112 高普考普通考試 水土保持工程 坡地保育概要 考古題詳解
第 一 題25 分
請說明山坡地之可利用限度分類標準。
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核心觀念
本題考「山坡地土地可利用限度分類標準」:依土地的坡度、土壤有效深度、土壤沖蝕程度及母岩性質,判斷土地屬於宜農、牧地、宜林地或加強保育地。依《山坡地保育利用條例》第 16 條及《山坡地土地可利用限度分類標準》辦理;以下以命題當年(民國 112 年)法規為準。
分類基準
- 坡度分級:以一筆土地的平均傾斜比表示。
| 坡級 | 坡度 |
|---|---|
| 一級坡 | 5% 以下 |
| 二級坡 | 超過 5% 至 15% 以下 |
| 三級坡 | 超過 15% 至 30% 以下 |
| 四級坡 | 超過 30% 至 40% 以下 |
| 五級坡 | 超過 40% 至 55% 以下 |
| 六級坡 | 超過 55% |
- 土壤有效深度:從土地表面至妨礙植物根系伸展處的土層深度。
| 分級 | 深度 |
|---|---|
| 甚深層 | 超過 90 公分 |
| 深層 | 超過 50 公分至 90 公分以下 |
| 淺層 | 超過 20 公分至 50 公分以下 |
| 甚淺層 | 20 公分以下 |
- 土壤沖蝕程度:依地表沖蝕徵狀判定。
- 輕微:沖蝕溝寬度未滿 30 公分,且深度未滿 15 公分。
- 中等:有溝狀沖蝕,沖蝕溝寬 30 至 100 公分,且深 15 至 30 公分。
- 嚴重:沖蝕溝寬逾 100 公分、深逾 30 公分,呈 U 型、V 型或複合型,仍可用植生方法救治。
- 極嚴重:沖蝕溝寬逾 100 公分、深逾 30 公分,甚至母岩裸露,局部有崩塌。
第 二 題25 分
請列式並說明山坡地地表逕流量之估算方法。
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核心觀念
山坡地地表逕流量的估算,主要是以集水區降雨、地表逕流特性及集水區面積,推估設計洪峰流量。依命題當年(民國 112 年)《水土保持技術規範》第 17 條,無實測流量資料且集水區面積在 1,000 公頃以內時,可採合理化公式;有實測資料時,則可採單位歷線分析。
合理化公式假設:降雨延續時間至少達集流時間時,集水區各處的逕流可同時匯達計算點,據以估算洪峰流量。
解題方法
合理化公式為:
式中:
- :洪峰流量,單位為立方公尺/秒。
- :逕流係數,無單位,表示降雨轉為地表逕流的比例。
- :設計降雨強度,單位為公釐/小時。
- :集水區面積,單位為公頃。
係數 是配合上述單位換算所得。若面積改以平方公里計,公式可寫為:
計算時依序處理:
- 劃定集水區並求面積 :依地形與排水路徑,確定匯流至計算點的範圍。
- 選定逕流係數 :依集水區地形、土地利用、覆蓋及開發情形選取。《水土保持技術規範》第 18 條提供參考值;開發中地區的 值以 計算。
第 三 題25 分
請說明農地水土保持處理方法及主要規劃項目為何?
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核心觀念
本題考查坡地農場如何把農地水土保持措施,配合作物栽培與農場經營,整體規劃配置。答題時應分成兩部分:先列出農地水土保持處理方法,再列出農場水土保持主要規劃項目。
法規依據為《水土保持法》第 8 條及《水土保持技術規範》第 46、47 條。依第 46 條,坡地農場須將安全排水、農路系統、用水及防災設施,配合作物栽培與經營管理,有系統地規劃配置。以下以命題當年(民國 112 年)法規為準;第 46、47 條於民國 112 年未修正,民國 114 年修正內容亦未涉及這兩條。
解題方法:先列四種處理方法,再列四類規劃項目
一、農地水土保持處理方法
-
農藝方法 坡地農耕應採等高耕作,以減緩坡面逕流及土壤沖蝕。雨季來臨前,若作物尚未覆蓋全部地面,宜加敷蓋處理,以保護裸露土壤。
-
工程方法 依地形與耕作需要,設置梯田、平台階段、山邊溝、石牆或寬壟階段等,降低坡面逕流速度,並穩定耕作地形。
-
植生方法 配合主作物行株間可利用空間或農閒時段,栽培覆蓋作物、綠肥作物或草帶;台壁及邊坡則可植草,以增加地表覆蓋、減少沖蝕。
第 四 題25 分
請說明對於土石流潛勢溪流之上、中、下游不同區段適用之工程治理措施規劃。
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核心觀念
本題考查土石流潛勢溪流的分段治理原則:依土石流從源頭形成、沿溪輸送,到下游堆積的歷程,分別採取減少土砂供給、控制土砂運移及保護下游保全對象的措施。規劃時應先調查集水區地形、地質、降雨、崩塌與溪床土砂、河道坡度及聚落分布,再依各區段的主要致災機制配置工程。
土石流治理通常可分為:
- 上游發生段(源頭段):控制崩塌與土砂來源,降低土石流發生機會。
- 中游輸送段:控制土石流的流速、流量與土砂運移,減輕輸送過程的沖刷及破壞。
- 下游堆積段:預留土砂堆積空間,避免土石流淤埋聚落、道路及其他保全對象。
解題方法
以「上游減源、中游控制、下游防淤埋」作答,逐段說明治理目標與適用措施。工程配置須順應地形及溪流特性,並以整體集水區治理為原則;單一設施無法取代源頭、輸送及堆積區的配套治理。
一、上游:抑制土砂生產,穩定源頭
上游常見崩塌地、裸露坡面、溪床不穩及大量鬆散土砂,治理重點是減少土砂進入溪流,穩定坡面與河床。適用措施包括:
- 坡面水土保持與植生工程:植生、造林、坡面排水及裸露地復育,以減少坡面沖蝕並改善坡面穩定。
- 崩塌地及不穩定邊坡整治:依地質與水文條件設置排水、擋土或坡面保護設施,降低崩塌及土砂下移。
- 防砂壩、固床工及整流設施:攔阻或調節土砂、穩定溪床,控制縱向沖刷與河岸侵蝕。
- 集水區保育措施:維持植生覆蓋,並妥善處理道路、排水與開發所造成的集水及沖蝕問題。
二、中游:控制輸送過程,降低流速及沖刷
中游是土石流沿溪流下移的輸送段,治理重點是維持河道通洪與輸砂能力,控制土砂運移,避免溪床下切、河岸沖刷及設施遭破壞。適用措施包括: