108 公務人員升官等薦任 水土保持工程 考古題詳解

核心觀念

本題旨在測驗「野溪治理與清疏作業」中，挖出土石方之「資源化管理」、「流向處置」與「工程決策評估」之實務能力。 相關準則與法規依據以命題當年（民國 108 年）為準：主要依據行政院農業委員會水土保持局（現已改制為農業部農村發展及水土保持署）發布之《野溪清疏作業參考手冊》、《水土保持技術規範》、《土石採取法》、《水利法》及《營建剩餘土石方處理方案》。（註：現行法規之中央主管機關已改制為農業部農村發展及水土保持署，實務執行程序亦持續強化公開標售與土石媒合機制）。

核心觀念聚焦於：

1. 土石資源與廢棄物之劃分：清疏土石兼具「致災物質」、「公共資產」與「營建資源」多重屬性，處理應遵循「減量、現地利用、媒合再利用、公開標售、合法去化」之優先順序。
2. 多準則工程決策：清疏執行方案並非單一成本考量，而須在「水理防洪安全」、「土石品質價值」、「外運交通動線」、「鄰近工程需土」、「生態環境衝擊」及「汛期搶險時效」等多構面取得平衡。

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解題方法

本題為典型水土保持工程公務體系的「申論問答題」，切入點應分為兩大主軸，架構層次分明：

1. 第一部分：最終處理方式 依處置空間（工區內 $\rightarrow$ 工區外）與經濟屬性（有價 $\rightarrow$ 無價 $\rightarrow$ 劣質土）之邏輯，系統性開展為五大去化途徑：

• 現地利用與高灘地培厚（工區內平衡）
• 鄰近公共工程土石媒合填方（跨工區互補）
• 有價土石公開標售（資源活化、收益歸公）
• 合法土資場或指定場所收容去化（殘料處理）
• 防汛搶險資材備料與暫置固化（防災應急）

2. 第二部分：適用執行方式應考量之因素 從工程地質、水理水文、交通運輸、周邊需求、環境法規等六大維度展開，深入剖析影響決策的關鍵參數。

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選項分析

本題為專業申論問答題，非選擇題，故無個別選項。作答時切忌以散文字鋪陳，必須採用國家考試「小標題＋層次分項論述」之版面呈現，展現條理化邏輯。

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解題技巧

1. 答題口訣：考量因素可用「質、水、運、需、環、法」六字訣快速構思：

• 質：土石材料物理特性與級配（有價／無價料）。
• 水：溪流斷面水理與通洪安全（是否阻礙洪水位）。
• 運：施工便道與外聯道路路況（載重、寬度、運距）。
• 需：周邊公共工程土石方需求與時程平衡。
• 環：水質濁度、邊坡穩定與生態景觀衝擊。
• 法：土石採取法、防汛時效與清運成本效益。

2. 常見陷阱：

• 誤以為清疏土石「一律外運棄置」或「一律賣掉」，忽略了野溪多位於深山，聯外交通條件嚴苛時，現地或就近回填利用才是水保工程的第一優先。
• 忽略防洪安全底線：若在溪岸高灘地整平培厚，必須特別強調「不可侵入常水位與計畫通洪斷面，且表面需有保護措施」，避免再次遭洪水沖刷回河道。

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【答案】

一、野溪清疏挖掘土石之最終處理方式

野溪清疏產出之土石，應依其料質、經濟價值及安全條件，採取下列處理方式：

1. 工區內現地回填利用與整平培厚（現地去化）

• 護岸背填與淘刷修復：將級配良好之塊石、卵礫石回填於既有護岸、固床工或防砂壩之基礎背填區及下游沖刷坑，以保護構造物穩定

核心觀念

本題評量考生對山區道路「落石災害防治工程」之系統性分類與工法特性的掌握程度。落石防治的工程哲學主要分為兩大主軸：

1. 落石預防工法（主動工法，Active/Preventive Measures）：針對落石「發生源」（潛在剝離岩塊）進行工程整治，消除、固結或錨定可能脫落之浮石，阻斷落石啟動機制。
2. 落石防護工法（被動工法，Passive/Protective Measures）：假設落石無法完全避免脫落，於落石之「滾落路徑」或「保護標的（公路邊坡、路基）」設置吸能、攔截、緩衝或遮蔽設施，防止落石侵入路面傷及人車。

相關規範依據主要參照《水土保持技術規範》（以命題當年民國 108 年版本為準）、《水土保持手冊》及交通部《公路防颱防災技術規範》。

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解題方法

本題屬標準的工程申論題，答題架構應採「體系分類法」，嚴格將工法劃分為「預防（主動）工法」與「防護（被動）工法」，並針對每一項代表性工法條列「作用原理」與「適用條件」：

• 預防面：由淺入深、由物理消除到化學膠結，包含浮石清除、錨固、披覆、固結與排水。
• 防護面：由動能吸收、結構阻擋至上方遮蔽，包含防護網、攔石柵、攔石牆、落石槽與明隧道。

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選項分析

本題為申論題，非選擇題，無單一選項；在此針對工程實務選用工法時的決策依據與局限性進行評估分析：

1. 預防工法選用評估：

• 優點：直接從源頭解除危險，邊坡穩定度高。
• 缺點：若坡高過高、坡面極度破碎或無施工便道時，高空作業風險高、施作困難且造價昂貴。

2. 防護工法選用評估：

• 優點：施工位置多在坡腳或道路路肩，施作安全性高、施工快速。
• 缺點：受限於結構吸收動能極限（落石動能 $E_k = \frac{1}{2}mv^2$ 若超出防護能量極限，結構將被破壞），且需要定期巡查清除堆積石塊。

3. 綜合評估：

• 單一工法難以完全杜絕落石，現代公路防災多採「源頭預防（浮石清除＋局部錨定）＋中段攔截（防護網）＋路側防護（落石槽／明隧道）」之多重防線配置。

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解題技巧

1. 答題版面配置：閱卷老師評閱此類題目重視分類層次。切忌將所有工法混雜寫成一大段，務必使用「一、落石預防工法（主動）」與「二、落石防護工法（被動）」作為一級大標題。
2. 區分主動網與被動網：

• 「主動式防護網（覆蓋網）」屬於預防工法（貼緊岩面抑制浮石位移）。
• 「被動式落石網（攔截網）」屬於防護工法（設於路徑吸收衝擊動能）。兩者功能截然不同，寫對名稱可展現專業度。

3. 常見失分陷阱：忽略「坡面排水」。水分常是促使裂縫擴張、產生靜水壓力或潤滑滑動面的主因，列出地表與地下排水工法能補強答案完整度。

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【答案】

針對山區道路落石問題，工程上依對策機制分為「落石預防工法」與「落石防護工法」兩大類，分述如下：

一、落石預防工法（主動對策／源頭處理）

主要目的為改善邊坡岩體穩定性，防止浮石脫離母岩：

1. 浮石清除工法（Scaling & Trimming）：

• 原理：利用人工搭架或繩索垂降，以撬棒、風鑽或微爆破，將坡面上鬆動、風化劇烈、瀕臨墜落之孤石或浮石預先剔除。
• 適用：規模較小之局部懸岩、浮石，且下方交通可配合短暫管制封閉之邊坡。

核心觀念

本題考查「生態檢核」（Ecological Checklist）之制度運作、調查評析作業程序及生態工法之核心決策原則。

1. 法源與規範依據： 以命題當年（民國 108 年）行政院公共工程委員會訂定之「公共工程生態檢核注意事項」及行政院農業委員會水土保持局推動之「水土保持工程生態檢核作業手冊」為準。（現行法規行政院公共工程委員會後續有持續精進注意事項及推動作業手冊，農業部農村發展及水土保持署亦有修正作業規定，但基本架構與四大保育策略之精神一致）。
2. 制度核心概念： 生態檢核旨在將生態保育思維融入公共工程之「全生命週期」，藉由工程人員與生態專業人員跨領域合作，在保障公共安全之前提下，降低工程對自然棲地之干擾與衝擊。

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解題方法

本題為標準申論題，宜採「三段式破題與展開」，嚴格對應題目所問之三大核心：

1. 生態檢核機制：從組織分工、全生命週期（提報／規劃、設計、施工、維護管理）各階段落實流程，以及資訊公開與民眾參與切入。
2. 生態資料蒐集、調查、評析之原則：依序說明「蒐集」（文獻與資料庫套疊）、「調查」（現地調查之時空代表性與因地制宜）及「評析」（辨識關鍵課題與衝擊評估）三步驟原則。
3. 主要生態保育策略：依據國際公認及我國規範之「生態保育策略階層」（Mitigation Hierarchy），依「迴避、縮小、減輕、補償」四順位完整論述定義與水土保持工程之具體作為。

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解題技巧

1. 口訣記憶：

• 保育策略順位口訣：「避、縮、減、補」（順序絕不可顛倒，迴避最優先，補償為最後手段）。
• 調查評析三部曲：「先蒐集（文獻）、後調查（現地）、再評析（衝擊）」。

2. 給分關鍵：

• 切忌空談概念，必須帶入水土保持工程特性（如：野溪治理、邊坡整治、崩塌地復育、水流縱向連續性、土石料源平衡等）。
• 明確標出「生態專業人員」之參與角色及「資訊公開」是現代生態檢核機制的重要基石。

3. 常見陷阱：

• 誤將「生態調查」當成純學術調查。公工生態調查著重於「工區及影響範圍內」之關鍵受體與敏感標的，講求因地制宜與工期時效平衡。
• 保育策略未強調「順序性」，若在可迴避的狀況下直接採用補償，評分會大幅失分。

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【答案】

一、生態檢核之機制

生態檢核機制係指公共工程自計畫提報至營運維護之全生命週期中，導入生態保育理念的制度化作業流程，其運作機制包含下列重點：

1. 全生命週期分期檢核：

• 提報／規劃階段：檢核工程位址是否涉及生態敏感區，確認工程目的與必要性，評估各替代方案之生態衝擊。
• 設計階段：深化生態調查，建立生態評析，落實生態保育原則於設計圖說及預算編列中，訂定施工中應遵守之生態保育措施與監測計畫。
• 施工階段：落實工地生態防護措施（如界定施工動線、設置保護圍籬、濁水管制），由生態專業人員定期辦理現地查核與輔導，滾動檢討並實施異常應變處置。
• 維護管理階段：完工後定期追蹤結構安全與生態復育成效（如植生覆蓋、棲地功能恢復、動物通道使用率），回饋未來工程規劃。

2. 跨領域專業協同機制： 由具備生態調查、保育評估經驗之「生態專業人員」與「工程主辦機關、設計監造單位、施工廠商」協同合作，填寫各階段「生態檢核表」並編製生態評析報告，將保育作為化為具體合約工項及施工規範。

核心觀念

本題考查水土保持工程中​「防砂工程」由傳統封閉型向生態透水型結構演進之關鍵觀念，核心在於掌握土砂運動調控機制與溪流生態系統整合：

1. 防砂壩類型演進：傳統剛性不透水防砂壩（重力式混凝土壩）易造成水域生態縱向阻隔、下游因缺砂而河床沖刷下切（飢餓河道）、以及壩體上游迅速淤滿失去滯砂庫容；透水型防砂壩（如鋼管梳子壩、隙洞壩、格框透水壩）則具備水砂動態調控能力。
2. 土砂調控平衡（攔粗排細）：利用結構物開口寬度 $B$ 與泥砂粒徑 $D_{90}$ 或最大塊石粒徑 $D_{\max}$ 之水力篩分幾何關係（通常設計 $B \approx 1.5 \sim 2.0\, D_{\max}$），於洪汛期形成「土拱效應（Soil arching）」攔截粗顆粒與漂流木；枯水及平水期則讓水流與細粒徑泥砂順利通過。
3. 生態廊道連續性與自然排砂：符合《水土保持技術規範》（以命題當年民國 108 年規範為基準，後續法規雖有部分細部文字檢討，但生態防砂工程主軸一致）對防砂工程兼顧自然生態、維護常時基流量（Base flow）與縱向洄游廊道之要求。

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解題方法

本題為「名詞解釋＋原理闡述＋工程圖繪製」之典型綜合申論題。解題應採四步驟展開：

1. 破題釋義（動態比喻）：先解釋「會呼吸」的物理與工程意義——借用人體呼吸的「吸（入）」與「呼（出）」，對應洪汛期的「攔蓄大石、緩衝能量」與退水平水期的「釋出細砂、連通水系」。
2. 工程圖學繪製：分別繪製「正立面圖」與「縱剖面圖」，具體標註壩翼、溢洪部、透水開口（鋼管/梳齒）、沉砂消能區、漂流木與粗大石礫攔阻位置，以及細砂與常態水流通行路徑。
3. 興建概念分類鋪陳：從「水砂調控（安全）」、「生態維護（環境）」、「自清延壽（維護）」及「節能永續（材料景觀）」四大構面系統化論述。
4. 對比強化：輔以「會呼吸防砂壩」與「傳統封閉防砂壩」之機能效益對照，突顯其在現代治山防災政策中的優越性。

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選項分析

本題為專業申論題，非選擇題型。作答時以「傳統封閉型防砂壩」與「透水型（會呼吸）防砂壩」之工程與環境特性進行對比分析替代：

評比項目	傳統封閉型防砂壩	會呼吸的防砂壩（透水/開口型）
結構型式	巨積混凝土重力壩，無大型透水開口	混凝土/鋼構複合材料，設置梳齒、格框或透水狹縫
防砂機能	全面攔截泥砂，上游迅速淤滿後喪失調砂能力	攔粗排細，動態調控，汛期攔巨礫、平時洩細砂
下游河床效應	斷絕下游砂源補充，引發嚴重下切及基腳掏刷	維持下游動態輸砂平衡，減緩河道下切與海岸侵蝕
水域生態影響	形成絕對縱向斷絕，魚類與水生生物無法洄游	維持常態流水與底棲基質，自然保留生態通道
庫容維護管理	淤滿後需昂貴且困難的機械清淤，否則失去防災功效	洪水退後細砂持續隨水排出，自動恢復滯洪滯砂空間

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解題技巧

1. 掌握雙動態意涵：切記不可只寫「就是梳子壩」，必須緊扣「呼吸」動態調控的意象——

• 「吸」：暴雨洪峰時「吸納」土石流、粗大塊石與漂流木，削弱沖蝕動能。
• 「呼」：洪峰過後「吐出」細砂、常態逕流與營養物質，滋養下游河廊。

2. 圖面標註細節：手繪圖切忌只畫幾根柱子，必須標示「水流方向」、「粗礫攔阻處」、「細砂排出路徑」、「低水流路（生態流況）」；立面圖要畫出溢流部與壩翼，展現標準水利結構概念。
3. 四字成語評分關鍵字：閱卷核心關鍵字包含「攔粗排細」、「生態廊道」、「動態平衡」、「庫容自清」、「土拱效應」，將其置於段落標題可顯著提升得分效率。

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【答案】

一、何謂「會呼吸的防砂壩」

「會呼吸的防砂壩」係指利用透水型結構（如鋼管梳子壩、開口隙裂壩、鋼骨格框壩或階梯式透水工法）取代傳統巨積實體混凝土壩的新一代防砂設施。其核心機制模擬生命體的呼吸節奏進行水砂與能量的動態調控：

1. 「吸」的機制（洪汛期防禦）：在豪大雨、洪水或土石流暴發時，壩體透水孔隙藉由結構間隔誘發「土拱效應（Soil arching）」，將具高度破壞力的粗大巨礫（Boulder）、孤石及漂流木攔截吸納於壩體上方，削弱洪峰能量，阻絕下游土砂災害。