第四章 山區公路工程對生態環境的影響
4.2 公路造成生態環境之影響
4.2.3 公路對環境產生之物理影響
公路闢建後,交通車輛將對公路週邊環境產生不利之影響。在物 理因素方面包括土壤密度、土壤含水量、溫度、光、灰塵、地表逕流、
水文及沉降作用等。
1、土壤
公路施工時亦會改變沿線表土特性,干擾或破壞土壤有機層,並 極可能造成土壤快速的侵蝕或流失。研究顯示,透過對土壤密度和孔 隙的追蹤觀察,可知工程對於土壤所造成的影響甚至可持續數十年。
公路工程會破壞原有土壤資源,造成植物需要之養份流失、環境劣化 及生長率下降,而無法成功的繁衍小苗,導致長期恢復力的下降。
巴西的壯麗森林因為道路闢建,鄰近道路的植物因不適應而減 少,進而造成土壤中的有機質減少。當大雨來時,土壤中的物質被大 量淋洗出,最後只剩下紅色鋁鐵結晶的鐵礬土,植物更難在上面生長
(蔡伸章,1995)。植被被砍伐後,岩層滑動或土石流等大規模的大 地失穩發生頻率也較高。
2、水文
公路和橋梁對水文系統亦會造成影響,且其範圍可達數公里外,
如海岸、河川、溼地和沖積扇等地形之變化,而此類影響難以預測、
減輕和回復。研究證實,公路的存在極可能會截斷水流,改變當地水 文,提升地表土壤侵蝕效應或降低當地水資源之應用。同時沖刷進入 河川之土石也將對水域生態系產生負面的衝擊,如改變天然溪流分佈 之模式及改變河床型態等,而大規模沖刷則會導致土石流危機,對人 類居所造成相當重大之威脅。
Forman(2003)等人提出公路會破壞自然流動的地下水和地表 水,導致水流路徑變更,使化學物質或水的沉澱物流入地表水和地下 水中。圖 4.2-1 解釋道路和水系之相互影響。圖中顯示山坡的自然狀 況,有三條支流從山坡流下,並流入山谷。如圖 4.2-2 所示,公路建 設會對這個山坡的水系產生極大之影響,河流流量的改變可能導致道
路的損害、駕駛者的危害、和退化的動植物棲息地。
道路會攔截水的自然流向,導致水流重新尋找新的流向,從一個 路邊溝渠流到另一個。進而擴展水流渠道,改變了溪流不同的支流,
也改變了沉積物的移動。公路建設亦會造成山坡土地之侵蝕,進而在 道路上產生泥沙淤積,最後並沖刷淤積於溪流中。綜合而言,山區道 路建設轉移水流和沉積物的路徑,形成多種新的流動路徑。而圖中展 示的不只是地表水系的改變,還亦影響道路下方之地下水文。
圖 4.2-3 顯示地下水文之自然狀況。而在建設道路之後地表產生 地表逕流,而公路會攔截地表逕流,截引地下水逕流,進而影響河谷 的地表水系。如圖 4.2-4 中的 3A,淺層地下水滲流亦可能造成道路邊 坡崩坍。而地下水產生之上舉力(Uplift),亦可能導致路基之不穩定 問題。
圖 4.2-1 無公路之坡地及水系(修改自 Forman,2003)
圖 4.2-2 建築公路後造成水系之改變(修改自 Forman,2003)
圖 4.2-3 邊坡於自然狀態下之水系分佈(修改自 Forman,2003)
圖 4.2-4 公路建設導致地表與地下水系之改變(修改自 Forman,2003)
此外,如圖 4.2-5 所示,國內山區道路因紐澤西護欄之阻隔往往 不利路面逕流之排除,故於豪雨時常形成漫地流並因道路縱坡之影 響,迅速匯集增加流量與流速,其渲洩流向因縱橫向斜率向量和作 用,常集中於下坡彎道外側或紐澤西護欄之缺口。大量逕流傾洩而 出,極易造成下邊坡沖蝕,進而引起邊坡或路基之破壞(吳淵洵、周 南山,2006)。
圖 4.2-5 漫地流之集中方向示意圖(吳淵洵、周南山,2006)
3、大氣、氣象
公路表面日間吸收的熱量會在夜間散出,在公路周圍形成熱島效 應。小型鳥類、爬蟲類等動物可能會被溫暖的公路吸引而接近,增加 車輛撞擊事件的機率。森林如被公路切割,森林中因路廊之影響,強 風容易直接吹入而成為刮風通道,風速增強則有可能折斷樹枝,使得 日照直接射入,森林內逐漸乾燥化,以致公路旁的樹林面臨枯死之危 機(陳章鵬,2006)。