112 公務人員升官等薦任 水土保持工程 考古題詳解

核心觀念

合理化公式（Rational Formula）用集水區面積、設計降雨強度與逕流係數，估算集水區出口的洪峰流量。依命題當年（民國 112 年）的《水土保持技術規範》第 17 條，有實測資料時得採單位歷線分析；集水區面積在 1,000 公頃以內且無實測資料時，得採合理化公式。

公式為：

式中：

• $Q_p$：洪峰流量，單位為立方公尺／秒（$\mathrm{m^3/s}$）。
• $C$：逕流係數，無單位，表示降雨轉為直接逕流的比例。
• $I$：平均降雨強度，單位為公釐／小時（$\mathrm{mm/hr}$）；一般取降雨延時等於集流時間時的設計降雨強度。
• $A$：集水區面積，單位為公頃（ha）。

係數 $1/360$ 是單位換算結果：每公頃每小時降下 1 公釐雨量，相當於每秒約 $1/360$ 立方公尺的水量。

解題方法

作答時依「確定集水區—估算逕流係數—求集流時間—查設計降雨強度—代入公式」說明即可。

1. 劃定集水區並計算面積 $A$ 依地形與排水路網，劃定匯流至計算斷面的集水範圍，計算其面積，並統一使用公頃。

2. 估算逕流係數 $C$ 依集水區地形、土地利用、植生及開發整地狀況選取。集水區組成不均時，可按各分區面積加權：

《水土保持技術規範》第 18 條提供不同集水區狀況的逕流係數參考值，並規定開發中之 $C$ 值以 1.0 計算。

3. 估算集流時間 $t_c$ 集流時間是逕流由集水區最遠點到達指定地點所需時間。依第 19 條，一般為流入時間與流下時間之和：

其中，流入時間是雨水由集水區邊界經地表流至河道的時間；流下時間是雨水沿河道流至計算斷面的時間。地表漫地流時間可依流動長度與流速估算，河道流下時間則依河段條件計算。

4. 決定設計降雨強度 $I$ 按設計重現期與集流時間，由降雨強度—延時—頻率資料求得降雨強度。合理化公式所採的降雨延時通常取 $t_c$，也就是採用延時等於集流時間的平均降雨強度。

5. 計算洪峰流量 $Q_p$ 將 $C$、$I$、$A$ 代入：

核心觀念

本題考山區道路規劃設計如何順應地形與地質條件，在滿足道路功能及安全需求下，減少挖填土方、邊坡擾動、植生破壞及水土流失。作答可依「路線避讓、線形配合、斷面減量、工法替代、施工保護」逐層說明。

山區道路開挖常形成高陡切坡，填方則可能增加坡面荷重；道路又會改變地表逕流方向。因此規劃時應先避免不利地段，再以線形、結構及施工措施降低必要擾動。

解題方法與規劃設計原則

一、路線選擇先避開敏感及不穩定地區

先調查地形、地質、地表水與地下水、崩塌地、順向坡、活動斷層、河岸及生態敏感區，避免將路線布設於易崩塌、地質破碎或排水不良的地段。必要時調整路線、降低開發規模，或採橋梁、隧道跨越或穿越不宜大面積開挖的地形。

路線選擇不宜只以最短距離為準，還要比較施工可行性、邊坡穩定、排水、維護與環境影響。

二、線形順應地形，減少大挖大填

道路平面線形應配合等高線與地形起伏，避免為追求筆直或過高設計速度而大幅削山填谷；縱坡與平曲線、豎曲線應整體調整，使路基高程盡量貼近自然地形。必要時以較長路線配合地形，換取較小的切坡與填方。

若局部地形陡峻，可比較降低道路設計標準與增設安全設施的可行性；但仍須符合道路功能與安全要求，並配置護欄、標誌等必要防護。

三、控制路幅與路基斷面，落實挖填平衡

依交通量、道路功能及設計規範核定必要的車道與路幅，避免不必要拓寬或過度設置路肩、附屬設施。路基採適當寬度及斷面，避免大規模切坡或高填方，並以挖填平衡為原則，減少外運棄土及外借土方。

挖填平衡不是只看總量相等，還要考量土石材料性質、運距、施工順序及填方位置是否安全可用；不適用的土石料不得為求平衡而任意填置。

四、以橋梁、隧道及適當支擋結構替代大面積土方

核心觀念

本題考的是「致生水土流失」的結果判斷：山坡地開發、經營或使用行為不當，是否已導致沖蝕、崩塌、地滑、土石流等災害，並進一步影響土地、房舍、道路、橋梁、他人生命或財產安全，或危害公共利益。

法規以命題當年（民國 112 年）為準。水土保持法第 32 條、第 33 條及山坡地保育利用條例第 35 條所稱「致生水土流失」，沒有單一、固定的數值門檻。行政院農業委員會民國 108 年函示的判斷參考為：山坡地開發、經營或使用行為導致沖蝕、崩塌、地滑、土石流等災害，影響土地、房舍、道路、橋梁、他人生命或財產安全，或危害公共利益，得認定為「致生水土流失」。此函示屬行政指導，個案仍須依具體事實認定。

解題方法

作答宜依「行為—災害結果—影響程度—證據認定」逐層說明：

1. 確認山坡地行為：釐清開發、經營或使用的內容、範圍、時間，以及是否有開挖整地、堆置土石、排水改變、植生破壞或未依核定計畫施工等情形。
2. 確認水土流失或相關災害結果：查明行為是否造成坡面沖蝕、溝蝕、土砂流失、邊坡崩塌或地滑、土石流，或使原有水土保持處理與維護設施受損。
3. 判斷影響與因果關係：檢視災害是否影響土地、房舍、道路、橋梁、他人生命或財產安全，或危害公共利益；並分析災害與系爭開發、經營或使用行為間是否具有因果關係。不能只憑違規行為或裸露地表，就直接認定已「致生」結果。

核心觀念

本題考查野溪治理構造物的分類，以及各類構造物如何控制溪床縱坡、減少河岸沖刷並維持河道穩定。可從「沿溪流方向配置」與「橫跨溪流方向配置」兩個方向作答：

• 縱向構造物：大致順著溪流方向布設，主要保護河岸、導引水流及防止岸坡淘刷。
• 橫向構造物：大致橫跨溪流布設，主要固定溪床、調整縱坡、消能並攔阻土砂。

解題方法

先依構造物與溪流的相對方向分類，再說明各構造物的主要功能。作答時應把握「縱向護岸、橫向固床」的主軸，並補充不同型式的適用目的，避免只列名稱而未交代功用。

縱向構造物及目的

1. 護岸、岸牆 沿河岸布設，保護岸坡與堤岸，防止水流淘刷、岸坡崩塌及河道側向擴寬；亦可維持河道通水斷面。設計時須注意基礎沖刷、背填排水及河岸與構造物銜接。

2. 導流堤、丁壩等導流設施 導引或調整水流方向，使主流遠離易受沖刷的河岸，並改善局部流況。丁壩通常由岸邊向河道突出，可減少岸邊流速；配置須避免把沖刷問題轉移至對岸或下游。

3. 固床工間的縱向護坡或溪岸保護工 配合溪床穩定設施保護河岸坡腳，避免溪床沖深後造成護岸基礎淘空，並維持河岸穩定。

橫向構造物及目的

核心觀念

本題考查農路鋪面材料如何配合道路功能、地形路況、行車安全、路基排水及後續維護選用。農路已可能兼具農產運輸、聚落聯絡或其他道路的替代功能，因此不能只以施工成本或農業使用需求決定鋪面；應一併考量車種與交通量、行車舒適度、耐久性及水土保持需求。

規範依據為《農路設計規範》第二十二點至第二十四點及《水土保持技術規範》。以命題當年（民國112年）法規為準；當時《農路設計規範》第二十二點規定，農路路面需要處理時，以鋪設水泥混凝土路面為原則，因應個案環境條件或行車安全，也得使用其他鋪面材料。符合特定路況時，則應鋪設水泥混凝土路面。

解題方法

可依「道路任務與交通—地形與路基—材料性能—維管與環境」依序說明，最後指出規範所定的一般原則與必須採用混凝土路面的情形。這樣既能扣合題目所問的「選取原則」，也能將舒適、安全與維管納入完整判斷。

一、先確認道路功能及使用需求

調查道路主要用途、預期交通量、常見車種及車輛載重，並確認是否兼供聚落聯絡、農產運輸或替代道路使用。若車流較大、重車比例較高或需要全年穩定通行，鋪面應有足夠的承載能力、抗變形能力及耐久性；若使用量低、路段短且維修容易，則可依實際條件採較簡易的材料。

二、依地形、線形、路基與排水條件選材

坡度、彎道、路基穩定性及排水狀況會影響行車安全與鋪面壽命。應確認路基是否軟弱、潮濕或易受地下水影響，並檢視路面逕流能否妥善排除。若鋪面選材未配合路基與排水條件，即使面層材料本身強度足夠，也可能發生沉陷、破裂、沖刷或損壞。

三、比對材料的行車性能與維護需求

選材時應比較平整度、抗滑性、行車振動與噪音、雨天行車表現、抗重車荷載能力、施工可行性及修補便利性。材料也須能因應當地雨量、溫度、材料供應與施工條件。評估成本時，應同時考量初設費用、使用年限及後續養護修補，不宜只比較一次性的鋪設成本。

四、兼顧水土保持及周邊道路銜接

鋪面須與路側排水設施、出入口及相鄰路面妥善銜接，避免形成積水、沖蝕或明顯高低差。施工與改善應減少不必要的開挖及對坡面穩定的影響；若農路已承擔一般道路的聯絡或替代功能，也要留意其使用需求是否超出農路規範所涵蓋的道路條件。