107 地方特考三等 水土保持工程 坡地保育規劃與設計 考古題詳解

核心觀念

本題探討全球氣候變遷衝擊下，水土保持工程在臺灣國土保安與永續發展中的不可替代性。核心觀念涵蓋：

1. 水文與氣候衝擊：降雨時空分佈極端化（極端降雨強度 $I$ 增加、乾旱延時加長、乾濕季分明加劇），導致逕流動能增加，削弱土壤含水穩定度。
2. 臺灣地文脆弱性與水砂特性：臺灣地處板塊交界，地質年輕破碎、斷層密布，且地形陡峭、坡度大，集水區洪峰到達時間 $T_c$ 甚短，水土資源先天具備高流失、高沖蝕風險。
3. 水土保持多元機能：水土資源保育兼具「水之涵養與調蓄（防旱抗澇）」、「土之穩固與減災（抑砂防塌）」、「水質與庫容保護（延長水利設施壽命）」及「生態調適（綠色基盤）」四大主軸。
4. 法規依據（以命題當年民國 107 年法規為準）：

• 《水土保持法》第 1 條揭櫫之立法宗旨：「保育水土資源，涵養水源，減免災害，促進土地合理利用，增進國民福祉。」
• 命題當年行政院公告實施之《全國國土計畫》，將「因應氣候變遷之調適策略」與「國土防災韌性」列為國土規劃核心目標（當時上位法規為《溫室氣體減量及管理法》；現行法已修正為《氣候變遷因應法》）。

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解題方法

本題採​「環境外力變化 $\rightarrow$ 固有體質交疊 $\rightarrow$ 複合衍生危機 $\rightarrow$ 水保調適機能」​的邏輯層次推進：

1. 外力面（氣候變遷）：說明極端氣候帶來「雨量不變但強降雨集中」與「連續不降雨日數增加」的雙重極端現象。
2. 體質面（臺灣環境）：點出臺灣「山高谷深、地質脆弱、河短流急」的地文限制，使外力衝擊被放大。
3. 衝擊面（水土資源流失）：推導出劇烈土砂災害、水庫淤積加速、枯水期缺水嚴重等實質威脅。
4. 對策面（水土保育價值）：論證水土保持如何透過「植生涵養增加入滲」與「水保工程梳理土砂」，達成平緩洪峰流量、穩定地下水補注與降低災害風險之具體目標。

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選項分析

本題為申論題，非選擇題。在此剖析應試時常見的三大論述盲點與對應強化要點：

1. 盲點一：僅強調「防洪避災」，忽略「抗旱調蓄」

• 評析：氣候變遷並非單純降雨量增加，而是極端乾旱與極端暴雨並存。若僅論述防洪抗崩，答案將缺損一半；必須強調水土保育對「乾季水源涵養、穩定基流」的關鍵貢獻。

2. 盲點二：僅泛談「硬體工程」，忽略「植生農藝與集水區源頭保育」

• 評析：面對超出設計保護標準的極端降雨，單純依賴鋼筋混凝土構造物易產生工程韌性不足問題。需結合非工程手段、植生覆蓋及土地使用管制（如特定水土保持區劃設），展現整合治理宏觀思維。

3. 盲點三：空談「全球暖化理論」，缺乏「臺灣坡地地文與土砂動態」之連結

• 評析：閱卷重點在於考生能否以水土保持專業術語（如集水區產砂量、水庫有效庫容、逕流延滯、深層崩塌等）切入臺灣坡地環境，切忌答成一般通識性環保短文。

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解題技巧

1. 關鍵構詞套用：文中務必出現「短延時強降雨」、「逕流延滯」、「洪峰削減」、「水庫蓄水容量（庫容）」、「土砂收支平衡」、「生態防減災（Eco-DRR）」等專業術語。
2. 對比式論證：採取「若缺乏水保保育」vs.「落實水土保育」之效益對比，突顯不可替代性。

核心觀念

本題旨在測驗考生對於水土保持行政監督、檢查與違規裁罰程序中「限期改正」制度之法規理解與實務運作流程。 涉及法條依據（以命題當年民國 107 年法規為準）：

1. 《水土保持法》第 23 條第 2 項（未依核定計畫實施之限期改正與處置）。
2. 《水土保持法》第 33 條第 2 項（違規行為經通知限期改正而屆期不改正之法律效果）。
3. 《水土保持法施行細則》第 35 條（主管機關依本法規定通知限期改正之處理原則）。

法規現況提醒：現行相關法規後續雖配合中央行政組織改造由「行政院農業委員會」變更為「農業部」，且施行細則歷經部分條文檢討，但本題所涉之「限期改正處理原則」核心法條規範與實質內容並無重大變更。

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解題方法

本題為典型的法規記憶與行政實務整合題，解題切入點應分為兩大層次：

1. 法源核心點題：直接指明《水土保持法施行細則》第 35 條為本題之法定規範依據，列舉主管機關在執行限期改正時必須恪遵的法定要件與程序。
2. 答題結構化開展：

• 依法條順序開展「書面通知（載明要項）」、「核定期限（考量合理性）」、「過程查核（隨時掌握）」、「期滿查驗（實地勘查）」四大程序要件。
• 延伸補充查驗後之「法律效果」（合格解除列管 vs. 屆期不改正之連續裁罰、強制停工或拆除），展現完整的行政救濟與管制程序鏈，使申論作答內容紮實飽滿。

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選項分析

本題為公職考試三等之申論題型，無個別選項。閱卷評分重點聚焦於以下各項法定要件之完整性：

• 要式書面要件：主管機關通知限期改正必須以書面為之，並載明「理由、事項與標準、期限、法律效果」，欠缺任一項即屬行政程序瑕疵。
• 合理裁量要件：期限不得隨意指定，必須秉持比例原則，審酌違規情節與符合《水土保持技術規範》所需之工期。
• 程序監督要件：區分「改善期間之隨時查核」與「期限屆滿之實地查驗」，前者重在即時監控防救災，後者重在結案成果認定。
• 法律效果要件：限期改正為後續發動「按次分別處罰」及「停工、強制拆除、二年不得申請」之合法前提要件。

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解題技巧

1. 記憶口訣： 將《水土保持法施行細則》第 35 條化為十六字心法——「書面通知、合理期限、隨時查核、期滿查驗」。
2. 常見答題陷阱：

• 誤將《水土保持法》第 33 條的「罰鍰處罰」直接當作「限期改正處理原則」。

核心觀念

本題評量考生在「集水區水文學」、「低衝擊開發（LID）」與「山坡地工程地質／邊坡穩定」之跨領域整合能力。

1. 水文學理與出流管制觀念： 依有理化公式 $Q = 0.278 \cdot C \cdot I \cdot A$，土地開發將增加不透水面積、提升逕流係數 $C$ 及縮短集流時間，導致洪峰流量 $Q_p$ 大幅提升。透水保水設施旨在藉由土壤入滲（Infiltration）、滯留蓄水（Retention / Detention）及蒸散（Evapotranspiration），恢復基地之自然水文循環，達成「流出量不超過開發前」之出流管制目標。
2. 法源與技術規範依據： 本題以命題當年（民國 107 年）法規為準，主要規範依據包括《水土保持技術規範》（滯洪與排水章節）、《建築技術規則》建築設計施工編第十七章「綠建築基準」（建築基地保水）。（註：現行法已於民國 108 年起正式實施《水利法》逕流分擔與出流管制專章及相關審查辦法）。
3. 土壤力學與邊坡穩定機制： 根據太沙基（Terzaghi）有效應力原理： $\sigma' = \sigma - u$ 土體抗剪強度遵循庫倫破壞準則： $\tau_f = c' + (\sigma - u)\tan\phi'$ 山坡地若不當入滲，將導致孔隙水壓 $u$ 驟升、有效應力 $\sigma'$ 下降，進而引發淺層滑動或地滑災害。因此坡地保水必須嚴格兼顧邊坡地質安全。

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解題方法

本題為典型的雙核心申論題，答題架構應緊扣「水理功能」與「坡地地質限制」：

1. 第一小題（定義）： 從「基本定義與核心理念」、「運作物理機制（滲、蓄、排、蒸）」及「常見設施型態」三層次切入，界定其與傳統滯洪池之異同。
2. 第二小題（山坡地注意事項）： 針對山坡地「坡度大、重力剪應力高、土層薄、泥砂含量高」之環境特性，從「地質安全與邊坡穩定」、「泥砂防淤控制」、「水理溢流銜接」及「維護監測管理」四個面向條列說明。

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解題技巧

1. 破除平地思維陷阱： 平地或都會區規劃 LID 著重「最大化入滲」以涵養地下水；但山坡地水土保持首重「坡地安全」，切忌盲目入滲。答題時必須明確指出「順向坡、滑動潛勢區嚴禁入滲」之關鍵觀念，此為獲得高分的勝負手。
2. 結構化答題關鍵詞： 答卷時務必帶出專業術語：孔隙水壓力、有效應力、飽和側向流、沉砂過濾前處理、安全溢流高程、防滲阻隔層。

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【答案】

一、何謂透水保水設施（10 分）

透水保水設施係指在土地開發過程中，為減低因地表不透水化對環境造成之衝擊，所設置具備促使雨水就地入滲、蓄留、淨化及遲滯地表逕流功能之工程或生態設施總稱。

核心觀念

本題旨在考驗考生對固液兩相流（Solid-liquid two-phase flow）於坡地河道傳輸時之流體力學行為、流變特性（Rheological properties）​與泥砂運移機制之掌握程度。核心定義與理論依據包括：

1. 水砂二相流分類界線：依據水土保持工程與高橋保（Takahashi）之分類標準，以容積含砂濃度（Volumetric sediment concentration, $C_v$）作為水流型態的主要區隔：

• 一般水流或輕度含砂水流：$C_v < 0.05$
• 高含砂水流（Hyperconcentrated flow）：$0.05 \le C_v < 0.2$ 至 $0.3$
• 土石流（Debris flow）：$C_v \ge 0.3$（常達 $0.5 \sim 0.6$，接近鬆散顆粒靜態堆積極限 $C_* \approx 0.65$）

2. 本構流變模式：

• 含砂水流：以水為連續介質，本質上仍遵循牛頓流體（Newtonian fluid）紊流剪應力傳遞模式。
• 土石流：具降伏應力（Yield stress）之非牛頓流體（Non-Newtonian fluid），通常以賓漢流體（Bingham plastic）或顆粒流碰撞模型（Bagnold dilatant fluid model）描述。

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解題方法

本題為經典比較型申論題。解題切入點應採「先統整定義、再條列相同點、繼以系統化對比相異點，最後彙整綜合比較表」之架構。

1. 定義界定：簡潔界定兩者之物理組成與流態本質，建立比較基位。
2. 相同點闡述：從巨觀物理條件（驅動力、介質組成、地形作用歷程）歸納共性。
3. 相異點論述：由微觀至巨觀流動特性切入，涵蓋「含砂濃度與密度」、「流變本構模式與剪應力來源」、「搬運流動型態與波形」、「垂直流速分佈」、「粒徑分選機制（正分級 vs. 逆分級）」、「堆積與停止機制」等維度。

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選項分析

本題為申論題，非選擇題，無選項可供分析。答題時切忌僅列出零散概念，應透過工程水力學與土壤力學之專業術語建立層次化評比。

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解題技巧

1. 掌握判別指標關鍵字：答題時若能明確寫出「$C_v$（容積含砂濃度）」、「Bagnold 顆粒散布應力（Dispersive stress）」、「栓流（Plug flow）」、「陣流／段波（Surge）」及「逆分級（Inverse grading）」，即可鎖定高分核心。
2. 善用圖表整合：在論述後補上一張結構化的「特性對照矩陣表」，能讓閱卷委員在短時間內掌握回答架構與完備性。
3. 避免常見盲點：切勿將高含砂水流與土石流完全割裂，兩者在野外常具連續轉變之動態過程（例如：土石流波尾因顆粒沉降轉化為高含砂水流）。

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【答案】

申論擬答

一、前言與基本定義

含砂水流與土石流皆為坡地集水區降雨逕流挾帶固體沉積物向下游運移之固液兩相混合流，兩者之界定主要依據固體容積濃度（$C_v$）及其內部抗剪應力之主導機制：

1. 含砂水流（Sediment-laden Flow）：指水流中挾帶懸浮載（Suspended load）與推移載（Bed load）之水沙流動，水為連續介質並主導運動能量，固體容積濃度一般滿足 $C_v < 0.2 \sim 0.3$。
2. 土石流（Debris Flow）：指泥、砂、礫石、巨石與水混合之高濃度固液兩相流，呈不可分割之一體化黏塑性或顆粒碰撞運動，固體容積濃度通常達到 $C_v \ge 0.3 \sim 0.6$。

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二、流動特性之相同點

1. 驅動動力機制相同：兩者皆由重力驅動，流動能量取決於坡降（Slope gradient）與流體重量沿坡面切向之分力 $\rho g \sin\theta$（其中

核心觀念 本題評量坡地農地水土保持與蓄水工程體系之基礎核心概念，以命題當年（民國 107 年）之《水土保持技術規範》與《水土保持手冊》為基準（註：主管機關現行已由行政院農業委員會改制為農業部，法規架構技術內涵仍相承）：

1. 農塘定義：山坡地農地水土保持規劃中，為攔蓄降雨逕流、溪流引水、地下水或泉水，以提供農業灌溉、調節逕流、防洪滯砂、生態營造及減災等功能之蓄水設施。
2. 農塘型式分類：依立地地形條件與工程佈設工法，主要分為「築壩式農塘」（Embankment Pond）與「開挖式農塘」（Excavated Pond）。兩者在集水區條件、水利構造配置（尤其是溢洪道及防滲措施）、土石方平衡及結構崩塌風險上有本質上的差異。

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解題方法

1. 第一小題（何謂農塘）： 採「定義四要素法」切入，分別從「空間區位」、「蓄水來源」、「工程型態」與「綜合功能」四大構面明確界定，展現法規定義與工程內涵的廣度。
2. 第二小題（築壩式與開挖式異同點）： 採「先求同、後辨異」之結構化申論架構：

• 同：歸納兩者在功能目的、基本水理工能（進水、蓄水、溢流、出水）與維護管理需求（清淤、防滲、邊坡穩定）的共通性。
• 異：從「地形與選址」、「主要建造工法」、「集水區與水源特性」、「附屬水工結構與溢洪設計」、「土石方平衡」、「潰決風險與破壞模式」等 6 大面向進行對比，並以比較表格呈現，便於閱卷委員快速掌握重點。

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選項分析 本題為申論題，非選擇題，故無個別選項分析。作答關鍵在於名詞定義之完整性及兩者構造力學、水理機制差異之精準度。

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解題技巧

1. 定義切忌單薄：切勿僅回答「農塘就是農田用來蓄水的水池」，應強調其兼具「灌溉給水」與「水土保持（滯洪、沉砂、調節洪峰）」的雙重角色。
2. 抓住安全與破壞的核心關鍵：

• 築壩式農塘的核心風險是「漫頂沖刷（Overtopping）」與「管湧滲漏（Piping）」，因此溢洪道與心牆防滲是成敗關鍵。
• 開挖式農塘無壩體潰決之虞，但易受「地下水浮力（孔隙水壓）」及「邊坡滑落」影響，通常集水區甚小，多仰賴外引水源或地下水。

3. 善用表格：異同點分析若全採長篇敘述容易失焦，條列出共通點後，相異點以結構化矩陣（表格）呈現可大幅提升得分效率。

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【答案】

一、農塘（Farming Pond）之定義與功能

依據《水土保持技術規範》與坡地工程定義，農塘係指於山坡地、農場或農村周邊，藉由天然地形修築壩體或人工向下開挖，用以蓄集地表逕流、雨水、泉水、地下水或河川引水之小型蓄水設施。其核心內涵與功能如下：