112 地方特考四等 水土保持工程類科 植生工程概要 考古題詳解
第 一 題25 分
請依您個人對臺灣環境之觀察,說明欲達「水土保持」效能,是否均需有「工程」行為?
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核心觀念
本題考查水土保持措施的分類,以及「水土保持」是否等同於興建工程設施。答案是否定的:達成水土保持效能,不一定要有工程行為。
依命題當年(民國 112 年)適用的《水土保持法》第 3 條第 1 款,水土保持之處理與維護,是應用工程、農藝或植生方法,以保育水土資源、維護自然生態景觀,並防治沖蝕、崩塌、地滑、土石流等災害的措施。法條已明定三類方法,工程只是其中一類。
- 工程方法:如排水設施、擋土設施、固床工、護岸等,以結構或設施控制水流、穩定坡地。
- 農藝方法:如等高耕作、敷蓋、輪作、梯田耕作等,透過土地利用與耕作管理減少逕流及土壤流失。
- 植生方法:如造林、草生栽培、植草、灌木栽植等,利用植物覆蓋地表、攔截雨滴、增加入滲,並以根系固土。
解題方法
先從法條的定義判斷是否必須採取工程,再依臺灣地形、地質、氣候與災害條件,說明各類方法的適用情境及整合原則。
臺灣坡地多、地形起伏大,且常有短延時強降雨與颱風豪雨。植生覆蓋良好、坡面穩定、土地利用適當的地區,透過保留原有林地、造林、草生覆蓋或妥善耕作管理,即可發揮截留雨滴、減少地表逕流、促進入滲及固持土壤等效能,無須一律興建構造物。
第 二 題25 分
河川水岸之護岸與水土保持暨灌溉水圳之植生,應有何不同考量?
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核心觀念
本題考查不同水域工程環境下,植生工程的主要功能、環境限制與設計優先順序。植生不只是坡面綠化;根系可加筋固土,地上部可降低雨滴與水流沖蝕,植物也能提供棲地與景觀效益。但河川護岸、水土保持坡地及灌溉水圳的水流條件與工程目的不同,植生配置不能一體適用。
題目未指定河段、水圳型式或設計流量,因此以一般河川護岸、坡地水土保持及灌溉水圳為前提作答。本題不涉及特定法條或數值公式。
解題方法
依「水流與沖刷條件 → 工程首要目的 → 植物選擇與配置 → 維護需求」比較三種場域,即可完整作答。共同原則是選用適地、耐受當地水文條件的植物,並以植生與必要的工程措施配合;差異則在於各場域對抗沖能力、輸水功能及生態效益的優先順序。
三種場域的植生考量
一、河川水岸護岸:優先考量水流衝擊與河岸穩定
河川水位漲落頻繁,洪水時流速、流量及漂流物衝擊可能很大,還會發生河床沖刷、岸腳淘刷與坡面崩塌。因此植生設計應:
- 依水位變動帶選擇耐淹、耐旱及耐沖刷的植物,並考量淹水時間與水流強度。
- 著重根系固土與岸坡穩定,但不能只靠植生承受高流速洪水;沖刷嚴重處應搭配石材、格框、護岸基腳或其他適當護岸措施。
- 儘量採用適合當地的原生或適生植物,保留水陸交界的生態功能;避免植栽阻礙通洪或妨礙河道維護。
- 配置時兼顧近水帶、常水位帶與較高岸坡的水分差異,避免全岸採用同一種植物。
二、水土保持植生:優先考量坡面侵蝕控制與土壤保育
坡地及裸露地的主要問題通常是雨滴打擊、地表逕流、土壤沖蝕,以及坡面淺層崩滑。植生設計應:
第 三 題25 分
泥岩地(惡地質地形)之水土保持工程該使用何種植生工法?請舉例說明。
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核心觀念
本題考泥岩惡地的立地限制,以及如何搭配坡面安定、排水與植生工法,改善植物生長條件並減少沖蝕。泥岩地常見土壤貧瘠、含鹽、透水性差與坡面易受逕流沖蝕等問題,因此不能只在裸露坡面撒播種子;應先處理坡面穩定與水分條件,再導入適應性高的植物。
以命題當年(民國 112 年)法規為準,《水土保持技術規範》第 63 條規定,泥岩地植生邊坡整地後坡度應緩於 ,每隔 5 至 7 公尺坡長設階為原則;植生方法可採植生帶、打樁編柵、肥束網帶、格樑框配合草袋或噴植,植物材料以混播禾草、豆科植物種子及耐鹽、耐旱的鄉土植物為主,並宜配合農塘、土堤等設施貯留水分、控制泥砂流出量。
解題方法
作答可依「先穩定坡面、再改善植生基盤、最後選工法與植物」的順序說明:
- **坡面安定與排水:**整坡放緩,依坡長設置階段,並做好截排水及坡腳保護,降低地表逕流集中沖刷。
- **改善植物生長基盤:**視現地條件採植生帶、打樁編柵、肥束網帶、格樑框配合草袋或噴植,提供種子附著與生長所需的基材,並減少表土流失。
- **選擇適生植物並維護:**混播禾草與豆科植物,搭配耐鹽、耐旱的鄉土植物;
第 四 題25 分
臺灣都市中有許多已溝渠化之大排,請問應如何處理,可兼顧排洪安全與植生綠化之生態與景觀效能?
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核心觀念
本題考查都市排水整治中,如何兼顧排洪安全與生態、景觀及植生綠化。關鍵不是單純將混凝土大排改成草溝,而是採取「維持必要通洪能力,並在安全條件下導入自然化設計」的原則。設計應先確認集水區逕流、設計洪水量、渠道通洪能力與防洪標準,再依流速、沖刷風險、用地及維護條件,配置植生護岸、緩坡、親水空間或局部生態棲地。
題目未指定特定河段,也未提供流量、斷面或防洪標準,因此以一般都市已溝渠化大排的改善原則作答;本題不涉及特定法條或數值計算。
解題方法
可依「先確保排洪,再改善環境;全線檢討,分段施作」作答:
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調查與水理檢核 盤點集水區、上游逕流、設計洪水量、既有渠道斷面、縱坡、糙度、橋梁與瓶頸段,並檢核水位、流速及通洪能力。可用曼寧公式說明渠道通水能力: 其中 為流量、 為曼寧糙度係數、 為通水斷面積、 為水力半徑、 為能量坡度。植生會增加糙度、降低流速,但也可能降低通水能力;因此須以設計洪水條件檢核改善後斷面,不能只追求綠化。
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優先採用自然化與複合式斷面 在用地與水理條件許可處,將單一陡直硬質斷面改為較緩的岸坡、階梯式或複合式斷面;維持主流槽及必要通洪空間,並在洪水位以上或較低流速區設置植生平台、草坡及緩衝帶。空間不足或流速較高處,可採局部硬質護底、植生護岸或其他兼具穩定與透水性的工法。