114 地方特考三等 水土保持工程類科 坡地保育規劃與設計（包括沖蝕原理） 考古題詳解

核心觀念

本題比較《山坡地保育利用條例》第 3 條與《水土保持法》第 3 條的「山坡地」定義。以下以命題當年（民國 114 年）法規為準；兩法在一般地形條件上相同，但對保安林地的處理不同：

• 《山坡地保育利用條例》：國有林事業區、試驗用林地及保安林地以外，符合下列條件之一，經劃定並報請行政院核定公告的公、私有土地，才屬條例所稱山坡地：

1. 標高在 $100$ 公尺以上。
2. 標高未滿 $100$ 公尺，且平均坡度在 $5\%$ 以上。

• 《水土保持法》：定義也採上述兩種地形條件及公告劃定程序，但將國有林事業區、試驗用林地及保安林地列入山坡地範圍。

因此，判斷時要先看土地是否屬保安林等特殊區位，再看標高與平均坡度，並留意法條要求的劃定公告程序。

解題方法

分別依兩部法規判斷，不把「地形符合門檻」直接等同於「法律上已屬山坡地」。低於 $100$ 公尺時，法條檢驗的是區位的平均坡度，不是單一邊坡的坡度；達到門檻後，仍須符合劃定並核定公告的程序。

選項分析

一、滯、蓄洪設施的規劃設計考量重點

（一）核心觀念

滯洪與蓄洪都是以「暫時儲存洪水、降低下游洪峰」為目的的調洪措施，差別在於設施的操作方式與水量運用：

• 滯洪設施：洪水期間暫存逕流，藉由受控制的出流延後排放，以削減洪峰、延長洪水歷時；洪後須能排空，恢復後續滯洪空間。
• 蓄洪設施：利用水庫、池塘、地下空間、低窪地或其他可蓄水空間儲存洪水，重點是提供足夠的蓄洪容積；可為短期調洪蓄水，也可兼具水資源利用或多目標功能。

設計的共同基礎為洪水歷線與蓄水量連續方程：

其中 $S$ 為蓄水量，$I(t)$ 為入流量，$O(t)$ 為出流量。設施所需有效容積，應足以容納設計洪水歷程中入流與受控出流的累積差額：

（二）滯洪設施的規劃設計重點

1. 先訂定設計目標與標準：確認設計降雨、重現期距、集水範圍、允許出流量及洪峰削減目標；出流管制設施並應依適用法規與審查基準辦理。
2. 估算入流歷線與必要滯洪量：比較設施入流與允許出流的歷線，依洪水量平衡求得最大蓄水需求，不可只以基地面積或單一洪峰流量直接決定池體大小。
3. 控制出流與安排排空時間：規劃出流口、限流孔口、堰或其他調節設施，使尖峰期間出流受到控制；洪後則應能在合理時間內排空，避免影響下一場降雨或造成長時間積水。
4. 確認基地條件與地質安全：調查地形、地質、地下水位、土壤滲透性及周邊排水條件，檢核池底滲漏、邊坡穩定、沖刷與地基承載安全。
5. 設置溢流與安全排洪路徑：應有超過設計容量時的安全溢流設施，並確認溢流不會危及建物、道路、鄰地或下游排水系統；必要時設置抽水設備及備援電力。
6. 兼顧土地利用與維護管理：可採地面或地下設施，並與公園、球場、停車空間等複合使用；須留設清淤、檢修及操作空間，並管理垃圾、泥砂與漂流物。

（三）蓄洪設施的規劃設計重點

1. 選定可蓄洪且不加劇災害的區位：優先利用低窪地、滯洪空間、河川或排水系統周邊適宜土地及可兼容蓄水的公共設施用地；應避免蓄洪造成鄰近地區水位升高或風險轉移。
2. 掌握可用蓄洪容積：依地形測量與水位—容積關係，扣除死水位、淤積預留量及必要安全超高，確認實際有效蓄洪容量。
3. 設計蓄、洩洪與連通設施：評估進水口、出水口、閘門、溢洪道及與河川、排水路或抽水站的連接方式，確保洪水可順利進入、受控蓄存及安全排出。
4. 檢核結構與防洪安全：依設施型式檢核堤岸、擋水構造物、邊坡、基礎、滲流及抗沖刷能力；確認超量洪水有明確安全通道。
5. 處理蓄水水質與淤積問題：評估洪水所帶泥砂、垃圾及污染物的沉積與清理需求；若兼作供水或景觀用途，應一併規劃水質維護及蓄水調度。
6. 建立操作維護制度：明訂洪前預洩、洪水期間蓄排操作、洪後檢查及定期清淤方式，並確認管理機關、經費與操作權責。

二、逕流分擔與出流管制區位的滯、蓄洪設施規劃設計

（一）核心觀念與法規架構

逕流分擔是從流域或集水區整體出發，由不同土地、空間及設施共同承擔洪水，將洪水分散、暫存或導引至適當空間，以降低易淹地區與排水系統的洪峰負荷。

出流管制則針對土地開發增加的逕流量，要求開發基地設置管制措施，控制開發後的出流，使其符合適用法規及核定計畫的管制要求，避免開發增加下游排水負荷。

以民國 114 年命題當年法規為準，相關法制依據為《水利法》第七章之一「逕流分擔與出流管制」及其相關子法與技術規範。逕流分擔著重流域整體的空間配置與共同承洪；出流管制著重開發基地的增量逕流控制與設施落實。

（二）解題方法

作答時可分成「先辨識區位尺度、再配置設施、最後檢核安全與管理」三步：

核心觀念

本題考的是：**USLE 推估的是坡面土壤流失量，不能直接視為集水區出口的土砂產量。**應先確認模型的估算對象與適用範圍，再說明如何彙整坡面估算值、考量泥砂運移與滯留，並指出資料與尺度上的限制。

USLE（通用土壤流失公式）為：

其中，$A$ 為平均年土壤流失量；$R$ 為降雨沖蝕指數；$K$ 為土壤沖蝕指數；$L$、$S$ 分別為坡長及坡度因子；$C$ 為覆蓋與管理因子；$P$ 為水土保持處理因子。各因子的數值與單位須採用相互一致的系統。

以命題當年（民國 114 年）法規為準，《水土保持技術規範》第 35 條規定，山坡地土壤流失量估算得採 USLE，且估算台灣山坡地年土壤流失量時，各項參數應使用台灣各地區參數值；該條並規定，開挖整地推估的 $C$ 因子不得小於 $0.05$，$P$ 因子不得小於 $0.5$。

解題方法

作答時可依「模型算什麼 → 集水區如何彙整 → 哪些過程未納入 → 如何補充與校核」的順序，說明 USLE 用於集水區土砂量估算的限制與注意事項。

若將集水區劃分為多個土地利用或坡面單元，第 $i$ 單元的估算年土壤流失量為 $A_i$，面積為 $a_i$，則坡面土壤流失總量可估為：

但 $G$ 是坡面產生的土壤流失量，並不等於到達集水區出口的土砂量。若以輸砂率（泥砂遞移率）$SDR$ 表示坡面土砂抵達出口的比例，則出口土砂量可概念化表示為：

$SDR$ 須依集水區特性及可用資料合理選定；坡面至出口之間的沉積、攔截與再沖蝕，也應納入判斷。若研究目標是特定設計暴雨或單一事件的土砂量，不能直接把 USLE 的平均年估算值當成該事件的產砂量。

模式限制與應注意事項

一、估算對象限於坡面降雨沖蝕。 USLE 主要估算降雨及地表逕流造成的片蝕、細溝蝕，並非完整的集水區產砂或輸砂模式。它不直接估算大規模蝕溝、河岸與河床沖蝕、崩塌地、地滑、土石流等來源。集水區這些來源若占重要比例，僅用 USLE 會低估總土砂量，應另行調查或採用合適的估算方法。

二、土壤流失量不等於出口土砂量。 坡面剝離的土砂可能沉積於坡腳、緩坡、植生帶、河道或沉砂設施，未必抵達集水區出口；反之，溝谷與河道沿程沖蝕也可能增加輸出量。

核心觀念

本題考查泥岩地區為何容易形成高強度沖蝕，以及如何依沖蝕位置與機制，規劃坡面、蝕溝、排水與植生等保育措施。答題應先說明泥岩的材料特性，再由坡面沖蝕一路說到蝕溝、地下沖蝕及坡體崩塌，最後提出分區、分級的治理方法。

泥岩地區常見於臺灣西南部及臺東利吉層等區域。泥岩顆粒細、孔隙小、透水性差，風化層遇水容易軟化、崩解；乾燥時則可能龜裂。部分風化泥岩含較多可溶性鹽類，尤其鈉離子會促進土粒分散，使細顆粒懸浮於水中，容易隨逕流搬運。加上地表植生稀疏、裸露面積大，降雨逕流集中後便會快速沖刷。

坡地土壤流失量的初步評估，可採通用土壤流失公式：

其中 $A$ 為單位面積年平均土壤流失量，$R$ 為降雨沖蝕指數，$K$ 為土壤沖蝕指數，$L$、$S$ 分別為坡長及坡度因子，$C$ 為覆蓋與管理因子，$P$ 為水土保持處理因子。此式可協助比較坡面沖蝕風險與保育措施效果；泥岩地區的沖蝕常伴隨蝕溝、滲流及崩塌，不能只靠公式估算，仍須配合現地調查及集水區尺度的判釋。

解題方法

答題以「材料特性 → 沖蝕型態 → 規劃原則 → 工程與植生措施 → 維護管理」為順序。沖蝕型態依發生位置分為坡面、溝谷及地下；保育技術則依序處理水源、逕流、坡面、溝床與植生，避免只在下游設置攔砂設施，卻未處理上游產砂來源。

泥岩沖蝕型態

1. 雨滴打擊與面蝕 裸露泥岩坡面受雨滴打擊，表層顆粒鬆動；雨水入滲有限，容易形成地表逕流，逕流再帶走細粒，造成均勻的薄層流失，即面蝕。表面細粒經反覆濕潤、乾燥與壓實，也可能形成結殼，降低入滲並增加逕流。

2. 紋溝及細溝沖蝕 坡面逕流沿微地形集中，形成淺小水路；持續沖刷後，細溝逐漸加深、加寬。坡面上的紋溝若未及時分散逕流，會向上游溯源發展並相互連接。

3. 蝕溝與溝床、溝岸沖蝕 集中逕流沿既有溝道下切，形成明顯蝕溝，並伴隨溝岸側蝕及溝頭溯源侵蝕。豪雨時，鬆軟泥岩或風化層可能大量崩落入溝，增加下游輸砂與淤積。

4. 滲流沖蝕及管湧 地下水或滲流水沿裂隙、層面或土層界面流動，帶走細粒，形成孔洞、地下通道或出口塌陷。滲流出口可能逐漸擴大，造成地表陷落、坡面淘空或局部崩塌。

5. 乾濕循環造成的裂縫與崩解 泥岩乾燥收縮產生裂縫，降雨後水沿裂縫入滲，使泥岩軟化、膨潤或崩解；反覆乾濕作用使風化層鬆散，增加後續雨蝕與崩塌的材料來源。

6. 坡面崩塌及下游泥砂淤積 風化層飽水後強度降低，陡坡、坡腳遭淘刷或排水不良處容易發生淺層崩塌。崩塌土砂進入溝谷及河道後，可能造成河床、水庫或排水設施淤積。

保育規劃技術

一、集水區調查與分區治理

先調查泥岩分布、裸露面積、坡度坡長、植生覆蓋、排水路徑、蝕溝與滲流出口、崩塌地及下游受砂影響區。再依地形與沖蝕程度分區處理：

• 高產砂裸露坡面：優先穩定坡面、減少逕流沖刷，並建立植生覆蓋。
• 蝕溝與溝床：處理溝頭、控制溝床坡降及溝岸淘刷。
• 滲流及崩塌地：先查明水源與地下水路徑，再進行排水及坡體穩定。
• 下游河道與設施：評估輸砂與淤積，必要時設置沉砂、攔砂或清淤措施。