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農委會推動自然生態工法之作法與展望

水土保持局 吳輝龍

 

壹、前言

  在日本一條河川或一個集水區動輒須經過2至3年甚至更長時間之規劃設計,分年分期施工,比例上規劃設計所投注時間遠比治理時間還長,正因為每一設計均是百年宏觀大計,故更能創造出優質化之河川環境;又如德國、瑞士、奧地利等歐洲國家生態工法皆經過數十年之發展,技術才漸趨於成熟,所創造之河川自然環境,亦令人印象深刻,雖然與之相比,台灣無論地形、地質、坡度、降雨特性等因子,差異甚大,要達成相當之意境,有其困難,不過近幾年來本局整合歷年所累積之實務經驗,加上水理、水文及工程力學等科學理論驗證,積極研發自然生態工法與棲地改善圖冊,建置自然資源調查模式及自然生態水理分析等,期盼以整體性宏觀角度,善加應用於集水區為單元之規劃設計,因地制宜,以營造符合表面孔隙化、構造物最小化、坡度緩坡化、材質自然化、界面透水化等自然生態環境,讓人與大地資源維持平衡永續,如此扎根性之生態工程基礎建設,是營造優質化生活環境之基石,有待我們一起努力,相信不久將來台灣河溪及周邊環境,亦能脫胎換骨,達到防災安全、生態保育、休閒遊憩之兼備效果。

 

貳、自然生態工法之功能

一、促進生態系之再生能力

  由於山崩等土砂災害,舊有環境破壞殆盡,原先之主體生態結構無法自然復原時,為盡可能達到原生態系或景觀之再生,依新地形或水域狀況,考量週邊環境上下游流域生態及景觀之連續性,所設計之適合創造生態系或景觀之治山防災構造物。如考量魚類遷移而減低固床工落差;利用緩坡、多孔性材質以提供生物進入及藏匿;增加有機物進入渠道以及能形成水生物所需微棲地(如水潭)之整流工等。

二、促進生態系之保護功能

  需維持環境現況或盡可能保護溪流環境之地區,其治山防災構造物之設計不應以單一構造物個別設計,必須考量全體流域特性,盡量不改變溪流中生物棲息及景觀現況之連續性,設計出具生態系維護及景觀保護之治山防災措施。

三、促進生態系之復原能力

  需進行溪流整治之地區,依其施工前地區特性之變化及演替情形,以及依生態系與景觀之實況,盡可能採用當地現有之石材、木料等,並以原生植物為主要植生資材,所設計有助於自然復育能力之治山防災構造物。其設計重點應注意濱水林之保存及復育、確保濱水區以及形成適合生物棲息之多孔質護岸。

四、促進溪流之適當利用

  依據立地條件及周邊遊憩用途之潛力,考量當地居民對該河溪的使用,利用原溪流環境,重建(改善)生物棲息地及環境學習、自然體驗地點等多重目的,並同時考量鄰近河溪之整治計畫及現存與將來計畫構造物之相容性,以開創多樣化野外活動空間所設計之河溪整治工程。

  以上之構造物設計施工,依自然工法之內涵,仍以工程構造物規模最小化為原則,一方面考慮結構體的安全性,一方面兼顧當地自然生態系之維護,使得動植物能在人為的生活空間與生育基盤上自然生長及演替。再者,自然工法除強調工程與環境之調和、綠化美化之應用,並兼顧生態保育原則下,提供社區休閒遊憩的機會 ,創造更和諧、更適意的人類與其他生物共存共榮的景象。所以在應用資材方面,材料應以當地現有的石材、木材或植物材料為上選,如為混凝土面可配合石塊、堆砌或預鑄塊狀體等,柔化工程硬質感並利植生復育,而固床工、跌水工等應視當地魚類迴游、遷徙等生態習性配合魚道設計,增加水體變化、造成深潭水池及增加溶氧量,以利於水中生物之生態保育。

 

參、集水區整體自然生態規劃設計之基本調查與應用

  集水區整體規劃設計,須以生態資源調查為基礎,土砂災害調查防治為手段,非點源污染調查防治為輔助,再配合人文景觀及地方特色如農業特產、農業知識經濟,做周詳規劃,當自然生態資源了解了,河道沿岸及其中上游土砂及非點源污染來源調查清楚,控制得宜,河道水域、兩岸邊坡及水質水量水深必然平衡穩定,集水區內施設之生態親水、休閒遊憩設施、人文景觀、史蹟保存等等,才能落實生態永續之要求,其調查及辦理機制概述如后。

一、生態資源調查

  以較簡易之調查模式讓專業技術人員易於執行引用,發揮功能。

  水域生態體系受到水陸域環境因子的影響,包括地理位置、氣候、地形、地質 、植生狀況乃至土地利用等;並影響河道水文、水質與棲地型態,如水深、水流速 、底質石組成、含砂量、遮蔽物有無等。因此,工程設計須先辨識水域環境的型態歸屬,以妥善選擇生態上切入的尺寸,方能在有限的資源下落實生態工法的理念。

 

  1. 水域生態資源調查

    生態調查項目有:魚類、蝦蟹類、鳥類、植物、兩棲類、水生昆蟲等調查,每季選擇一時段現場實際採集資料;水質水理方面的調查項目有:溶氧、電導度、水溫、濁度、COD、pH值、流速於頻度每月調查一次。

     

  2. 陸域生物資源調查模式

    (1)兩棲及爬蟲類調查方法

    依據其物種習性之不同,調查方法各異,有徹底資源清查法、目視遇測法、掩蓋物翻尋法、陷阱捕捉法、道路調查法、穿越帶鳴叫法、穿越線取樣法、繁殖地調查法等,而針對兩棲類動物之變態性質,兩棲幼體是較易蒐集資料的來源,故又有兩棲幼體取樣法。進行兩棲及爬蟲類生物資源調查時,調查的時間與空間是2項必須考慮的前提。

    (2)鳥類調查方法

    台灣已列入正式記錄的鳥類約有450種。由於種類數量多,而不同物種間的棲息環境及生活方式也都有所差異,但須就集水區內鳥類配合圖鑑調查。

    (3) 河岸植物調查方法

    一般植物調查可分為植物相(flora)調查及植群(vegetation)調查兩部分,植物相調查以物種為對象,將某一地區所有植物種類列出清單,詳細記錄每一物種的族群數量、族群結構、族群分布、族群動態及生育環境等基本資料;而植群調查則以植物社會為對象,利用取樣的方式,調查某一地區所有植物社會,並記錄每一種植物社會的組成、結構、分布等,並推測各植物社會演替動態及植物社會間的相互關係。

二、土砂災害調查

  河道土砂來源如未做好整體調查防治,則再好之生態工法或親水設施,都將功敗垂成,因此集水區規劃設計,土砂調查防治是最重要之一環。

 

  1. 崩塌地調查:崩塌地是土砂最重要來源之一,此部份可應用本局各地區崩塌地調查成果資料,配合現場實地勘了解崩塌位置面積規模,實際量測據以推估土砂量,及潛在可能崩塌量,以採行對應治理機制。

     

  2. 土石流潛勢溪流調查:對於已發生土石流災害者,不難辨識並採取治理行動,對潛在性之土石流潛勢溪流,可應用本局各地區土石流潛勢溪流調查成果資料,配合現勘,以了解保護對象,而決定採行之治理機制,另未列為潛勢溪流,亦應就單一集水區內潛在之災害坑溝加以實地探測調查,方不致於有所疏漏,當土石流潛勢溪流,潛在威脅獲得有效控制,則發展自然生態工法之整體規劃設計方具有意義。

     

  3. 河道土砂災害調查:河道因崩塌堆積之土石壩因滲流而潰壩,或河道因沖刷所產生之縱橫向擴大,加遽土石供給源,並誘發兩岸邊坡之崩塌,如此惡性循環,嚴重破壞溪流環境,因此需充分掌握,加以防治。

     

  4. 其他山坡地崩塌、地滑所產生之土石流災害;道路工程之水土保持衍生土砂災害;山坡地開發利用衍生之水土保持土砂災害;廢棄土堆置不當之災害等等。

三、非點源污染調查與防治

  河溪生態環境,如無清澈水質環境,無法竟其功,一般而言,河溪(尤其野溪)中上游開發度低,污染亦少,但隨著人類往山坡地發展結果,往往帶來污染,並積少成多,中下游水域水質惡化,因此集水區規劃,應就區內家庭污廢水、養殖業污廢水、農業使用藥物污染、工廠污廢水等等加以調查,並採取因應治理對策,如大規模之污廢水需有污水處理場達放流標準,再放流入河道;規模較小者,則可建構人工濕地、滯留池、生態池、農塘、入滲溝、植生緩衝帶等,將污染水質引入,經由沉降、過慮、吸附、攝取,或微生物分解應用吸收之淨化程序,再將水放流入河道,才能確保水質之淨化;再者人工濕地、滯留池、生態池、入滲溝、植生緩衝帶等均可增加降雨入滲,及地下水資源之儲存,可謂一舉兩得,因此水域環境保護上中下游均為重要,中上游雖為污染程度較低區域,我們亦宜儘早將此一環保觀念導入集水區整體規劃設計之內,生態工程方能整體永續。

四、結合地區人文特色規劃

  為建立具有地區性特色之自然生態優質環境,集水區規劃設計前置作業,須通盤了解地區性民眾生活文化,傳統習俗,歷史背景,地方文物史蹟,地方藝術如陶瓷、雕刻藝術,地方農業知識經濟,地方農特產品如有機蔬果稻米培育推廣、香草美食,乃至食衣住行育樂等習性認知、需求,謀定而後動,其發展才不會與地方脫節,如果我們能以火車頭精神,融入民情需求,進行自然生態工法基礎建設,做優質的雕塑,營造一鄉一特色之理念,自然會帶動地方發展與農村經濟之活絡。

 

肆、集水區自然生態工法整體規劃設計

 

  因地制宜依地區生態資源、環境特性,人文景觀、史蹟文化、農特產品、農業知識經濟及鄉土民情加以規劃發展,可包括自然生態保育區、親水遊憩區、河道自然生態水域環境包括深潭、淺灘、急流湍瀨、緩流、迴流、岸邊緩流、水制工、壩工、河道落差工、沉砂池、魚道、人工濕地、滯流池、生態步道棧道系統、涼亭、觀景台、意象、解說牌、停車場、橋樑、拱橋、吊橋、自行車道、露營烤肉區、風車、水車、文史古蹟保護區、原生植物園區、生態園區、美食展示區、農業知識經濟教育園區、植生綠化、邊坡穩定綠美化、民宿…等等。整體規劃設計理念原則分述於后:

一、河溪整治方面

  (一)規劃設計之生態原則

 

  1. 營造自然生態空間:河溪治理須在安全、防災與生態、景觀兼具並重下,採行近自然型態之工法治理,即規劃接近自然型態之河岸、溪畔、深潭、淺灘及高灘地綠美化、遊憩親水空間,及採落差較小之低壩群並施設緩坡之魚梯,以利魚蝦及水中動物之迴游、維護生態環境並可防止土砂災害,以達到環境諧和及河溪水土資源之永續利用。

     

  2. 因地制宜規劃具滯洪功能設施:河溪整治可利用兩岸高灘地或鄰近河岸之操場、公園綠地、遊樂場、濕地、農塘、山坡地之梯田等開放空間,做為降雨時之滯洪池,即平時之降雨量,可補注地下水,但當發生暴雨洪峰流量時則可做為滯洪設施,延緩下游洪峰流量到達,以減少下游地區之淹水洪害。

     

  3. 順應原有河幅河寬地形:整治河段須順應河道蜿蜒曲折之地形,及自然平衡寬度進行規劃設計,避免採行平行等寬護岸之型式佈設,且不宜以混凝土封底,以增加上游河道之水流入滲及滯洪效果。

     

  4. 避免干擾動物棲息地:除配合防洪機能外,儘可能減少河道與河岸干擾範圍,並保留原有之孔穴、亂石堆,避免干擾動物棲息地或破壞其食物鏈。

     

  5. 河溪治理須依棲地動植物活動狀況,建構最佳化之護岸坡度,以提供水域與陸地生物之自然交流演替廊道,而較佳化之護岸坡度宜緩於1比1.5。

     

  6. 河溪治理宜順應地形營造河道之深潭淺灘,深潭供魚蝦等於常流量時之生存空間及人類觀賞遊憩垂釣景點,而淺灘則供魚蝦洪水期之避難空間。

     

  7. 規劃設計之五化原則:河溪災害防治須以護岸、防砂壩、潛壩、固床工等工程方法治理時,儘可能以以下五化原則辦理,可有效減低工程行為對環境之衝擊,及減少對自然生態之破壞。

    (1)表面孔隙化(構造物表面能設計具有粗糙度及多孔性),如圖1。

    (2)高壩低矮化(壩體階段化,下游緩坡化),如圖2。

    (3)坡度緩坡化(建構棲地廊道與遊憩景觀),如圖3。

    (4)材料自然化(材料多樣化自然化),如圖4。

    (5)界面透水化(護岸及渠底均未使用混凝土,促進水資源之涵養),如圖5。

     

  8. 拋石創造多孔性之河道與護岸:

    (1)河道及其兩岸坡腳拋石或堆砌石,營造出多孔隙棲地環境,如圖6。

    (2)混凝土構造物棲地改善,以拋石或堆砌石營造多孔隙水域,讓水中生物避難、躲藏、覓食、休息、睡眠、繁殖。

     

  9. 河道或兩岸砌築水制工:

    (1)河道中之水制工:可營造出急流、湍瀨及下游面之深潭、淺灘;而經由水制工塑造出之河道水流環境,可增加水中之含氧量,使水中生物更愛棲息。

    (2)河溪兩岸之水制工:河溪岸腳水制工有如丁壩,可挑流保護河案,亦可營造河道之蜿蜒度及深潭、淺灘、湍瀨,建構生物多樣性之棲地環境。

  (二)棲地營造改善模式(Mitsch and Jorgensen,1989)可供參考:

 

  1. 復育模式(restoration):

    經由人為的工程施作或輔助措施,使棲地之各種組成因子、生態機能及環境景緻等皆能回復到未受干擾前之狀態。

     

  2. 復建模式(rehabilitation):

    經由人為的工程施作或輔助措施,使棲地未受干擾前某部分之重點生態特徵能再次重現。

     

  3. 改善模式(enhancement):

    在認可各種既有生態知識的基礎上,採用主觀上認為合適之改善措施以強化棲地之生態性,而不必考慮生態特徵是否為原有未受干擾者稱之(台灣目前生態工法多屬此類模式)。

     

  4. 創造模式(creation):

    依照規劃的生態特質,重新塑造一個全新的棲地,其環境特質具有單一性。

    針對目標棲地,可選上述其中一種改善模式作為目標導向進行整治,即可清楚界定工法設計選用及執行的方向。

    再者,Newbury及Gaboury(1993)與Garcia(1995)提出河溪棲地改善之步驟如下:

      (1)選擇改善河道區段:

      優先選擇改善潛力較高之區段,即改善效果可立竿見影之區段優先進行。

      (2)評估魚群數量及其棲地情況:

      優先選擇具特殊性物種及棲地之區段。

      (3) 診斷自然棲地之問題:

     

    1. 排水區域(drainage basin):由地質與地形圖劃出集水區邊界線以便確認與棲地改善相關之排水區域。

       

    2. 剖面(profile):描繪河溪主流與支流之縱剖面以便確認棲地突然改變可能造成之不連續性。

       

    3. 水流量(flow):利用既有或鄰近改善溪段之紀錄,如洪水頻率、最小流量、歷線資料等,修正排水區域之差異,產卵期與孵卵期之流量大小與持續時間,以便決定生物可成功再生所需之最小及最大水流量。

       

    4. 河道幾何測量:選定並測量樣區河段以建立河道幾何、排水面積及岸滿流量間之關係,量化設計流量下之各項水力參數。

       

    5. 期望之棲地:利用地域性之參數資料及調查結果,摘錄重要棲地因子,確認最重要物種及其生命階段中之多重限制因子(無法容忍之因子),若有可能可對一已知魚群數量之參考溪段進行調查量測,以便確認或鑑定棲地局部水流流況及河床質類型。

     

  5. 棲地改善案例分享:台南縣白河鎮六重溪為泥岩地質野溪,沖刷嚴重,以往為防災安全,施設許多混凝土防砂壩、固床工及混凝土護岸,雖達到穩定功能,惟影響生態棲息環境。本局自91年度起,分年編列預算進行改善,選擇沖刷嚴重凹岸,建構緩坡化砌石護岸,出水高部分植生綠美化,使水岸、水域、陸域環境串聯成自然優美景觀;而水域原施設具有落差之固床工,影響魚蝦迴游,經施設魚道並襯砌塊石增加孔隙,對環境棲地改善與視覺景觀助益甚大,如圖7至8。

  (二)營造水域及周邊生態景觀原則

  治山防災構造物色彩儘量與週邊環境調和,且在周邊增加植栽,美化河川景觀,可降低構造物所造成的視覺衝擊。另外,在人工構造物的表面貼面磚作造型設計可增加美觀,但須考慮界面透水性。可在治山防災構造物周圍,視情況予以植栽綠化,或佈置石景或種植花圃,必要時可加設庭園燈以作夜景之美化。行水區域內高於常水位之高灘地可種植草綠化或規劃運動休閒場所,以充分利用空間,並可於適當處闢人行階梯、走道等,增加河川的可及性,如圖9。

  休閒遊憩與滯洪功能:以富有變化之曲線,營造親水環境與滯洪空間,如圖10日本案例。

二、農村建設方面

  結合產業文化、維護自然景觀與生態環境的整體建設,加強生物多樣性保育,並發展休閒農業,增進國人對農業的體驗,並發揮農業在生活與生態多元化積極性功能。

  農宅換新裝-現有農宅快又省的美化之道,分述如下:

   (一)屋頂

  在農村景觀中,屋頂往往是給人印象最深刻的部分,在國外的農村景觀中,猶重屋頂造型與整體景觀的搭配,無論採俯瞰、平視,皆需與環境有互相交融的感覺。

  傳統台灣農宅屋頂為瓦面坡形的,側望為三角折線,有起伏與四周山的走勢互有相對呼應。正面看去,則因屋頂與牆面的材質不同、顏色不同、紋理不同等等,而呈限出豐富的變化,且又很符合古典建築三段式的架構原理,讓人覺得平穩而舒坦。

  隨著經濟發展及建材產業發達,錯以為「像都市那樣就代表先進」、「與原來不一樣才是新、才是好」之類價值觀影響,以及材料與施工的易於解決、時間快又易於日後增建層樓..等等實際因素條件,導新建農宅大量效顰採用都市水泥叢林的RC平屋頂形式。

  解決方法:在房屋結構安全許可下,可利用乾式施工法在平屋頂上加建斜頂空間,其除可改善整體住宅屋頂景觀外,亦可協助農民解決現存平屋頂的諸多困擾。

   (二)牆面

  平屋頂型式的建築與人的觀感主要來至於牆身,其高度與寬度的比例關係、水平與垂直的分割手法、開口部位、細部設計以及質感與色彩等皆影響建築物給人的美感、親切感及風土特色。牆身的設計元素愈豐富,原則上就愈吸引人。但今日農村住宅幾乎清一色為混凝土洋樓式建築。

  解決方法:將住宅外牆身給予適當的貼飾及色彩,再加上窗台、洋台、平屋頂邊及牆面的綠化,即可收到改善的效果。

   (三)庭院

  庭院是組成農村居住單元元素之一,與住房並重,早其庭院植有菜圃、花卉、果樹以及食用植物,均可提供鳥類及小哺乳類終年無缺的食物,草叢中的石縫、步道石底以及腐葉下都是小生物躲藏及寄居的良好場所,亦反應著當地之文化生態。

  近年來由於農村機械化及休閒時間之增加,庭園功能皆朝向車輛停放及休憩場所之所趨,紛紛改以省維護管理之混凝土鋪面,且植栽也改植較不易落葉之植物,再加上農藥及殺蟲劑之使用,使飛蟲類如蝴蝶、蜜蜂、甲蟲等動物無法隨意自由翱翔於所謂陽春型景觀庭園中。

  解決方法:儘可能避免使用混凝土,採用自然地表之方式處理,以碎石鋪面或採用新型環保材料如透水磚、植草磚等等,以使這些地方的地表能透氣並與自然環境相融,這也是農村永續發展的生態環境所必需的一部分。

   (四)圍籬

  農村圍牆為界定私人庭園與公共空間之元素,早期多採用自然材料,如木、石、樹籬、竹籬笆等,其取材容易且自行施工方便,這種天然的圍牆具有強烈的地域特色及風土味,在景觀上能與大自然融合在一起,更重要的其在生態活動上提供了垂直面之效果。

  由於工商業發達、建材多樣化,且對大自然卻少了一份尊重,取而代之的是一片片RC及磚造之圍牆。

  解決方法:急需引導農民走出這所謂「現代化的」新路思考,重新塑造具有風土味與生態功能的圍牆。

   (五)標誌

  商品的推銷除靠口碑外,廣告形象亦十分重要,而一些高明的廣告,並非能用文字表達,而是用抽象或具有農村特色象徵、符號(如風車、生態活動),或者以農作產物、農村文物(如牛車、稻草人)來裝扮,甚至以鑲字花圃等等來說明商品,其會給人深刻難忘的印象。

  今日農村因簡就陋的招牌、企圖一勞永逸的PVC看板、RC塑造或鋼架式的廣告,會讓訪客失去招架之力。

  解決方法:好的文字補充說明可以強化商品的特色,且在看板材料及設計形式必須與周邊環境協調,如木屋旁用木質看板、在石頭豐富的產地用石刻及在花卉區用花圃來說明,均符合地方及美化環境自然生態。

  新家園點線面-工程、景觀、生態三者兼顧的換裝法

  (一)擋土牆及駁崁

  混凝土尚未問市前,土堤、乾砌石及蛇籠是常用在擋土牆的自然工法及材料,這種就地取材與整地填土方式,使各地之擋土牆雖工法大同小異,然取材不同而呈現各地不同之工程風貌,因塊石、卵石與頁岩等不同材料疊切之石牆,均能與當地之地貌融合在一起,且提供了當地動植物良好的棲息與生活的場所。

  今日工程技術發達,應用在坡崁上之材料也多樣化,各地坡崁都以鋼筋混凝土替代早昔既風土又兼具環保的自然工法資材,而造成鄉間道路邊舉目皆是一條條挺直灰色之擋土牆,使得原本就充斥著柏油、混凝土溝、水泥電桿RC及安全護欄等等更是雪上加霜。

  解決方法:

 

  1. 修整出合適的坡度,任其長滿花草,其乃最具自然美的坡崁。

     

  2. 坡崁上無縫隙,則在上面或下面種植蔓性植物懸掛下來或攀爬其上,亦可遮醜。

     

  3. 石頭或漿砌坡崁,可在坡面適當位以花、樹植行綠化。

     

  4. 坡面加幾個字,坡頂與坡底稍加綠化,就能使硬梆梆的坡崁變得實用與可愛。

  (二)道路

  農村早期因生產與運輸的需要,而今日則因休閒農業之推動及觀光客的增加,都需不斷地在鄉村土地上進行開闢新路、拓寬舊路與改善路況等公共建設,原本符合農村尺度、配合自然地形、蜿蜒區折、高低起伏的兩側綠油油的道路,在「現代化」的口號下變成了都市型的康莊大道。

  農村道路的「去直轉彎」以及「由寬變窄」遂成為今後道路建設的新趨勢,以提高農村人畜在交通使用上的安全性與安寧性為主,次之以景觀生態與實用性的考量。

  解決方法:

 

  1. 早期人行步道以路旁植生保育帶所替換。

     

  2. 非主要道路的柏油路面可小方塊處理,並以自然石或碎石所取代。

     

  3. 道路旁植樹,除提供良好之觀賞效果外,在交通上亦扮演了道路引導及彎路提醒的多項功能。

     

  4. 可在道路及產業道路旁滿種原生樹種或果樹,以突顯地域性的生態文化。

     

  5. 適當用綠帶分隔快慢車道,多層次地考慮,既安全、美觀,又符合生態的觀念。

  (三)停車場

  農村中因應車輛的成長,停車位的需求一如都市有日漸成長的趨勢,尤其在休閒農業區,假日時,路旁停車已如都市般的困擾與不便。所以停車場的設置也已經成為農村建設的重要工作,為了解決平時停車位閒置,而在假日又車滿為患的窘境,農村停車場應以多種型態之設計手法來達成,如一般專用停車場、路邊停車場、草原停車場、庭院停車場、樹林停車場等,且停車位間植樹路旁綠化,可減緩大片停車區在村中對自然環境的衝擊。

  解決方法:

 

  1. 只要在選址、地形、地理、地表、材料應用、樹種選擇及綠籬配置等上多花點心思,不僅可以解決停車位的問題,同時也能巧妙地創造出和諧的景觀。

     

  2. 綠籬來區隔停車位,讓車輛若隱若現地隱藏在綠色植物中,對視覺景觀及心理感受都有莫大的助益。

     

  3. 農場朝向休閒轉型利用,農地上停車位的規劃設計,要考慮地表滲水,綠籬區隔,植樹遮陰等項目。

  (四)溪溝

  有了水才有生命,因此溪溝是林間的、田間的動物類與水中的魚蝦貝類等生物存活與繁衍的依靠,而人類當然更離不開水。但長期以來,這種大自然維繫各類生物生存的水資源,在台灣似乎被人類所獨霸與肆意污染,以致嚴重地破壞了生態平衡,進而危及人類自身生活的現象。早期自然而純樸的鄉間溪溝,今天卻在「整治」之名下一塊塊地被混凝土所吞蝕,原本斜而緩的溪溝邊坡被垂直高聳的混凝土壁取代,不僅再也長不出植物,連依靠溪水生存的動物也只能望壁興嘆。

  一條自然的溪流,藉由其中砂、石、溪邊土坡與溪底高低的變化,使水流產生了緩、急、迴旋的律動,提供了水中生物良好的生存與棲息環境。這一切由自然溪流所創造的生物生存環境及其所衍生的生態網與生物鏈的關係,形成了一幅幅自然而生機盎然的野溪景觀。

  現今為了省事與一勞永逸,台灣多數溪溝都已長年使用了混凝土整治河川與護堤的方式,造成野溪生態的嚴重破壞,且護岸不再以緩坡呈現,而以幾近垂直的做法施工。

  解決方法:

 

  1. 為防止護岸土壤的崩塌,可採用人造生態護岸的做法,以維護生態景觀。天然的溪流之美,仍有賴於人工的照顧,但人為的維護與溪邊的設施則必須以自然的工法按照生態的規律去進行。

     

  2. 溪壁的構造必須要符合溪中物生存的需求,即使是垂直式的人工溪岸,其護岸的卵石縫供蝦、蟹躲藏與棲息。

  (五)橋樑

  農村離不開溪流、河川,也離不開橋。而橋是連接水域兩岸的通道,中國自古對橋的設計是除考慮使用機能外,也配合環境、地形,而採用不同的工法與材料,甚乃融入了一些人生哲學道理,包括了橋面、橋墩、欄杆等部位的基本設計外,對於材料、色彩、造型等元素與當地環境配合,並考慮的十分周詳,最後呈現出橋的畫面,常給予人能與自然完美地結合並具清新脫俗的感覺。

  早期農村中的橋是居民日常活動的通路,多以木材搭建,主要因其取材容易與施工方便,又易與自然景觀搭配,且予人親切感。反觀之今日台灣農村的橋樑設計,則由於在結構學及材料學發達的影響外,已鮮少見到非RC或鋼材料以外的橋樑結構。

  解決方法:

 

  1. 農村的橋設計宜輕巧、樸實、與自然環境搭配,而不應該破壞了大好的自然景觀,在選用的材料、色彩與工法上必須與功能做一併的考量,使橋巧妙地融入農村環境,成為別具特色的農村一景。

     

  2. 農村中木橋的尺度、色彩、綠化及欄杆等細部,均為設計考慮的重點。

     

  3. 以自然原色呈現的小橋,樸實而自然。

     

  4. 欄杆的綠化可豐富木橋景觀。

     

  5. 以自然樹幹做出不規則的欄杆,加上木質牆板,更能將橋融入自然環境中。

     

  6. 水中的各種活動,如洗衣、休憩或其他商業販售,均是造橋時應一併考慮的規劃空間。

     

  7. 水橋樑的欄杆材質與環境一致,橋面與路面的材料也一樣,便會給人一種感受不到橋的存在之感覺。

  (六)生態化工程-符合人性與生態尺度的農村道路

  現今許多台灣土木工程師在從事道路建設時的重大缺憾,為缺乏人性化的道路設計,使得道路建設雖現代化,但道路的功能卻相對的越貧乏與退化了。鄉村道路是農村社區與農地之間的聯絡網路、鄉村道路邊是村民交換訊息與聯絡感情的社交場所,鄉村道路旁的空地,更可提供兒童嬉戲玩耍的空間。對現代人而言,鄉村道路還可以發揮運動休閒多功能,如騎馬、騎腳踏車等,路邊大樹下也是行人走累了休息的場所,道路邊的土溝、草叢更是生物棲息與覓食的地方,因此鄉村道路把各個散落的農村串聯起來,使它成為今日農村居民與生物棲息網路中非常重要的一環。由此可見,鄉村道路的功能是多元化的,道路的景觀是豐富而生活化的,但今日現代化的農村建設,卻因不識鄉村道路的功能,忽略了農村道路在人文、社會遊憩及生態面在農村社會與環境中所扮演的角色,而將道路簡化到只具一項運輸功能而已。

三、坡地保育及土石流源頭處理方面

  (一)土石流及崩塌地源頭處理之基本理念

 

  1. 土石流下移淘刷河床的能量非常強大,且有造成類似滾雪球之災害擴大效應,因此有必要由源頭治本做起,儘量採用自然生態植生工法原則,並僱用當地百姓施工,可減低土石流災害及增加百姓就業機會,與活絡地方觀光旅遊產業之功能目標。

     

  2. 土石流防治為減輕百姓對土石洪患之恐懼感,加強對政府之向心力、減緩水庫淤積,延長水庫壽命、改善溪流週遭環境,提昇居民生活品質、保護自然環境生態,增加綠資源、增加地下水補注。

     

  3. 治理原則:崩塌地源頭裂縫填補,施作截導水處理;崩塌坡面打樁編柵並植草種樹,讓樹根牢牢抓住地表土層;河道坡腳施作基礎穩定工程;下游土石流堆積區整治,因地制宜實施疏濬,兩岸植栽增加邊坡之穩定,擇適當區段設置緩衝帶,以防止沉積土石受雨水沖刷,造成二次災害。

  (二)源頭處理方法

 

  1. 高莖危木處理

    (1)裂縫區內之高莖林木截短範圍依地形、坡度而定。

    (2)裂縫區外視地質、坡度、坡向等現況之需要標定之。

    (3)截短之枝幹做為裸坡植生材料或裸坡坡面敷蓋。

     

  2. 裂縫填補

    (1)回填材料運用原地土方,以具阻水作用之黏土為佳。

    (2)地表腐質層用於坡面植生,不宜用於回填,應先填入黏土或純淨裏土。

    (3)裂縫填補後必須同步完成高密度植生處理,如鋪植生帶。

     

  3. 坡面地表截排水工程

    (1)各截導水設施起迄端斜率約5%左右。

    (2)坡頂水以截導入天然坑溝為原則。

    (3)崩坍邊界外坡面如有裂縫擾動情形,水流導向須予以調整。

     

  4. 小型蝕溝及截水溝處理

    (1)包覆網材可隨溝型變化貼附溝底。

    (2)藉包覆網材束制固定塊石於蝕溝底部,達到防刷深與防側向侵蝕之水流消能目的。

     

  5. 崩塌坡面打樁編柵

    使用萌芽、雜木樁或其他材料製造之樁材,依適當距離打入土中,並以竹片、PE網、鐵絲網等材料編織成柵之方法。其目的為固定不安定之土石,改善坡度,防止沖刷,造成有利植物生長之環境。

     

  6. 坡面植生人工撒播:將種子做必要之預先處理後,直接播植於坡面上,以達到坡面植生綠化之效果。

 

伍、水土保持局推展自然生態工法之具體措施與成果

 

一、成立自然生態工法推動工作群

  工作群成員由本局及學術界在自然生態工法領域學有專精,或有實務經驗之工作同仁、學者專家等擔任,共計17人,原則每2個月召開乙次會議,督導推動本局各項自然生態工法工作。

二、推動土石流及崩塌地源頭處理

 

  1. 舉辦工作人員講習及現場之觀摩研習,以提升全體參與工作人員專業技能。

     

  2. 治本工作要項分為:裂縫勘尋及填補、源頭截水分水、崩塌裸坡植生、坡腳及堆積地穩定、土石流沉積區處理等5項,以集水區為單元,分區段進行。

     

  3. 本計畫90年2月1日至92年9月30日止已僱用在地人661,996人日,辦理緊急處理工程2,990件。其中:

    (1)90年度僱用在地人225,295人日,緊急處理工程906件。

    (2)91年度僱用在地人265,432人日,緊急處理工程973件。

    (3)92年度截至9月28日止,計僱用在地人171,269人日,緊急處理工程1,111件。

     

  4. 工作人員發揮優質、團隊和效率,嘗試新構想和創意,積極將自然生態工法推廣至農地排水、農路排水、跌水設施、滯洪設施及蝕溝控制上,如客土袋截導水觀念、砌石方式應用於農地排水或農路排水上,以木頭組立成壩應用於小型蝕溝控制,坡面排水以適地適用現地之材料和不同工法處理並利用客土袋、木樁、不織布植生等工法以減少土壤沖蝕,增加綠美化,堆疊構築用以符合生態。

三、農村建設及社區總體營造

 

  1. 農村建設工作透過村民參與,結合社區、自然生態及產業予以整體性規劃建設,完成之建設成果由社區居民維護管理,目前已有新竹縣新埔鎮照門地區等25處農村建設重點區可供民眾觀光遊憩及觀摩研習。

     

     

  2. 在921重建區完成農村聚落規劃109處,融合農村發展與生態理念辦理農村重建工作。

     

     

  3. 輔導19處農村聚落重建區社區總體營造工作,加入生態社區理念,均已卓有成效,例如埔里鎮桃米社區、牛眠里、古坑鄉華山地區、中寮鄉龍眼林地區、和興村、魚池鄉大雁村、東勢鎮慶福里、竹山鎮坪頂里等。

     

     

  4. 建立農村社區營造新觀念,啟動社區自主機制,鼓勵社區居民參與公共事務,合力改造社區空間環境,進而展現地區人文景觀特色,恢復居民生活信心,以住在農村為榮,且創造社區就業機會,在19處社區總體營造農村中,計已僱用在地居民14,440人日。

四、河溪及其周邊自然生態工法方面

 

  1. 研擬河溪自然生態工法中長程推動計畫(91至93年度)乙種,已函請各工程所及各縣市政府辦理。

     

  2. 本局90年度完成北部地區及921重建區河溪自然生態工法研發,已發展護岸、堤防計30種類型,防砂壩、潛壩、固床工計20種類型,送請各執行單位做為規劃設計之參考,並配合實務面及技術面進行檢討修訂。

     

  3. 91年度繼續研發自然生態工法設計參考圖冊計護岸20種、壩工10種與其單價分析,並建立河溪自然生態工法評估指標,以利調查規劃設計施工之參考應用。

     

  4. 觀摩訓練研習

    (1)專業講習訓練:本局於91年10月間遴聘在河川野溪生態保育、水環境動植物棲息循環演替、自然生態新工法研究、河川野溪生態園藝景觀、水利及水資源保育、及對自然生態工法規劃設計具實務經驗之學者、專家擔任講師,舉辦二班次,調訓本局各工程所及各縣市政府工程人員105人次,以建立各工程人員之自然生態工法規劃設計理念,並提昇其相關之專業技術。

    (2)91年度於南投、新竹、桃園、花蓮等縣共舉行砌石工法研習班4班次,調訓本局各工程所及各縣市政府人員計280人,推廣砌石工法之技術及理念。

    (3)舉辦自然生態工法研討會及個案成果發表會:

     

    1. 本局於91年8月23日舉辦自然生態工法具有創新、突破之工程個案成果發表會,參加110人,藉此加強自然生態工法規劃設計施工理念與實務經驗交流,以促進其專業技術層次之提昇。

       

    2. 91年9月27日於國立台灣大學舉辦水土保持自然生態工法研討會,計有國內產官學等工程與生態界菁英552人參加。

       

    3. 91年10月24日於國立中興大學舉辦自然生態工法實務研討會,亦有國內產官學等工程與生態界菁英526人參加。

       

    4. 92年於2月及3月份分別舉辦三梯次自然生態工法個案成果發表會,計有63個個案發表,參加200人次,促進技術經驗之交流。

       

    5. 92年7月29日假台灣大學第二學生活動中心舉辦「自然生態工法實務與創新研討會」,有國內產官學等工程與生態界菁英618人參加。

    (4)92年9月15日至19日舉辦生態工法砌石技術研習班,邀日本砌石大師福留先生擔任講座,並現場指導水制工及落差工之砌石技術,計有本局及各相關單位技術人員計80人參加。

    (5)92年10月14、15兩日,將邀請包括行政院農委會、工程會水利署、林務局各縣市政府及有國內學界代表等100人,現場觀摩研習本局及水利署、林務局等施設之自然生態工法,相互交流規劃設計施工經驗,以提昇設計技術。

     

  5. 辦理自然生態工法示範工程30件,並完成重建區環境景觀改善案10件;另目前正積極於北中南東辦理環境景觀綠美化改善案計19件,讓河溪與周邊自然景觀環境融為一體,提昇整治附加價值。

     

  6. 北、中、南、東成立6處自然生態工法示範集水區,包含台北縣雙溪鄉雙溪、苗栗縣獅潭鄉新店溪、南投縣中寮鄉樟平溪、台南縣白河鎮六重溪、台東縣東河鄉羊橋上游野溪、花蓮縣荖溪白鮑溪等,原則以集水區為單元依自然生態工法規劃設計,做為本局推動自然生態工法之示範觀摩指標案件,及各區域相互觀摩學習交流之據點。

     

  7. 積極籌辦92年度生態博覽會,包括北部台北縣雙溪鄉后番子坑溪及南部泥岩地質台南縣龍崎鄉埤仔溝溪2處,各項河溪整治坡地植生綠化建設及活動整體配套措施,已積極辦理並臻於完成階段,另屬本局計畫工程,計有台北縣淡水鎮大屯溪及宜蘭縣礁溪鄉宜蘭河上游集水區,亦積極協助主辦單位進行籌備,可如期盛況展出,帶動自然生態工法之認知與推行風潮。

     

  8. 逐年提高自然生態工法設計案件及計畫經費比例:年度計畫規劃設計之落實執行:依據河川集水區自然生態工法整體調查、規劃設計成果報告,編列年度計畫據以設計施工、落實執行,並逐年提高自然生態工法設計案件及計畫經費。

 

陸、自然生態工法未來發展機制

  自然生態工法是時代潮流趨勢,工程師除積極提昇本身專業技能新知外,並可參考日本、奧地利及其他歐美國家多年施行經驗,針對台灣地區地形、地質、降雨等自然環境特性,推動符合本土性之自然生態工法,以保護生態棲息地、營造親水休閒及生態兼備之環境新願景。本局研擬自然生態工法未來發展機制如下:

一、建立河溪施工前中後對生態環境影響評估機制。

二、建立集水區自然生態調查手冊。

三、棲地改善工法設計參考圖冊研發。

四、持續研發改進適合本土性之自然生態工法設計參考圖冊。

五、建立自然生態工法集水區整體規劃設計參考模式。

六、彙編近年來自然生態工法治理個案手冊,提供規劃設計實務上之參考。

七、研究河道橫向構造物對棲地生態影響及改善措施。

八、研究適合自然生態工法水文分析及水理計算之模式。

九、建立自然生態工法構造物之評估指標,以利設計參考。

十、辦理成果發表會、研討會、國內外教育訓練及觀摩研習活動,以提昇自然生態工法整體之規劃設計技術能力。

十一、逐年提高自然生態工法設計案件及計畫經費比例。

 

柒、未來願景

一、以集水區整體規劃設計統合治山防災、坡地保育、農村建設工作,建構優質生態環境願景。本局近年來施行成果,如圖11至15。

二、由自然生態工法基礎建設,帶動農村休閒產業發展,提倡一鄉一特色之遊憩據點,結合人本關懷、史蹟文化、農業知識經濟、自然農學教育、生態資源體驗等活動,促進就業機會,活絡農村經濟。

三、以自然生態工法建立生活、生產、生態三生一體之優質環境。

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