107 高普考普通考試 水土保持工程 坡地保育概要 考古題詳解

核心觀念

本題評量考生對台灣坡地保育核心法規——《水土保持法》與《山坡地保育利用條例》之法理架構、山坡地法定範圍判定要件，以及水土保持工程學理之綜合理解。（以命題當年民國 107 年法規為準，現行法規架構與條文要旨維持一致）。

1. 山坡地界定要件（實體與程序）：

• 實體要件（自然地形條件）：標高在 $100\text{ m}$ 以上者，或標高未滿 $100\text{ m}$ 但平均坡度在 $5\%$ 以上者（見《山坡地保育利用條例》第 3 條及相關劃定要點）。
• 程序要件（行政公告要件）：依《水土保持法》第 3 條第 3 款及《山坡地保育利用條例》第 3 條規定，除國有林事業區、試驗用林地、保安林地外，公、私有土地必須經「中央或直轄市主管機關劃定，報請行政院核定公告」，始具備法定山坡地身分。

2. 水土保持法立法宗旨與功能：

• 依《水土保持法》第 1 條明定之五大核心功能與目的：「保育水土資源」、「涵養水源」、「減少災害」、「促進土地合理利用」、「增進國民福祉」。

解題方法

本題由兩個子題構成，作答切入點如下：

1. 子題 (一) 之論述進路：

• 第一問（成因學理）：從「水文學」與「地形地質學」角度切入，分別闡釋標高 $100\text{ m}$（巨觀地勢起伏、位能與重力侵蝕臨界）與坡度 $5\%$（水力侵蝕臨界坡度、低海拔丘陵台地開發防護）的科學依據。
• 第二問（法制要件）：採行政法「實體要件」與「程序要件」雙階檢驗法，明確指出土地「未經行政院核定公告」即非屬法定山坡地，否定「自然條件符合即自動受罰則約束」之錯誤觀念。

2. 子題 (二) 之論述進路：

• 以《水土保持法》第 1 條之法定文字為骨架，結合水土保持工程實務（治山防災、農地水土保持、集水區經營、坡地利用管理管制），將五大目的依序分項闡述，深化論述厚度。

選項分析

本題為申論題型，無選項。考生答題時常出現「將地形標準視為唯一充分條件」之重大審題盲點，忽略行政程序公告在法學上的必要性，此為失分主因。

解題技巧

1. 破題明確，切忌模糊：針對「是否凡符合……就受約束」的問法，開頭第一句話必須給出絕對明確的答案「否」，切勿使用模擬兩可的字眼。
2. 法條口訣記憶法： 《水土保持法》第 1 條立法目的五大要素，可利用五字訣速記：「保（保育水土資源）、涵（涵養水源）、減（減少災害）、促（促進土地合理利用）、增（增進國民福祉）」。
3. 區分實體與程序要件：答題時若能明確寫出「自然地形僅為劃定之實體要件，尚須具備行政院核定公告之程序要件」，可展現考生對公法與行政管制的法學素養。

【答案】

(一) 劃定標準之訂定原因及法定效力檢析

1. 訂定兩條規定之學理與實務原因：

• 標高在 $100\text{ m}$ 以上者：
• 地形與能量觀點：台灣地質構造脆弱，標高 $100\text{ m}$ 以上多屬山地、丘陵地形，地勢起伏顯著且地形坡降大，賦予降雨及土石較高的重力位能。

核心觀念

本題考核坡地排水工程規劃與水力設計原則，核心依據為命題當年（民國 107 年）之《水土保持技術規範》中「坡地排水」與「排水構造物」章節。核心觀念涵蓋：

1. 坡地排水溝之複合功能：排水溝在水土保持工程中不僅具有通水、排洪功能，更兼具邊坡穩定（截阻地表逕流下滲以降低孔隙水壓）、水土流失防制（抑制沖蝕與沖刷掏刷）、輸砂導流及下游坡腳防護等綜合效益。
2. 陡坡渠道水力學特性與容許流速：縱向坡度超過 $10^\circ$（縱坡比阻降約 $S = \tan 10^\circ \approx 17.6\%$）屬於典型特急坡降，水流極易達到超臨界流（Supercritical flow, $\text{Fr} = \frac{V}{\sqrt{gD}} > 1$）。由曼寧公式（Manning's formula）$V = \frac{1}{n} R^{2/3} S^{1/2}$ 可知，隨坡降大且無落差消能，流速 $V$ 將持續累加放大，產生極大動能與剪應力。
3. 襯砌材料耐磨與抗剪限制：漿砌卵石於水土保持工程之安全容許流速上限約為 $3.0 \sim 4.5\text{ m/s}$。特急流夾帶粗顆粒泥砂推移時，會產生劇烈撞擊磨損與水力拉拔力，易導致膠結砂漿碎裂、砌石剝落淘空。
4. 階梯消能與分段落差工法：長距離特急坡單一斷面必須透過跌水工（Drop structures）、階梯式急流槽（Stepped chute）或末端消能池（Stilling basin）破壞連續加速水流，達成沿程消能。

解題方法

本題為評析問答題，切入面向如下：

1. 子題 (一)：由水土保持系統工程視角，將排水溝功能由單純的「水力輸水」延伸至「邊坡力學穩定」、「土壤侵蝕抑制」、「土砂排移與調節」及「生態與環境融合」四個構面作答。
2. 子題 (二)：以題幹給定之關鍵水力與幾何參數（長度 $150\text{ m}$、寬 $3\text{ m}$、深 $4\text{ m}$、坡度 $> 10^\circ$、單一斷面、全槽漿砌卵石）切入，點出「坡度過陡導致超臨界超速流」、「單一長斷面缺乏消能機制」、「底槽抗磨耗能力不足」、「水壓與側壓過高」等不妥之處。
3. 子題 (三)：依據工程缺失對症下藥，分三大面向具體提出改進工程措施：

• 水的控制（水力消能）：改採階梯式消能、增設跌水工與末端消能池。
• 坡底改進（耐磨與防淘）：改採鋼筋混凝土（RC）耐磨底版、設置截水固床工（Cutoff walls）。
• 漿砌卵石與邊坡工法改進：增設洩水孔與透水濾層、依沖刷強弱採分區配置或複式斷面。

解題技巧

1. 破題評斷明確：問「您認為此溝設計妥當嗎？」，第一句必須給出明確判定「極不妥當」，切忌模稜兩可。
2. 善用數據定量論證：

• 坡度 $10^\circ$ 換算坡度比約 $17.6\%$（$1:5.7$）。
• 水溝長達 $150\text{ m}$ 無任何跌水，累積流速動能極大。
• 深達 $4\text{ m}$、寬 $3\text{ m}$ 屬於大型野溪或急流槽尺度，非一般農地小排水溝，側向土壓與浮力（孔隙水壓）不容忽視。

3. 分點答題、法規術語入題：援引《水土保持技術規範》規範標準（如「容許流速」、「跌水工」、「階梯式排水溝」、「消能池」、「洩水孔」），命中改卷給分關鍵詞。

【答案】

(一) 排水溝除用以排水外，還應具有之功能：

排水溝在坡地保育工程中為整體防蝕控砂系統之一環，除排除地表逕流水外，尚具備下列核心功能：

1. 截阻逕流與降低孔隙水壓（穩定邊坡）： 及時截阻坡面逕流，防止地表水大量入滲至地下邊坡剪裂帶或弱面，降低滑動土體內部的孔隙水壓（Pore water pressure），避免引發崩塌、地滑或土石流。
2. 防止溝床及溝岸之縱向與橫向沖蝕（控制土壤流失）： 固定逕流水流路，防止水流在坡面漫流誘發細溝沖蝕（Rill erosion）或蝕溝侵蝕（Gully erosion），阻斷淘刷坡腳造成坡底失穩之連鎖破壞。
3. 導引水流與安全消能（水力導控）： 將集水區之暴雨逕流循規劃安全路徑導引至天然野溪或滯洪消能設施，並在沿線透過工法消耗水流過剩動能，避免高能水流對下游平原、保全對象或農地造成直接衝擊。

核心觀念

本題測驗《水土保持法》中針對國土保育最高管制強度措施——「特定水土保持區」之核心法制規範。考生須掌握：

1. 法規基準：以命題當年（民國 107 年）法規為準，核心依據為《水土保持法》第 16 條、第 18 條及子法《特定水土保持區劃定與廢止準則》（現行法中央主管機關已配合行政院組織改造由「行政院農業委員會」修正為「農業部」，法制實質內涵與程序並無變動）。
2. 劃定與變更權責機制：採「地方／中央擬訂、中央主管機關審查核定公告」之二階段權限劃分架構。
3. 公眾參與及正當法律程序：涉及土地管制的嚴格限制，擬訂時包含現場勘查、擬具計畫、公開展覽與公聽會等法定行政程序。
4. 法定適用區位（六大類型）：針對水庫集水區、嚴重崩塌及土石流潛勢區、稜線保安區及特殊地景等高敏感區域之列管條件。

解題方法

本題為標準的法條規範型申論題，答題關鍵在於「架構層次分明、條文關鍵字精準到位、兼顧實務行政程序」：

1. 第 (一) 子題（12 分）切入點：

• 拆解為「訂定（劃定）」與「變更」兩大主軸。
• 說明「訂定」時，應先引用《水土保持法》第 16 條寫出權責機關分工，再依《特定水土保持區劃定與廢止準則》補足實務行政程序（現勘 $\rightarrow$ 計畫研擬 $\rightarrow$ 公開展覽 30 日與舉辦公聽會 $\rightarrow$ 報核公告），使內容達到完整給分標準。
• 說明「變更」時，引用《水土保持法》第 18 條，強調其發動要件（劃定原因消滅或有變更必要）及「準用第 16 條之程序」報請核定。

2. 第 (二) 子題（13 分）切入點：

• 完整列出《水土保持法》第 16 條第 1 項所列之六大款法定區域。
• 答題不能僅寫籠統名詞，必須精確寫出各款之「危險要件」與「目的要件」（例如：主要河川集水區須加註「水土流失嚴重，有崩塌、地滑或土石流災害之虞者」）。

選項分析

本題為申論題，無選項設計。

解題技巧

1. 口訣速記六大劃定範圍： 利用關鍵字口訣記憶——「庫、川、災、脊、景、他」：

• 庫：水庫集水區。
• 川：主要河川集水區（限水土流失嚴重、有災害之虞者）。
• 災：海岸、砂丘、火災跡地或嚴重崩塌、土石流地區。
• 脊：山脊線、山峰、獨立山頂（水源涵養、國土保安必要）。
• 景：特殊地質或地景。
• 他：其他對水土保育、國土保安有重大影響經指定者。

2. 避免常見扣分陷阱：

• 權責混淆：特定水土保持區的「公告權限」永遠專屬於中央主管機關，地方直轄市、縣（市）政府僅有「擬訂」權限，不可寫成縣市政府自行公告。
• 要件遺漏：第 1 款「水庫集水區」無附加災害前提即可劃定；

核心觀念

本題考核治山防災中「野溪治理工法」之**固床工（Bed Sill / Ground Sill）**水理特性、破壞機制、消能設計及生態考量。

• 固床工功能與定義：依命題當年（民國 107 年）之《水土保持技術規範》，固床工係橫截溪床設置之矮型橫向構造物，主要目的在於固定溪床坡度、減緩水流流速、防止溪床縱向淘刷（下切）與橫向側蝕，進而穩定溪岸坡腳。
• 水理與泥砂動態：當上游泥砂來源被攔截或溪床比降變陡時，水流帶砂未達飽和狀態，易引發下游河床「清水沖刷（Clear-water scour）」；自由跌水之巨大動能若無適當消能工吸納，水流將直接掏刷構造物下游趾部，使固床工懸空且落差劇增。
• 生態友善原則：橫向結構物之落差直接阻絕水生生物上溯，破壞河川縱向連續性。

解題方法

本題切入點採用工程診斷標準流程：「成因與危害診斷（子題一）$\rightarrow$ 補救決策評估（子題二）$\rightarrow$ 工程改良與預防設計（子題三）」。

1. 子題 (一)：從「水理沖刷動力」與「泥砂收支失衡」雙向探討下游溪床下切、結構懸空之物理成因；再從「結構安全性」、「河道穩定度」及「生態連續性」三個構面歸納其負面影響。
2. 子題 (二)：給予明確肯定的「必須補救」結論，並以潰決鏈鎖反應（基腳懸空 $\rightarrow$ 結構傾覆 $\rightarrow$ 上游向上溯源侵蝕擴大）論證其工程急迫性。
3. 子題 (三)：依「治標（既有結構補強與消能）」與「治本（新建改良規劃與生態工法）」兩大層次提出標準改善對策。

選項分析

本題為公職專門技術人員申論題，非選擇題。各子題命題核心與給分構面分析如下：

• 第 (一) 子題（8 分）：檢驗考生對「河床下切、跌水消能不全」成因之辨識能力，以及對固床工懸空所引發結構失穩與生態衝擊之宏觀理解。
• 第 (二) 子題（8 分）：檢驗工程師之實務決策果斷性。答題不可模稜兩可，須堅定指出補救之必然性，並詳述放任不治將導致的破壞擴散風險。
• 第 (三) 子題（9 分）：檢驗對水土保持技術規範及生態工法之設計應用，著重「降低單座跌水高差（多階設計）」、「副壩消能」與「生態廊道連結」之具體改良技術。

解題技巧

1. 關鍵成因術語：作答時精確切入「跌水重力位能未消散」、「下游基腳局部淘刷」、「上游來砂不足致清水沖刷」等專業術語。
2. 避免答題死角：討論「影響」時，切莫只寫結構本身毀損，務必納入「兩岸邊坡失穩」與「阻礙魚類迴游之生態屏障」兩大評分要點。
3. 改良設計的法規尺度：提出改良設計時，引用水保實務準則，強調單階落差控制在 $0.5\text{ m} \sim 1.0\text{ m}$ 以內，以同時滿足防沖與生物通道之雙重要求。

【答案】

(一) 造成原因與引發影響

1. 造成原因

• 水流跌水消能不足引發局部淘刷：固床工下游未設置完善之消能設施（如靜水池、副壩或止沖齒牆），跌水所具備之動能直接沖擊下游溪床，在工體趾部掏挖沖刷坑，使下游河床急劇下切。