115 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

核心觀念

本題考查山坡地開挖、填土整地造成的地形改變、水文改變、邊坡失穩與生態擾動，以及如何透過調查、配置、排水、施工管理與植生復育降低風險。作答時可依「環境影響 → 災害機制 → 規劃設計與施工對策」逐項對應。

以命題當年（民國 115 年）法規為準。《水土保持法》第 12 條規定，於山坡地從事一定規模或性質的開發利用，應依規定擬具水土保持計畫或簡易水土保持申報書，經核定後實施。《水土保持技術規範》第 88 條以下及第 150 條以下，分別規範開挖整地、地質調查、邊坡穩定、填方排水及基地排水等事項。

「開挖整地」是為開發目的對原地形進行挖填土石方的行為。其風險不只在於坡面變陡，也包括改變集水區與逕流路徑、削弱坡體支撐、增加裸露土壤，以及將鬆散填土置於不利地層或高含水環境。

解題方法

先把影響分成四類，再對應治理方法：

1. 地形與地質：地形切割、坡腳挖除或填土加載，可能引發崩塌、滑動、沉陷。
2. 水文與土砂：地表逕流增加或集中，造成沖蝕、泥砂淤積及下游洪峰上升。
3. 生態與景觀：植被移除、棲地破碎、土壤流失，並造成景觀與水質劣化。
4. 施工與下游安全：施工裸露面、棄土及排水出口若管理不當，會使災害風險延伸至基地外。

再依序提出「避開高風險地形、減少擾動、穩定邊坡、妥善排水、控制土砂、分期施工、復育與監測」等措施。

開挖與填土整地的不利環境影響

一、地形與地質環境改變

• 大面積或大斷面開挖會切割自然坡面、削弱坡腳支撐，形成高陡人工邊坡；填土則增加坡體荷重，可能造成填方滑動、沉陷或下方坡體失穩。
• 開挖若切入斷層剪裂帶、岩層破碎帶或順向坡連續面，可能形成潛在滑動面；降雨入滲後，地下水壓升高，會進一步降低邊坡穩定性。
• 填方若未分層鋪築、適當夯實，或直接堆置於軟弱地層、坡面及排水不良處，易發生差異沉陷、局部滑動與沖蝕。

二、水文與土砂環境改變

• 清除植被及覆土後，土壤裸露，雨滴沖擊與坡面逕流會加劇土壤沖蝕，增加懸浮固體與泥砂量。
• 整地及道路、建築等設施可能降低地表入滲、增加逕流量，或改變原集水區邊界與排水路徑，使逕流集中於少數溝渠或坡面。
• 排水設施若容量不足、堵塞，或出口未設消能與防沖措施，易造成溢流、淘刷、下游坡面侵蝕及淤積；集中排水也可能將原本分散的逕流轉為局部沖刷。
• 大量挖填或不當棄土會占壓坑溝、阻塞排水路，增加土石流失及下游洪災風險。

三、生態與景觀影響

• 植被移除會破壞棲地、造成棲地破碎化，並降低植生涵養水分、攔截泥砂及穩定表土的功能。
• 原有土壤層、地表微地形及自然排水系統遭破壞後，植生復育較困難，裸露地維持時間也會延長。
• 過度平整、形成大面積裸露坡面或僵硬人工線條，會降低自然景觀品質；泥砂及濁水排入溪流亦會影響水域環境。

規劃設計與施工對策

一、調查先行，避開高風險位置

• 開發前調查地形、地質、土層、地下水、植生、集水區及既有崩塌情形，並製作必要的地質剖面與圖資。
• 儘量避開斷層剪裂帶、岩層破碎帶、順向坡連續面、地層滑動帶、崩塌地及排水不良處。無法避開時，應針對潛在滑動因子提出工程對策，並設置施工中或完工後監測。
• 依原地形、地貌與可利用限度配置開發範圍，保留優良林相與必要的緩衝帶，將開發集中於較適宜區位。

二、順應地形，減少挖填與裸露

核心觀念

本題考查水土保持結構物的施工品質管制，須能依序檢視鋼筋、模板與混凝土工程，指出常見缺失及預防改善措施。三者的品質彼此關聯：鋼筋位置與保護層影響結構耐久性，模板的強度、尺寸與密合度影響構件形狀及施工安全，混凝土的材料、拌和、運送、澆置與養護則影響強度和密實度。

監造及施工檢驗應依核定設計圖說、施工規範、品質計畫與相關水土保持工程施工檢驗要求辦理，落實材料檢驗、施工查驗、試驗紀錄及缺失改善。涉及法規或規範時，以命題當年（民國 115 年）適用規定為準。

解題方法

以「材料與加工、施工前查驗、施工中管制、完成後養護及檢驗」為主軸，分別整理鋼筋、模板、混凝土的常見缺失與對策。作答時應讓每一項缺失都對應一項可執行的預防或改善措施，並呈現監造查驗與施工自主檢查的角色。

一、鋼筋工程

鋼筋查驗重點是「規格正確、位置正確、固定穩定、保護層足夠」，不可只檢查鋼筋總量而忽略構造細節。

二、模板工程

核心觀念

本題考查泥岩惡地的立地診斷與植生工法配合。泥岩坡面有三項主要限制：

1. 遇水易軟化、沖蝕：降雨入滲後，泥岩表層強度降低，坡面容易形成沖蝕溝、崩落及泥流。
2. 乾季易龜裂：土體乾縮造成裂縫，雨季裂縫又成為地表水入滲通道，增加軟化及崩塌風險。
3. 鹽分高、土壤貧瘠：鹽分會造成植物生理乾旱，且泥岩土壤常有保水、通氣及養分條件不佳等問題，普通草種不易建立。

因此，設計不能只求播種覆蓋，而要依序處理坡面穩定、截排水與減蝕、改良植生基盤、選用耐逆境植物，以及後續維護。植生主要保護表土、減少逕流沖蝕並逐步改善立地；若坡體已有深層滑動或重大崩塌疑慮，仍須先採適當的地工及排水措施。

解題方法

作答可依「先水、再土、後植、續護」的順序，把泥岩的每項環境特性對應到設計對策：

• 遇水軟化沖蝕，優先處理坡頂截水、坡面排水與逕流消能。
• 乾季龜裂，重點是避免裂縫引導集中入滲，並改善表層保水與覆蓋。
• 高鹽分，應先調查鹽度及土壤性質，再採用耐鹽、耐旱且適合當地的植物。
• 坡面陡、基盤差或沖蝕嚴重時，以工程措施提供初期穩定，再配合植生建立長期保護。

規劃設計對策

一、施工前調查與分區

先調查坡度、坡向、坡長、集水面積、地表逕流路徑、沖蝕溝位置、泥岩風化狀況及地下水情形；並分季節取樣檢測土壤酸鹼度、電導度、鹽分、質地及養分。現地調查也應記錄既有植群及其在不同鹽分、乾濕條件下的分布。

依坡面穩定性與立地條件分區處理，例如穩定緩坡可優先採植生措施；陡坡、集中逕流區、溝頭及崩塌區則須加強排水、坡面保護或穩定工程。泥岩自然裸露地若屬特殊地景或具生態價值，應兼顧原有地貌與植群特性，避免整坡及全面覆土造成不必要的環境改變。

二、截排水與逕流控制

坡頂設置截水設施，避免上方集水直接流經裸露泥岩坡面；坡面依地形設置適當的排水溝、導水設施或分段排水，將水安全導至穩定出口。排水出口及溝頭須設消能與防沖措施，避免水流集中後掏刷坡腳或沖出新的沖蝕溝。

乾季裂縫應納入巡查與維護。若裂縫形成明顯入滲通道，應配合截排水與坡面穩定需求處理，避免逕流灌入裂縫後造成局部軟化。排水設計的原則是分散、導排、消能，而非將水集中排到另一處脆弱坡面。

三、坡面保護與基盤改善

依坡度、沖蝕程度及施工條件，選用適合的坡面保護方式，例如植生帶、植生束、稻草蓆或植生網、階梯或壟帶式植生、格框客土、打樁編柵配合植生等。溝頭、坡腳及集中流路須有較強的抗沖保護，不能只靠撒播種子。

核心觀念

本題考查水土保持工程規劃如何在防災安全、經費合理與自然生態維護之間取得平衡。三者不是互相排斥的目標，而應在調查、方案比較、設計、施工及維護各階段一併考量。

以命題當年（民國 115 年）法規為準。《水土保持技術規範》第 168 條明定：「水土保持之處理與維護除應符合安全、經濟外，並應考慮自然生態及節能減碳。」同規範第 3 條指出，水土保持處理與維護得採工程、農藝或植生方法，單獨使用或配合運用；第 4 條則將維護自然生態環境列為集水區治理目的之一。

因此，規劃上的基本次序是：**先確保必要安全，再比較全生命週期成本，並將生態保育與減碳納入方案選擇和設計。**生態工法並非一律不用人工構造物，而是依現地條件選擇適當工法，使工程功能與自然環境相協調。

解題方法與規劃原則

作答可依「調查評估、方案比較、設計施工、維護檢核」四個階段展開，逐一說明安全、經濟與生態的考量。

一、先調查現況與確認治理目標

規劃前應掌握集水區及基地的地形、地質、土壤、降雨逕流、崩塌與沖蝕情形，並調查排水系統、既有設施、植被、棲地及周邊土地利用。依調查結果釐清主要問題與受保護標的，例如邊坡穩定、排水防洪、土砂控制、水源涵養或棲地維護。

治理目標應與風險及現地條件相符，避免未充分查明問題，就直接套用固定形式的工程設施。

二、安全：達到必要的防災與穩定要求

安全是工程方案的基本條件。應依工程性質與設計條件，檢核排水能力、邊坡及構造物穩定、基礎承載、沖刷與土砂危害等，並考量施工期間及完工後的安全。對高風險區位，應優先處理可能危及生命財產或公共設施的問題。

設計應掌握整體集水區水土砂移動關係，妥善銜接上下游排水與治理設施，避免局部工程把風險轉移至下游或鄰近坡地。必要時配合分期施工、監測及維護計畫，降低施工期間與極端降雨下的風險。

三、經濟：比較整體效益與長期成本

經濟性不等於只選初期造價最低的方案。應在滿足安全及工程功能的前提下，比較不同方案的工程費、用地與施工需求、後續檢查維護及修復費用，以及工程失效所可能造成的損失。