112 高普考高考二級 水土保持工程 考古題詳解

核心觀念

本題考查大規模崩塌的調查、機制判釋、風險評估與治理規劃。大規模崩塌範圍廣、滑動深度大，常受地質構造、地下水與長延時降雨共同影響；調查須由區域判釋逐步深入到地層與地下水，治理則要針對崩塌機制與保全對象分期規劃，並結合工程、監測預警及土地管理。

依臺灣常用判釋基準，大規模崩塌係指崩塌面積達 10 公頃、土方量達 10 萬立方公尺或崩塌深度達 10 公尺等規模，並具有大規模崩塌地形特徵的區域。調查時不只確認崩塌範圍，也要判定滑動體、滑動面、地下水及可能影響範圍。

解題方法：先查明坡體，再研判風險，最後對症治理

可依「基本資料與地形判釋 → 現地及地質調查 → 水文與監測 → 穩定及風險評估 → 治理與防災規劃」作答。此順序能說明調查成果如何支持治理決策，避免只羅列工程工法。

一、主要調查項目

1. 基本資料蒐集與地形判釋 蒐集歷史崩塌、地震、降雨、水文、地質圖、航照及衛星影像等資料；利用光達數值地形、空載或無人機影像比對，判釋崩崖、拉張裂隙、陷落地、鼓脹地、滑動階地、堆積區及沖蝕溝，圈繪可能的滑動範圍與影響範圍。

2. 現地地質與地形調查 查明地層分布、岩性、風化程度、岩層走向與傾角、節理及斷層等地質構造；調查坡度、坡向、坡面裂縫、湧水、蝕溝、坡腳掏刷及既有擋土、排水設施狀況。並記錄崩塌型態、範圍、厚度、堆積物與歷次變動情形。

3. 鑽探、試驗及地球物理探查 依初步判釋結果配置鑽孔及地質剖面，查明崩積層、基岩及可能滑動面的深度與範圍；採取土樣、岩芯，進行必要的物理及力學試驗，以取得地層與強度參數。可配合地球物理探查，補足鑽孔間地層變化資料。

4. 地下水與水文調查 調查集水區、地表逕流、排水路及河川沖刷狀況，分析降雨型態與崩塌活動的關係；以地下水位觀測、滲流調查及必要的水文監測，掌握地下水位變化、湧水位置及孔隙水壓變化，判斷雨水入滲與地下水對滑動的影響。

5. 位移與活動性監測 透過地表測量、衛星雷達影像（InSAR）、GNSS、傾斜儀或裂縫計等掌握地表變位；視需要設置伸縮計、鑽孔內傾斜管、地下水位計等，確認地中位移、滑動深度、速度及地下水位變化。監測成果須與降雨及歷史資料整合，研判活動性與警戒需求。

6. 穩定性、影響範圍及風險評估 依調查所得地層、地下水及強度參數進行邊坡穩定分析，評估不同降雨或地下水情境下的安全狀況；並分析崩塌土砂可能到達的範圍、對下游聚落、道路、橋梁及重要設施的影響，據以排序治理優先性、規劃監測及疏散避難。

核心觀念

堰塞湖是崩塌、土石流或其他土砂堆積物堵塞河道後，河水受阻蓄積而成的湖泊。其主要危害有二：一是湖水持續上升造成上游迴水淹沒；二是天然壩體因溢流沖蝕、滲透破壞或邊坡失穩而潰決，形成下游洪水與土砂災害。

因此，調查與治理的核心，是掌握「湖水有多少、天然壩體穩不穩、潰決會影響誰、能否安全處理」，並據此安排監測、警戒、疏散及工程措施。治理以保護下游及上游保全對象的生命安全為優先，工程處置須配合監測、預警與撤離計畫。

法規與行政依據，以命題當年（民國 112 年）為準，主要包括《災害防救法》第 31 條、「堰塞湖警戒、監測及撤離與演練方案」及「國有林地堰塞湖應變標準作業程序」。其中《災害防救法》第 31 條涉及管制區之劃定與管制；權責機關負責堰塞湖調查、監測及警戒，地方政府負責保全對象疏散與撤離等工作。

解題方法

本題是申論題，可依「調查項目 → 危險度與影響範圍評估 → 分階段治理策略」作答。調查項目要涵蓋壩體、湖區、水文、上下游影響及監測；治理策略則分成非工程措施與工程措施，並說明其適用時機及安全原則。

一、主要調查項目

1. 堰塞湖位置與基本地形資料 確認形成地點、河道與集水區範圍、湖岸地形、上游迴水長度，以及湖區與上下游河道現況。現地無法進入時，可先利用衛星影像、航空照片、無人機及空勘進行判釋。

2. 天然壩體之規模與地質材料 調查壩體位置、長度、寬度、高度、壩頂高程、坡面與溢流口形狀；並查明堆積物組成、粒徑、密實程度、分層、含水狀態、滲水位置，以及壩體兩側邊坡與壩基條件。這些資料用於判斷抗沖蝕、抗滲透及整體穩定性。

3. 湖區水位、蓄水面積與蓄水量 測量湖面範圍、湖水位、湖盆地形及水深，估算水面面積與蓄水體積。可由地形資料建立湖盆高程—面積—容量關係；採斷面法時，依各斷面計算水下容量，再沿湖長累加。湖水體積可概念化表示為： $V=\int_{z_{\text{底}}}^{z_{\text{水面}}}A(z)\,dz$ 其中 $A(z)$ 為高程 $z$ 以下的湖面面積。除現況蓄水量外，亦須評估降雨及上游入流造成的水位上升與蓄水量變化。

4. 溢流、滲流與壩體變形狀況 調查溢流口寬度、高程、坡度、流路與下切情形，觀察壩頂沉陷、裂縫、側向崩塌、壩坡沖蝕及壩體下游坡面滲流等現象。若有滲水濁度增加、出流量突增或溢流口快速下切，應列為重要異常徵兆。

5. 水文與可能潰決條件 蒐集上游流量、降雨量及預報雨量，監測湖水位、上下游水位與流量變化；評估持續降雨、入流增加、溢流沖刷或壩體滲透破壞對潰決的影響。監測方式可包含雨量計、水位計、攝影機、衛星或航照影像、無人機空拍，以及必要的現地巡查。

6. 上下游保全對象與災害影響範圍 盤點上游迴水可能淹沒的聚落、道路、橋梁及公共設施，以及下游潰決洪水可能影響的村落、耕地、交通設施與重要設施。應估算潰決洪水及土砂的可能流路、到達時間與淹水範圍，供警戒、撤離及避難地點規劃使用。

7. 崩塌源區與後續土砂供給 調查形成堰塞湖的崩塌範圍、崩塌體積、源區穩定性，以及後續崩塌或支流土砂流入的可能性。源區再次崩塌可能增加湖水位、改變壩體形狀，亦可能堵塞或沖擊既有溢流道。

二、治理策略

核心觀念

本題在考土石流警戒基準值的意義、訂定依據，以及重大災害後如何因應集水區環境快速變化，適時檢討警戒值。題目所稱「警戒管理值」，作答時宜說明其所指為土石流「警戒基準值」。

以命題當年（民國 112 年）制度為準，土石流警戒基準值是以降雨作為警戒指標，供發布警戒及地方政府疏散避難應變參考的雨量門檻。制度以有效累積雨量及降雨強度等因素分析土石流發生條件，再簡化為便於實務運用的累積雨量值；全臺各警戒區依地區特性訂定不同數值，並以每 50 毫米為一級距。

警戒基準值是風險管理門檻，不代表「低於此值就不會發生土石流」。降雨只是誘發條件之一，集水區的崩塌、鬆動土砂、河道堆積、前期降雨造成的土壤含水狀態，以及地震等環境變化，都會影響實際發生條件。

解題方法

應從「災例顯示原有雨量門檻未充分反映災後地形與土砂條件」切入，分別說明警戒值如何訂定、何時調整，以及如何把調整結果轉化為預警和避難作為。玉穗溪於 2021 年重大土砂災害後，集水區崩塌及河道土砂堆積顯著；災後一年內在雨量明顯低於原警戒值時仍多次發生土石流，顯示土砂供給與河道條件已改變，不能只依沿用的降雨門檻判斷風險。

一、訂定警戒基準值

1. 蒐集資料：整理參考雨量站的長期雨量、土石流發生時間與位置、前期雨量、地形地貌、地質、坡度、崩塌地及河道土砂堆積等資料。
2. 建立降雨與災例關係：依雨量事件及土石流災例分析發生條件，並結合集水區地文特性，推估各警戒區的降雨警戒門檻。
3. 訂定並公開：依分析結果訂定各地區警戒基準值，作為警戒發布及疏散避難參考；經主管機關評估、審核後辦理公開。

制度上，常態性訂定以土石流發生可能性約 70% 的基準值 $R_{70}$ 作為警戒基準值的分析依據；遇到重大地震或重大土砂災害等情形，則可依情況採較保守的 $R_{50}$ 評估，作為調降檢討依據。這些機率值是警戒值分析與調整的參考，不是對單一溪流是否必然發生土石流的保證。

二、重大災害後立即檢討

玉穗溪的情況不宜只以「雨量低於原值」認定預警失效，也不應等到下一年度例行更新才處理。重大土砂災害後應立即檢視：

核心觀念

本題考查水土保持工程如何在達成防災、保土及保護生命財產安全的同時，減少工程對生態環境的衝擊，並使工程與自然環境相互調和。作答應先說明「環境友善措施」的意義，再依工程生命週期說明如何落實，並以「迴避、縮小、減輕、補償」為主要架構舉例。

環境友善措施係指依循自然環境條件，採取因地制宜的工程規劃、設計、施工及維護方式，避免或降低工程對棲地、生物及環境品質的負面影響；必要時，透過棲地營造或復育補償受損環境。其目的在兼顧防災安全、水土資源保育、生態功能及人與自然的共存。

**法規依據：以命題當年（民國 112 年）法規為準。**相關依據為行政院公共工程委員會「公共工程生態檢核注意事項」。該注意事項以生態保育、公民參與及資訊公開為原則，並將生態檢核納入工程生命週期。112 年 7 月 18 日修正後，原構造物範圍內整建或改善、已開發場所等案件，須經評估及上級機關審查確認無涉及生態保育議題，始得免辦生態檢核；因此，答題宜以工程全生命週期及生態保育對策為主軸。

解題方法：先辨識生態課題，再依序提出措施

作答可採「調查評估—保育對策—工程落實—追蹤檢討」的順序：先掌握集水區與工區的生態環境及保全對象，再依影響程度選擇措施，並把措施納入設計、施工文件與維護管理。對策排序以「迴避、縮小、減輕、補償」為原則，優先避免影響；仍有影響時，再降低其範圍與程度，最後針對無法避免的損失進行補償。

一、迴避

避免工程影響重要生態保全對象或高度敏感棲地，必要時調整路線、位置、工法，或取消非必要工程。施工前應標示保全對象及施工界線，施工中持續確認其狀況。

**水土保持工程應用：**避開溪畔森林、濕地、珍貴老樹、重要水域棲地及生物繁殖區；若局部護岸或構造物並非維持安全所必需，可調整配置或取消該工項。

二、縮小

在達成工程目的及安全要求的前提下，減少工程量體與施工擾動範圍，包括縮小開挖面、施工便道、土方堆置區及材料堆置區。

**水土保持工程應用：**依現地水理與地形條件檢討構造物數量及尺度，減少不必要的防砂壩、護岸或整坡範圍；分段施工並限制機具活動區域，保留溪岸植生帶及周邊棲地。

三、減輕

對無法避免的工程影響，採取衝擊較低的配置、工法、材料及施工管理方式，降低對水域、陸域生物及環境品質的干擾。

水土保持工程應用：

• 防砂壩採開口或具通透性的設計，維持水流、砂石及水生生物的縱向連結，並兼顧滯洪或防砂功能。
• 護岸及壩體視安全與地質條件採砌石、孔隙化等較具棲地功能的作法，並優先考慮就地取材，以減少運輸及施工干擾。
• 避免全面混凝土化及過度整平；