110 高普考普通考試 水土保持工程 集水區經營與水文學概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查水文收支與「降雨量不等於可利用水量」的觀念。對一個集水區而言，水量平衡可寫為：

$P = ET + Q + \Delta S$

其中，$P$ 為降雨量，$ET$ 為蒸發散量，$Q$ 為流出集水區的地表逕流與地下水流，$\Delta S$ 為土壤、地下含水層、水庫及其他蓄水量的變化。實際可供人類穩定利用的水量，還須視水是否能被攔蓄、調度及輸送而定；降雨總量只是水文收支的起點。

解題方法

從水文收支逐項說明降雨如何轉化為可用水：先看水量損失與流出，再看降雨的時空分布、蓄存調節能力，最後連結人口與用水需求。

1. 蒸發散會消耗部分降雨。 降雨落地後，一部分由地表蒸發，另一部分經植物蒸散返回大氣，因此並非全部降雨都能形成可利用水源。

2. 河川短而坡陡，逕流排出快。 臺灣地形陡峻、河川流程短，豪雨時逕流迅速匯集並流入海洋；若蓄水設施無法及時攔蓄，這些水量便難以留待枯水期使用。水量平衡中的 $Q$ 因而包含大量快速流出的水。

3. 降雨時間分布不均，豐枯水期差異大。 臺灣降雨常集中於梅雨與颱風季，枯水期則降雨偏少。年總雨量雖高，卻不能保證每個月份都有足夠水量供應；

核心觀念

本題考查氣候變遷下的坡地水資源調適，以及農塘如何兼具「豐水期蓄滯、枯水期供水」功能。臺灣降雨常集中於颱風及梅雨季，豐枯期水量差異大；坡地農塘若能妥善修復並納入集水區整體規劃，可在降雨豐沛時蓄水、削減逕流，在乾旱時供應農業用水，達成「調豐濟枯」。

農塘的功能不只灌溉，也包括滯洪、蓄水、減少坡面逕流、泥砂調控及局部生態環境維護。要發揮調豐濟枯功能，關鍵在於恢復有效蓄水量、改善進出水設施，並建立配合降雨與用水需求的操作方式。

解題方法

作答可依「盤點評估、修復增能、蓄滯操作、枯期供水、維護管理」的順序，說明如何讓既有農塘從單一灌溉設施轉為集水區的調蓄節點。重點是交代豐水期如何增加可用蓄水與降低洪峰，以及枯水期如何將儲水穩定送到農地。

活化措施

一、盤點農塘並評估集水區條件

調查農塘位置、有效容量、淤積程度、塘堤及溢洪設施狀況、集水範圍、灌溉需求與下游風險。依據農塘的供水潛力、滯洪空間及修復需求排定優先順序；同一集水區內有多座農塘時，宜一併評估其上下游關係與蓄水、出流能力。

二、清淤修復，恢復蓄水與安全功能

清除塘底淤泥及雜物，恢復有效蓄水容量；檢修塘堤、取水設施、進水口、排水口及溢洪道，避免滲漏、堵塞或溢流失控。配合集水區泥砂來源，改善入塘水路，並設置沉砂或攔砂設施，降低泥砂快速淤積，延長農塘使用年限。

三、改善集水與輸配水設施

整理坡面逕流導入農塘的路徑，讓豐水期雨水能安全入塘；搭配農渠、蓄水池或簡易輸水設施，將塘水送至有灌溉需求的農地。設計時須考量水質、坡地沖蝕與排水安全，避免集中導水造成邊坡沖刷或下游災害。

核心觀念

本題考查以點源與非點源物質傳輸理解集水區災害，並比較崩塌地與易淹水區在災後復原所需時間及防治策略。答題重點不是只列工程措施，而是說明災害物質從何處產生、如何傳輸、在哪裡造成影響，以及如何從源頭到受災區進行治理。

• 點源（point source）：物質由位置明確、範圍集中的來源排出或進入水體，例如單一排水口、工廠放流口，或局部崩塌後直接進入溪流的土砂。
• 非點源（non-point source）：物質由廣大區域分散產生，受降雨、逕流與地表沖蝕帶動，難以歸屬單一排放口；例如坡面沖蝕、農地泥砂與集水區內多處崩塌產生的土砂。
• 復原期距：災害發生後，受影響區域恢復到可接受功能或安全狀態所需的時間。期距會受災害規模、地形地質、降雨、土砂供給、工程能力及土地使用影響，並非固定年限。

解題方法

先分別描述兩種災害的「物質來源—傳輸路徑—受災位置」，再比較其復原期距，最後由源頭、傳輸途徑與受災區提出相應防治策略。題目沒有提供特定崩塌規模、洪水重現期或復原年限，因此以一般集水區治理原則作答，不指定數值期距。

災害特性、復原期距與防治策略

一、集水區崩塌

**物質傳輸特性：**崩塌通常發生於坡面或河岸，是局部明確的土砂來源，具點源特性；但集水區中多處崩塌與坡面沖蝕會共同供給土砂，經坡面逕流、支流與主流輸送，累積後又呈現非點源的廣域影響。土砂可淤積河道、抬高河床、堵塞橋涵，或在豪雨時形成土石流、洪水夾砂等二次災害。

**復原期距：**崩塌地的表面整理或緊急穩定可在短期內完成；但坡體穩定、植生恢復、土砂供給降低及河道恢復平衡通常需要較長時間。若崩塌規模大、地質破碎、地下水豐沛，或上游仍持續供砂，復原期距會延長；豪雨也可能使已治理坡面再度崩塌。故其復原通常分為緊急搶修、中期穩定與長期集水區復育。

防治策略：

1. **源頭減砂與坡地治理：**調查崩塌地及潛在不穩定坡面，限制不當開發；依地質、水文與坡度條件施作排水、坡面保護、植生復育及必要的擋土或邊坡穩定工程。
2. **傳輸途徑控制：**於適當河段配置防砂、固床或攔砂設施，降低土砂向下游輸送；定期清疏河道與檢查橋涵，避免淤積阻水。
3. **受災區減災：**避開高風險地區配置重要設施，建立崩塌、土石流及河道水位監測與警戒，配合疏散避難。
4. **集水區整體治理：**依土砂來源、輸送路徑與下游承受能力安排措施，避免只在下游清淤，卻未處理上游持續供砂問題。

二、易淹水區位

**物質傳輸特性：**淹水主要由降雨形成的逕流匯集、河川洪水溢淹、排水能力不足或潮位頂托造成。降雨及地表逕流通常由廣大區域分散產生，屬非點源傳輸；河道溢流口、排水出口或局部瓶頸則可視為集中的輸入點。水流將泥砂、漂流物與污染物帶入低窪地區，造成淹水及水質惡化。

核心觀念

本題考查「集水區經營」的整體性思維：以集水區作為自然地理與水文單元，統合上、中、下游的水土資源、土地利用、災害防治及生態保育，透過調查、規劃、治理、管理與維護，達成集水區永續利用。

集水區經營不只是興建防砂或治水工程，也包含土地使用管理、植生復育、水源涵養、災害預警、維護管理與跨機關協調。規劃時應兼顧「水、土、砂、生態、人群與土地利用」，並考量上游治理對中、下游的影響。

法規部分，以命題當年（民國 110 年）法規為準。《水土保持法》第 9 條規定，各河川集水區應由主管機關會同有關機關進行整體治理規劃，並依水土資源保育及土地合理利用需要，擬定中、長期治理計畫；計畫報中央主管機關核定後，由有關機關、機構或水土保持義務人分期分區實施。《水土保持技術規範》第 144 條則列出河川集水區整體治理計畫的擬定原則。現行機關組織名稱已有調整，作答仍以命題當年的法規架構為準。

集水區經營之目的

1. 保育水土資源：減少坡面沖蝕、崩塌及河道淤積，維持土壤與土地生產力。
2. 涵養水源、改善水文功能：增加入滲與蓄留、調節逕流，維持水量、水質及水源供應。
3. 減輕水土災害：降低洪水、土石流、崩塌及泥砂災害的發生機率與影響規模，保障下游居民、聚落、道路及公共設施。
4. 合理利用土地：依土地條件、環境敏感性與災害風險安排利用方式，避免不當開發造成水土資源劣化。
5. 維護生態與景觀：維持溪流、森林及棲地連結，保護生物多樣性，促進自然環境復育。
6. 追求永續與整體效益：兼顧防災、水資源、土地利用、生態及社會需求，並透過長期管理與監測持續改善。

集水區經營之內涵

集水區經營可分為下列相互配合的工作：

• 調查與評估：蒐集地形、地質、土壤、氣象、水文、植被、土地利用、人口聚落、公共設施及災害紀錄等資料，掌握集水區現況與風險。
• 水土保持與治理：依問題類型及區位，辦理造林、崩塌地處理、防砂治水、坡地水土保持、道路排水改善及溪流治理。
• 土地利用與管理：檢討土地利用適宜性，配合相關土地管制、開發管理及水土保持措施，降低不當利用造成的災害風險。
• 水資源與環境保育：保護水源、水質及土壤，推動植生復育、生態保育及適當的自然生態工法。
• 防災與應變：辨識災害潛勢及保全對象，規劃監測、預警、避難、搶災及災後復建。
• 跨機關協調與長期維護：整合中央、地方及目的事業主管機關的權責，建立工程完成後的管理、巡查、維護與成效檢討機制。

整體規劃內容

依民國 110 年《水土保持技術規範》第 144 條，河川集水區整體治理計畫應涵蓋下列內容：