,具復育功能
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(一)卑南溪新興堤段河溪環境改善工程

河溪規劃設計實務案例探討

Page 39

  • 工法特色
    • 就地取材施作,形成多孔隙堤身
    • 柔性結構
    • 特殊編柵及砌石法,整體結構團結抗洪
  • 防洪原理
    • 柳枝工
      • 完成3~5年內由編柵及砌石之互制,提供坡面安全防護力量,3~5年後木料漸腐爛解體,活木樁則形成縱橫交錯之蓆式結構,持續保護河岸
      • 為避免枝幹成長茂盛,遇洪水易造成根系動搖、塊石鬆脫,每3~5年需將上部枝幹修剪至離地約20公分處
    • 木梢沉床工
      • 完工後形成富有撓性的河床底墊,表面因沉積泥砂的保護,避免木料 遭日曬、寒暑、洪流之破壞
      • 木料將碳化形成一永久結構,保護基腳穩定
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(一)卑南溪新興堤段河溪環境改善工程

河溪規劃設計實務案例探討

Page 40

  • 施工過程
    • 柳枝工

資料來源:經濟部水利署第八河川局

複式斷面整理及舖沃土

不織布舖設

放樣打樁

編柵

柳枝工完成後全景

 角塊石排砌、並於完成後@1m打設活樁1支

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(一)卑南溪新興堤段河溪環境改善工程

河溪規劃設計實務案例探討

Page 41

  • 施工過程
    • 木梢沉床工

資料來源:經濟部水利署第八河川局

放樣及基礎整平

第一層縱向連材間隔1m舖設及設置綁紮用鍍鋅鐵線

第一層縱向連材間回填砂土及整平

 第二層橫向連材間舖設雜木料

 第二層橫向連材間間隔1m舖設

 第一、二層連材以鍍鋅鐵線綁紮固定

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(一)卑南溪新興堤段河溪環境改善工程

河溪規劃設計實務案例探討

Page 42

  • 施工過程
    • 木梢沉床工

資料來源:經濟部水利署第八河川局

第三層縱向連材舖設及鍍鋅鐵線綁紮

打樁進行中

打樁完成

角塊石排砌

編柵完成

11

木梢沉床工完成後全景

12

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(一)卑南溪新興堤段河溪環境改善工程

河溪規劃設計實務案例探討

Page 43

  • 歷年颱風侵襲情形

南瑪督颱風侵襲後(剛完工)

洪水過後淤積情形(完工3個月)

海棠颱風來襲(完工8個月)

泰利颱風來襲(完工10個月)

資料來源:經濟部水利署第八河川局

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(一)卑南溪新興堤段河溪環境改善工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 植生成長狀況

完工8個月後

完工5個月

歷經數次颱風侵襲活木樁雖僅存殘枝,但仍長出新芽來(完工1年)

完工1年10個月(已漸漸與現地融為一體,不易發現工程痕跡)

資料來源:經濟部水利署第八河川局

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(二)大屯溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 位置:台北縣市大屯溪流域
  • 溪流特性
    • 上游段:常綠闊葉林,屬陽明山國家公園範圍
    • 中游段:河岸有灌溉溝渠、水泥堤防與梯田
    • 下游段:聚落、道路、農田水利工程,出海口處為礫石灘
    • 具有溪流生態系與森林生態系,為水生與河岸動植物的重要棲地
  • 整治考量
    • 大部份河段已構築高牆化、水泥化與溝渠化等不利野生動植物棲息的工程

大屯溪整治前

大屯溪整治前

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(二)大屯溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 規劃設計構想
    • 上游段
      • 以砌石堆砌改善原混凝土護岸,營造多孔隙的棲地環境,並進行綠美化
      • 以石樑工、砌石護岸、丁壩工等並栽植護岸植物,解決土石災害
    • 中游段:將渠首工堰體改為1V:8H斜坡,並設置魚道
    • 下游段:攔河堰坡面緩化處理、河岸整修

砌石護岸

石樑及砌石護岸

斜面固床工及魚道

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(二)大屯溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 成果評估與檢討
    • 多處河段為水泥化、高牆化,影響動植物棲息環境,經以生態工法改善後,恢復原有自然生態與河溪流況
    • 規劃設計與施工期間與生態學者及當地居民互動頻繁,使生態與人文觀念同時融入工程施作,民間團體與政府單位合作立下良好示範
    • 本案屬全河段整治,為國內少見之案例,可供往後流域整治工程之參考
  • 使用工法
    • 石樑工、砌石護岸、丁壩導流、渠首工、攔河堰坡面緩化處理

砌石護岸

石樑及砌石護岸

斜面固床工及魚道

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(三)丁子蘭溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 位置:台北縣雙溪鄉
  • 溪流特性
    • 下游約7km河段,具有淺流、淺灘、岸邊緩流、湍流與深潭等多樣棲地型態
    • 中上游段陸域與水域自然生態資源豐富,具環境教育、生態旅遊與生物多樣性保育等價值
  • 整治考量
    • 避免工程對棲地過度干擾及破壞
    • 依不同地理特徵條件,分區整治

丁子蘭坑溪整治前

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(三)丁子蘭溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 規劃設計構想
    • 上游段(親水橋以上)
      • 規劃為自然生態保育區
      • 以混凝土外砌大塊石護岸
      • 嚴禁任何山坡地開發或河道整治
    • 中游段(親水橋以下)
      • 採用自然塊石護岸、低落差固床工與 水制工
      • 營造深潭、淺灘、湍瀨與岸邊流等不同水域環境
      • 溪岸與崩塌裸露處進行植生

混凝土外砌大塊石護岸

自然塊石護岸

低落差固床工

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(三)丁子蘭溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 成果評估與檢討
    • 上游河段保留原始風貌,保存野生動物資源與自然生態環境
    • 水域及周邊環境之設計,符合堰壩低矮化、表面孔隙化、坡度緩坡化、界面透水化、材料自然化等設計原則
    • 兼具集水區整治、自然生態保育、休閒遊憩及環境教育等多項功能,可供往後集水區治理之參考
  • 使用工法
    • 砌石塊護岸、低落差固床工、拱型落差工、土坡植生等
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(四)虎山溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 位置:台北市信義區四獸山
  • 溪流特性
    • 長約240m,集水面積約27ha,屬小型蝕溝
    • 早期為煤礦煤渣跡地
  • 整治考量
    • 長期沖蝕淤積,溪溝排洪斷面嚴重不足
    • 保障下游居民生命財產安全
  • 規劃設計構想
    • 護岸採半重力式結構,以天然塊石作表面處理,保持自然景觀
    • 視地形設置砌石固床工、潛壩、跌水工等以降低河床落差,有利生物之生存繁衍
    • 於適當地點設置親水設施

砌石塊護岸及固床工

休閒步道

親水設施

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(四)虎山溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 成果評估與檢討
    • 提供社區後花園之功能,現已成為台北市民周休二日的去處
    • 使用砌石工法,與自然景觀極為融合,創造極佳的親水空間
    • 兼顧水土保持、治山防洪及生態環境保育之需求
  • 使用工法
    • 砌石固床工、砌石潛壩、砌石拱橋、砌石階梯、跌水工等
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(五)后番子坑溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 位置:台北雙溪鄉
  • 溪流特性
    • 為常年有水的溪流
    • 颱風或豪雨季節,溪水會挾帶大量砂石順勢流下,導致坡面崩塌、沖刷河道護岸
    • 下游河道呈嚴重淤積現象
  • 整治考量
    • 以生態工法取代原有三明治式護岸
    • 增加多孔隙的環境,以利水生物棲息
    • 坡地復育,減少集水區泥砂產量
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(五)后番子坑溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 規劃設計構想
    • 以木排樁植生與石塊堆疊保護河岸,增加多孔隙環境
    • 加寬斷面、減低流速,並以大石塊堆砌拱形固床工,使水流導向河心,並穩定河床
    • 河岸邊坡植生以保護河岸,並提供生物棲息空間
    • 雇用當地工人進行打樁編柵,以穩定邊坡

木排樁及塊石護腳

拱形砌石固床工

邊坡植生

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(五)后番子坑溪整治工程

河溪規劃設計實務案例探討

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  • 成果評估與檢討
    • 以各種生態工法完成整治,營造多樣化水域棲地
    • 雇用當地工人打樁編柵,除解決崩塌問題外,並凝聚當地居民愛護家園的意識
    • 拱形固床工以大石塊取代混凝土,除消減水流能量外,並可形成深潭與淺灘棲地
    • 木排樁護岸工程形成多孔隙環境,木樁腐爛後,提供河岸植物營養來源,待植物成長後,根系可穩固坡面
  • 使用工法
    • 打樁編柵、砌石護岸、木排樁護岸、拱形砌石固床工
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簡報完畢

敬請指教

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