114 公務人員升官等薦任 水土保持工程 考古題詳解
第 一 題20 分
水土保持申請書件有哪些?請分別說明其內容特點。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
依《水土保持計畫審核監督辦法》第 2 條,「水土保持申請書件」有三種:
- 水土保持計畫
- 簡易水土保持申報書
- 水土保持規劃書
作答重點是分清三者的適用時機、內容深度及法律功能:水土保持計畫是完整的防災設計;簡易申報書適用於符合規定類別及規模的較小案件;水土保持規劃書則著重開發前期的整體規劃及水土保持可行性。
法規基準:以命題當年(民國 114 年)法規為準。《水土保持計畫審核監督辦法》於民國 114 年 9 月 9 日修正,簡易申報書適用類別及規模等規定有調整;以下依命題年度的法規架構說明三種書件。
三種申請書件及其內容特點
一、水土保持計畫
水土保持義務人對依法應先擬具計畫的開發或利用行為,提出完整的水土保持工程設計及施工、維護安排,供主管機關審查核定。計畫內容依中央主管機關規定格式製作,並按開發種類採用相應格式。
主要內容包括:
- 基本資料與開發計畫:計畫名稱、義務人、土地位置與範圍、開發面積、目的事業內容、施工期程及開發配置。
- 基地現況調查:地形、地質、土壤、坡度、地表及地下水文、植生、既有排水與周邊環境等。
- 水土保持分析:說明開發造成的地形改變、逕流及沖蝕影響,分析可能的崩塌、土砂流失、排水與下游安全問題。
- 水土保持處理與維護設施:提出排水、擋土、沉砂、滯洪、植生及施工期間臨時防災等設施,並說明設計依據、配置、尺寸與計算。
- 施工及維護管理:說明分期施工、施工順序、災害防範、監造與完工後設施維護方式。
- 圖說與經費:檢附位置圖、現況及配置圖、縱橫斷面圖、工程設計圖及工程經費等資料。
其內容特點是具體、完整、可據以施工及監督,審查重點在於設計是否符合水土保持技術規範,以及工程能否有效控制開發所生的水土流失與災害。
二、簡易水土保持申報書
簡易水土保持申報書,是符合《水土保持計畫審核監督辦法》所定行為種類及規模的案件,得用以代替水土保持計畫的書件。它不是任何小型開發都可任意採用,仍須符合規定條件,並依中央主管機關格式填報。
主要內容包括:
第 二 題20 分
水土保持技術規範提到,臨時性沉砂設施之泥砂生產量,依通用土壤流失公式估算值之二分之一。
試解釋泥砂生產量採公式估算值一半的理由;另試解釋臨時沉砂池與永久沉砂池何者體積需求較大。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考《水土保持技術規範》第 92 條「泥砂生產量之估計」及第 93 條「沉砂設施容量」。以命題當年(民國 114 年)法規為準。
通用土壤流失公式(USLE)估算土壤流失量,通常表示為:
其中 為降雨沖蝕因子、 為土壤沖蝕因子、 與 分別為坡長及坡度因子、 為覆蓋與管理因子、 為水土保持處理因子。估算值用於推計泥砂生產量,但不代表所有流失土壤都會進入沉砂設施。
解題方法
臨時性沉砂設施為何採 USLE 估算值二分之一
臨時性沉砂設施多設於開挖整地期間,工區採分區、分期施工,並配合臨時排水、覆蓋或其他防災措施。USLE 估算的是土壤流失量,並非實際進入單一沉砂設施的泥砂量;若直接以全部估算值作為泥砂生產量,容易高估進入設施的泥砂。因此規範以 USLE 估算值的一半推估臨時設施的泥砂生產量。
這個二分之一是規範採用的估算係數,並非表示所有工區在任何施工情況下都恰有一半土壤流失量進入沉砂池。另依第 92 條,臨時設施的估算仍有最低值限制:開挖整地部分每公頃不得小於 250 立方公尺;未開挖整地或完成水土保持處理部分,每公頃不得小於 30 立方公尺。
臨時與永久設施的體積比較
第 三 題20 分
試說明構造控制造成的邊坡破壞有哪些?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
「構造控制」是指邊坡破壞受岩體中的層面、節理、片理、劈理、斷層等不連續面控制。這些弱面會使岩體分割成可移動的塊體;當弱面的方向、傾角與坡面幾何條件適合,且抗剪強度不足以抵抗重力、地下水或地震作用時,便會沿弱面滑動或翻倒。
此題要掌握岩石邊坡常見的構造控制破壞型式,並說明各型式的幾何條件與運動方式。作答時可列出平面滑動、楔形滑動、傾倒,以及塊體崩落等型式。
解題方法
先辨認岩體被哪些不連續面切割,再看弱面與坡面之間的空間關係,最後依塊體運動方式分類:
- 單一弱面控制滑動:沿一個層面或節理面滑動,屬平面滑動。
- 兩組弱面相交控制滑動:交線形成可出露於坡面的楔形塊體,屬楔形滑動。
- 陡傾弱面控制旋轉或翻倒:岩柱或板狀岩塊向坡外傾倒,屬傾倒破壞。
- 弱面切割形成孤立岩塊:岩塊脫離母岩後墜落或滾落,屬塊體崩落。
構造控制造成的邊坡破壞
一、平面滑動(planar failure)
岩體沿一組近似平面的層面、節理或片理滑動。常見於順向坡:弱面傾向與坡面大致相同,且弱面向坡外出露;弱面傾角須小於坡面傾角,並足以克服弱面摩擦阻力。坡趾若失去支撐,或弱面受雨水入滲、地下水壓力影響,滑動風險會增加。
二、楔形滑動(wedge failure)
兩組不連續面相交,切割出楔形岩塊;當兩面的交線朝坡外下傾並出露於坡面時,岩楔可沿交線方向滑出。其穩定性取決於兩組弱面的方向與傾角、交線方向、弱面抗剪強度,以及水壓和外力作用。
第 四 題20 分
土石流發生的條件有哪些?大部分土石流為邊坡崩塌誘發,在發生區可採用哪些措施防治土石流?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
土石流是大量水體與土石混合後,沿坡面或溪溝快速流動的土砂災害。判斷其是否發生,可掌握「有水、有土砂、地形能匯流且坡度足以驅動」三項基本條件;本題另問發生區的防治措施,重點在源頭治理,減少崩塌與坡面沖蝕所提供的土砂材料。
題目未要求援引特定法條;作答以水土保持與土石流治理的一般原理說明。
解題方法
先分別列出土石流的環境條件與誘發因素,再依「發生區」定位治理目標:穩定崩塌邊坡、妥善處理坡面水及裂縫入滲、控制土石進入溪溝。如此可避免把輸送段的攔砂、導流工,或下游沉積區的疏濬與護岸措施,誤當成本題所問的發生區措施。
一、土石流發生條件
- 充足的水分或強降雨:短延時強降雨、長延時豪雨或融雪等,會增加地表逕流、坡體含水量與孔隙水壓,降低土體有效應力及抗剪強度。
- 足夠且易被動員的土砂材料:例如崩塌地堆積土石、溪床鬆散堆積物、風化層、裸露坡面物質及崩落的岩塊、樹木等。
- 適當的地形與坡度:集水區地形有利逕流集中,且坡面或溪溝具有足以搬運土砂的坡度;溪溝也提供土石流匯集與下移的通道。
- 誘發與加劇因素:地震、坡腳淘刷、坡面排水不良、植生破壞及不當開發等,可能促使邊坡崩塌、增加土砂供給或加速逕流匯集。
因此可概括為:水分條件、可動土砂、集流地形與搬運坡度共同具備,並受到豪雨等事件誘發。並非只有降雨大就必然形成土石流;若缺乏足量土砂或缺少適當集流、搬運條件,仍未必形成土石流。
二、發生區防治措施
第 五 題20 分
根據建築技術規則,山坡地不得開發建築的情形有哪些?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考《建築技術規則建築設計施工編》第 262 條「山坡地基地不得開發建築認定基準」,要掌握的是:山坡地遇有法定的坡度、地質、災害或地形風險時,不得開發建築;條文並列有特定例外及附帶限制。
本題以命題當年(民國 114 年)法規為準。相關門檻應分清楚:平均坡度**超過 30%屬不得開發建築的判斷基準;平均坡度超過 55%**的土地不得計入法定空地;平均坡度超過 30%且未逾 55%者,可作法定空地或開放空間使用,但不得配置建築物。
解題方法
依第 262 條逐款列舉不得開發建築的情形,再補充穿越性設施例外、特定坡度土地的使用限制,以及跨越山坡地與非山坡地時的適用規定。此題不是計算題,也沒有選項,作答重點是完整列出法定類別與關鍵數值。
不得開發建築的情形
-
坡度陡峭 開發地區依原始地形及平均坡度分布劃分均質區;坵塊圖上平均坡度超過 30%者,不得開發建築。 但區內最高點與最低點間的坡度小於 15%,且區內不含顯著獨立山頭或跨越主嶺線者,不在此限。
-
地質結構不良、地層破碎或順向坡有滑動之虞 包含下列情形:
- 順向坡傾角大於 20 度、有自由端,且基地位於最低潛在滑動面外側。
- 平面型地滑自滑動面透空處起算的波及範圍內,且沒有適當擋土設施。其波及距離依公式判斷: 其中 為波及距離、 為滑動面透空處高度、 為岩層坡度。
- 預定基礎面下有效應力深度內,鑽探岩心 RQD 小於 25%,且下坡原地形坡度超過 55%;坡長 30 公尺者,距坡緣等於坡長的範圍內不得開發。原地形呈明顯階梯狀時,坡長自下段階地的上坡腳起算。
- 活動斷層範圍 依歷史上最大地震規模,在斷層帶二外側邊劃定不得開發範圍:
- :各 100 公尺。
- :各 50 公尺。
- 或無地震規模記錄:各 30 公尺內。
- 有危害安全之礦場或坑道
- 坑道頂部地面有與坑道相關的裂隙或沈陷現象者:以裂隙或沈陷分布寬度為基準,兩側各一倍範圍內不得開發。
- 建築基礎(含樁基)面下的坑道頂覆蓋層厚度低於規定門檻者,不得開發。門檻依岩盤 RQD 與坑道最大內徑 判斷:RQD 至少 75%時,覆蓋層小於 ;RQD 為 50%至未滿 75%時,小於 ;