112 地方特考四等 水土保持工程類科 坡地保育概要 考古題詳解

核心觀念

蝕溝是地表逕流集中後，沿坡面或谷線沖刷形成的溝狀地形；小型蝕溝通常由片蝕、細溝蝕逐步發展而成。題目分兩部分：先說明小型蝕溝的發生條件，再說明治理規劃如何控制集水區逕流、減少溝床與溝岸沖刷，並穩定溝頭及溝坡。

小型蝕溝的發生情況

小型蝕溝常發生於降雨強度大、地表逕流量集中的坡地。當降雨強度超過土壤入滲能力，或坡面土壤已飽和，逕流便沿坡面低窪處、田埂缺口、道路排水出口、坡面匯流線等集中流動。若逕流的流速與剪應力超過土壤的抗蝕能力，便會沖刷出細溝；沖刷持續加深、加寬後，即形成小型蝕溝。

其發生與發展主要受以下因素影響：

• 逕流條件：降雨量與強度大、集水面積增加、坡長較長或坡度較陡，均會增加流量與流速。
• 土壤抗蝕性：土壤鬆散、結構不良、覆土淺或容易分散時，較易受沖蝕。
• 地表覆蓋與利用：植生稀疏、裸露地增加，以及耕作、整地、施工或道路開挖造成地表擾動，會降低地表保護能力。
• 集中流路與出口沖刷：坡面逕流若集中於單一低點，或由排水設施集中排出，常在出口處形成沖刷並向上游溯源侵蝕。
• 坡面與溝頭條件：坡度變化、落差或陡坎會加強水流沖擊；溝頭受水流淘刷後向上游後退，促使蝕溝延伸。

治理規劃設計原則

治理應先控制集水區逕流，再穩定蝕溝本體；若只在溝內設施而未處理上游來水，洪水仍可能沖毀設施或在旁側另行沖蝕。規劃設計可依下列原則進行：

1. 調查集水區與蝕溝現況 查明集水範圍、坡度、土壤與地質、植生、逕流路徑、溝頭位置、溝床坡降、溝岸狀況及下游排水條件，並掌握降雨與洪水特性。依調查結果判斷主要問題是上游逕流過大、溝床下切、溝頭溯源侵蝕，或溝岸崩塌。

2. 截導坡面逕流，減少入溝流量 以截水溝、導水路、分水設施或適當的坡面整治，將坡面逕流安全導向穩定出口；避免逕流任意集中於溝頭或脆弱溝岸。導排設施應有足夠通水能力，出口須配置消能或防沖措施，並避免將水導向另一處易沖蝕坡面。

核心觀念

本題考查泥岩地區的材料特性如何影響坡面穩定、排水、植生與整治工法。答題時應掌握「泥岩怕水、易崩解、難植生」三項特徵，再依序說明整治工程如何減少水分入滲與沖蝕、穩定坡面、控制泥砂及建立植生。

泥岩坡地常見於臺灣西南部。泥岩由細粒泥質材料組成，膠結較弱；乾燥時表面可堅硬，遇水後則易軟化、崩解，乾濕變化也會使坡面反覆劣化。水土保持技術規範第六十三條就特殊地區提出處理原則，其中泥岩地區植生邊坡整地後坡度應緩於 $1:1.5$，並以每隔 $5$ 至 $7$ 公尺坡長設置階段為原則。法規部分以命題當年（民國 112 年）規定為準。

題目所稱三級坡、四級坡，依水土保持技術規範坡度分級，分別為 $15\%<S\leq30\%$ 與 $30\%<S\leq40\%$。坡度以百分比表示，$S=\frac{\text{垂直高差}}{\text{水平距離}}\times100\%$；此坡級分類用於辨識地形條件，不能取代個別邊坡的地質調查與穩定分析。

解題方法

本題為申論題，宜按「地質與材料特性 → 造成的工程問題 → 對應的規劃設計措施」作答。第一小題說明泥岩的弱點及其後果；第二小題則以排水、坡面整形、穩定、植生及泥砂控制等面向，提出相互配合的工程原則。

（一）泥岩坡地之工程特性（10 分）

1. 遇水軟化、崩解，乾濕循環劣化 泥岩含細粒黏土質材料，受雨水或地表水作用後，強度降低，表層容易軟化、碎裂及崩解；乾燥後又會收縮、硬化，反覆乾濕使坡面持續破碎。

2. 抗沖蝕能力弱，容易形成溝蝕與泥流 泥岩表層受雨滴打擊及逕流沖刷後，細粒土砂容易被帶走，形成沖蝕溝、裸露坡面及坡腳堆積；強降雨時，崩解材料易隨水流成為泥流或大量泥砂。

3. 透水性低，地表逕流容易集中 泥岩通常不易讓水快速入滲，降雨容易轉為地表逕流。若坡面或排水系統未妥善配置，逕流集中後會加劇坡面沖蝕，也可能在局部造成積水、入滲與軟化。

4. 膠結較弱，受開挖或擾動後穩定性下降 泥岩天然強度會受含水狀態影響，開挖卸載、坡面擾動或排水不良，都可能使坡體強度降低，增加淺層崩塌、滑動及坡腳沖刷的風險。

5. 植生條件不佳，坡面裸露時間較長 泥岩地區常有土層薄、含水量不易維持及表面硬化等問題；部分地區土壤鹽分或鹼性偏高，也會妨礙植物發芽、生長與根系伸展。因此植生恢復較慢，裸露坡面容易持續受沖蝕。

（二）泥岩坡地整治工程之規劃與設計原則（15 分）

1. 先調查地質、水文與沖蝕現況，再分區整治 調查坡度、坡高、泥岩風化及崩解狀況、地下水與地表排水、沖蝕溝分布、坡腳條件及既有植生。依坡面穩定與逕流匯集情形劃分處理區，必要時進行邊坡穩定分析，決定坡度、平台、排水及支擋工程配置。

核心觀念與解題方法

本題考查土石流防災名詞，以及坡地工程中加勁擋土牆的基本構造原理。前四個名詞可依「溪流是否具災害潛勢、災害可能到達何處、需保護哪些對象、如何綜合判定風險」的順序作答；第五題則說明加勁材與土體如何共同形成穩定結構。

涉及法規及作業要點的部分，以下以命題當年（民國 112 年）規定與用語為準。

（一）土石流潛勢溪流

指依據溪流集水區的地形、地質、崩塌等土石流發生自然條件，並考量其影響範圍內是否有保全住戶等因素，經綜合評估後，判斷有可能發生土石流災害的溪流。

「潛勢」表示依現地條件判斷具有發生災害的可能性，並不表示每逢降雨必定發生土石流，也不代表溪流全段都會受災。

（二）土石流潛勢溪流影響範圍

指土石流災害發生時，可能遭土石沖擊或淤埋的區域。其劃設會參考溪流、溢流點、地形地貌及現地調查結果，供防災警戒、疏散避難及保全對象盤點等工作使用。

判讀時應注意：影響範圍指的是災害可能波及的區域，不等於整個集水區，也不只是溪道本身。

（三）保全對象

指土石流災害發生時，位於影響範圍內，可能受到威脅而需採取保護或避難措施的人員及重要設施。就土石流潛勢溪流劃設作業而言，影響範圍內居住的人員稱為「保全住戶」；評估災害影響時，也須考量公共設施等受威脅對象。

保全對象的數量及重要性會影響防災應變與風險評估，不能只看溪流本身的地形條件。

（四）風險潛勢等級

指依據土石流潛勢溪流的現地地文條件及保全住戶等因素，評定其風險高低的等級。

核心觀念

本題依《水土保持技術規範》第 23 條及第 25 條作答。坡度以百分比表示，定義為水平距離上升或下降的高差比率：

第 23 條將山坡地坡度定義為「一坵塊土地之平均傾斜比」，並依坡度百分比區分坡級；第 25 條則規定，有實測地形圖時採坵塊法，無實測地形圖時採等高線法。

**法規年度：**以下以命題當年（民國 112 年）法規為準。水土保持技術規範後續雖有修正，但本題所涉第 23 條坡度分級及第 25 條坡度計算方式未有影響本題作答的重要變動。

（一）坡度分級規定

依《水土保持技術規範》第 23 條，坡度分為七級：

各級的下限採「超過」，上限採「以下或等於」。例如 $S=15\%$ 屬二級坡；$S=30\%$ 屬三級坡；$S=100\%$ 屬六級坡。

（二）基地坡度計算

1. 有實測地形圖：坵塊法

**作法：**在地形圖上每隔 $10$ 公尺或 $25$ 公尺劃設方格坵塊，統計各方格四邊與等高線的交點數，將交點數總和記為 $n$，再代入公式計算該坵塊的平均坡度：

其中：

• $S$：方格坵塊內平均坡度（%）
• $\Delta h$：等高線間距（公尺）
• $L$：方格坵塊邊長（公尺）
• $n$：方格四邊與等高線交點數總和
• $\pi$：圓周率，規範採 $3.14$