113 高普考普通考試 水土保持工程 水土保持概要(包括植生工法) 考古題詳解

113 年・高普考・普通考試・水土保持工程
試題代碼 水土保持概要(包括植生工法)

第 一 題25 分

試說明山坡地開發過程對逕流產生之影響。

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核心觀念

本題考查山坡地開發前後,土地利用與地表、土壤條件改變如何影響降雨轉化為逕流的過程。判斷重點是:開發通常會降低入滲與地表蓄水能力,增加地表逕流量及逕流形成速度,並使洪峰較高、到達時間較短。

逕流是降雨後未入滲、未蒸發或未被地表暫存,而沿地表或地下流向排水系統及河川的水量。可用水量平衡概念表示:

P=Q+F+E+ΔSP = Q + F + E + \Delta S

其中 PP 為降雨量,QQ 為逕流量,FF 為入滲量,EE 為蒸發散量,ΔS\Delta S 為地表及土壤蓄水量變化。山坡地開發常使 FF、ΔS\Delta S 減少,因此較多降雨轉為 QQ。

解題方法

依「開發造成的地表變化 → 水文反應 → 集水區出口的逕流結果」作答,並比較開發前後:

  1. 植被與地表覆蓋改變:伐除植被、整地或裸露地表,減少截留、枯枝落葉層及地表粗糙度;雨滴較直接衝擊土壤,容易造成土壤結皮、沖蝕與入滲能力下降。
  2. 土壤受擾動與壓實:施工機具碾壓、挖填土及裸露坡面會改變土壤孔隙與結構,使入滲量及土壤蓄水能力降低,降雨更快形成地表逕流。
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第 二 題25 分

試說明降雨產生地表逕流後導致土壤沖蝕之過程。

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核心觀念

本題考查降雨形成地表逕流後,雨滴打擊與流水作用如何逐步造成土壤沖蝕。沖蝕可概括為土粒分離、搬運與沉積三個環節;地表逕流主要負責搬運已分離的土粒,也會直接沖刷、剝離土壤。

沖蝕過程

  1. 雨滴打擊與土粒分離 雨滴落在裸露地表時,以動能撞擊土壤,破壞土粒間的膠結,使土粒鬆動、分散。雨滴也會把土粒濺起並向四周搬移,稱為雨滴濺蝕。若地表有植被、枯枝落葉或覆蓋物,雨滴動能會被削弱,土粒分離便較少。

  2. 地表入滲不足,逕流形成 降雨強度超過土壤入滲能力,或土壤已接近飽和時,未能入滲的雨水會在地表匯集,形成地表逕流。地表逕流量增加時,水流深度與流速通常隨之提高,沖蝕能力也會增強。

  3. 逕流搬運土粒 逕流將雨滴濺蝕及水流沖刷所分離的土粒帶走。水流剪應力超過土壤抵抗能力時,會進一步剝離土粒,並沿坡面搬運,先形成片狀沖蝕;若逕流逐漸集中,則形成細小而淺的細溝沖蝕。水流繼續集中並加深、拓寬,便可能發展為切溝沖蝕。

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第 三 題25 分

試說明植生工程完工後如何驗收及其標準。

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核心觀念

本題考查植生工程完工後的檢查方式,以及覆蓋率、苗木成活率的判定標準。法源為《水土保持技術規範》第 61 條;以下以命題當年(民國 113 年)法規為準。該條於民國 114 年修正,現行法已修正,故本題依 113 年規定作答。

驗收重點是依原規劃設計、植生方法及現地立地條件,檢查植生是否達到預定覆蓋效果,並確認苗木成活且正常生長。

解題方法與驗收標準

  1. 先核對設計與現況 確認施工範圍、植生方法、應用植物種類及設計覆蓋率,再以現地檢查確認施工成果。覆蓋率是由坡面垂直上方觀察,植株投影面積占檢查面積的比率,可表示為: 覆蓋率=植株投影面積檢查面積×100%\text{覆蓋率}=\frac{\text{植株投影面積}}{\text{檢查面積}}\times100\% 可依工程設計及契約採全區檢查或取樣檢查,並據以判定是否達標。

  2. 覆蓋率標準

  • 一般土質坡面噴植或水土保持植生:施工後覆蓋率應達 80% 以上。
  • 地被植物栽植:施工後覆蓋率應達 70% 以上。
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第 四 題25 分

試說明臺灣在崩塌地治理導入植生時常遭遇之問題與可能解決方式。

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核心觀念

本題考查崩塌地植生復育的適地適種、穩定坡面與降低沖蝕觀念。植生能涵養水分、截留雨滴、減少表土沖蝕並改善景觀;根系也能加強土壤黏結。但植生無法取代必要的排水與坡面穩定工程,若崩塌地仍持續滑動或地下水壓未受控制,單靠播種、植苗難以長期存活。

因此,治理時要先辨明崩塌原因與環境條件,再配合排水、坡面整治、土壤改良及適當植生工法。

常遭遇的問題與解決方式

常遭遇的問題說明與可能解決方式
坡面仍不穩定,植生基盤容易流失崩塌面陡峭、鬆動或持續變形時,種子、客土與苗木容易被雨水沖走,根系也難以建立。應先調查崩塌範圍、地層、地下水與活動情形,視需要施作截排水、坡面整形、擋土或其他穩定措施;待坡面穩定後,再進行植生。
土壤瘠薄、缺乏有機質,保水保肥能力差崩塌常使表土剝離,裸露地可能僅剩礫石、岩屑或緊密基岩,種子不易發芽,幼苗也容易乾枯。可適度客土、添加有機質或使用植生基材,並採植生袋、植生毯、穴植等能固定基盤的工法;材料須配合坡度及現地土壤,避免客土過厚或不牢固而滑落。
坡度大、逕流集中,沖蝕與沖刷嚴重強降雨會沖刷種子與表土,坡面逕流也可能形成沖溝。應先做好坡頂截水、坡面導排水及坡腳排水,並依地形配置水平溝、排水溝或消能設施;植生工程可搭配稻草蓆、椰纖網、植生毯、格框或植生袋,先固定表土,再促進植物生長。
氣候與立地條件不利,植物不易建立臺灣崩塌地常位於高陡山區,受強降雨、乾旱、日照、風害及溫度變化影響;部分地點土層淺、缺水或長期潮濕。應依海拔、坡向、坡度、土壤、日照及水分條件選擇適生植物,避免只依景觀或生長速度選種;必要時採分區、分期施工,並於適當季節施作。
物種選擇不當,成活率低或生態不適切外來種或不適地物種可能難以適應,也可能造成逸散及生態衝擊;單一草種雖能快速綠化,卻未必能形成穩定、具韌性的植群。
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