地工技術與環境因素

在地工技術與環境因素方面，此部分主要乃就邊坡理論之分析法來檢視坡 地在開發上的強度，並且藉由坡地開發可能造成之衝擊影響來探討坡地開發可 能造成之環境衝擊；另外由於台灣位處於亞熱帶，夏季雨量多且集中，而且在 地質板塊之區位上又位於太平洋板塊及菲律賓海板塊中之地震帶，因此常因雨 量集中於夏季，以致於產生土石流及地層之滑動。因此此部分亦將就土石流及 地層滑動之發生坡度分佈情形來加以探討未來坡地在開發上之坡度限制。

一、就邊坡穩定分析法來檢視坡地開發

在綜合文獻回顧中的邊坡理論之分析後，可以得知台灣發生邊坡破 壞的原因主要為集中性之降雨、地質、地下水、地震、坡度及其他因素。

其中地質因素包括岩石強度、弱面間距及風化程度等，其他因素則包括 水文、崩塌歷史及人為因素等。

此外，在崩塌危險程度評估方法上，也曾介紹了日本點數法、能資 所之山崩潛感分析法、模糊集理論法、不安定指數法及類神經網路分析 法等五類，但由於考量台灣山坡地之特性，且水文因素比其他地質、坡 度等因素較易利用人為技術改善，其影響程度可以用較小的權重來評估 崩塌危險程度，所以採用能資所的潛感分析法，作為本研究案探討山坡 地不可開發的評估準則之一。

能資所的潛感分析法中最主要的三項因子組合分別為坡度、基岩特 性及其他因素，並將山崩潛感性的危險程度分為四個程度，即低、中低、

中高及高。其中坡度又分為四級，第一級坡度，即 0%~5%（ 0 °~3 °）

之間，其與基岩性質及其他因素的組合後，多位於潛感性低及中低的災 害分級上，其災害防治成本指數相對較低；第二級坡度，即 5%~30%（ 3

°~17 °）範圍內的，其山崩潛感性的危險程度多位於中高的災害分級上；

而第三、四級坡度，即在 30%（ 17 °）以上的，其潛感性便位於高危 險的災害分級上，其災害防治成本指數較前述呈倍數增加。

因此，本研究案以此訂定出山坡地不可開發建築的相關規定，即以 坡度、基岩特性及其他因素綜合考量：

(一) 山崩潛感性低及中低者，即坡度在 30%以下，其基岩特性為強岩及 中強岩、地層未受擾動，列為山坡地可開發區。

(二) 山崩潛感性位於中高者，即坡度在 30%~55%之間，若其基岩特性 為強岩及中強、地層未受擾動，可考慮規劃為開放空間等低密度使 用之土地分區。

(三) 山崩潛感性位於高者，即坡度在 55%以上，應列不可開發範圍內，

以確保居民及使用者的生命財產之安全。

二、就土石流及地盤滑動等方面來檢視坡地開發

土石流是一種由巨石、礫、沙和泥等岩石碎屑，與水混合所產生的 流動體，通常發生於暴雨後的陡峻山區溝谷。而台灣之坡地，近年來異 常發生土石流災害，如民國 87 年的三芝、五股、內湖三地之土石流以及 民國 88 年之 921 大地震之後造成土石鬆動，間接或直接影響現今多處 之土石流災害。

在 921 地震災害發生之前，台灣土石流發生之主要特色為人造的土 木工程涉入、鄰近市區、集水面積不大、土石流量小，因此亦有學者將 之稱為「都會型土石流」(李咸亨，1999)。但 921 地震災害之後，造成 土質鬆動，土石流發生之地區不在只分布於都會地區，多處山地地區亦 發生大規模的土石流，並且造成相當大的損失。在歸納土石流發生的原 因之後，可知，土石流發生的最大原因乃為短期內的暴雨及易受侵蝕的 土質，而坡度則為其中的一個因素。以下則就土石流之特性及與坡度之 關係進行探討：

土石流具有下列特性：

（一）流動速度快：

土石流受到重力作用，位能很快轉換成動能，流動快速且能量高，

因此破壞力強。

（二）攜帶大量土石岩屑:

土石流搬運力強，攜帶的大量土石岩層中，尚包含巨大岩塊，能沖 毀或淤埋各種設施。

（三）直線前進性強:

一般河床常有彎曲，但土石流流經河道轉彎處時，仍快速向前直衝，

因此常溢出河道，危害河岸上的生命財產。

（四）間歇性流動:

土石流停歇時，往往形成天然堤壩，當上游再發生土石流時，由於 流路已被阻塞，只好另尋出路，造成漫流改道。若天然堤壩被沖毀，則 可能形成更大規模土石流，釀成巨災。

民國 85 年 8 月賀伯颱風帶來豪雨，在台灣眾多山區造成土石流，其 中受災最嚴重的南投山區，即有多處遭受土石流災害，包括信義、水里 和鹿谷鄉，都位於濁水溪支流陳有蘭溪流域一帶。該溪谷兩岸盡是陡峻 之山坡地，地質上又是鬆軟、膠結不良的砂頁岩層或黏板岩，以致水流 沖刷劇烈，岩塊散落於該地區。其谷口的沖積扇，雖地勢平坦，人口聚 集，但環境並不穩定，附近坍積層甚多，一旦暴雨成災，上游發生土石 流，將首當其衝成為災區。因此許多學者總結此次土石流災害的主要原 因，依序為：暴雨強度特大、山坡過於陡峻、居民開發過程干擾水路、

居民大幅改變當地生態環境、地質及土層疏鬆、工程控制不足等。

然而，坡地災害之發生類型除了土石流之外，尚包括有地滑、山崩 等，以下即為學者將各類災害之發生類型及特性做一整理，以供作比較，

如表 3-10。

表 3-10 山崩、地滑及土石流之特性

狀況；而國內近年來由於土石流災害頻傳，因此亦建表 3-10 山崩、地 滑及土石流之特性

重視土石流危險度方面之研究。如謝正倫、陳禮仁（1998）將土石 流潛感溪流以河床坡度 15°以上為有效之集水區域，作為判定土石流發 生危險度之指標。另外，依據 Takahashi（1997）在「橫跨土石流潛勢 區域之橋樑工程問題」研習會教材中表示，日本建設省根據土石流之發 生及其運動機制，建議了一個實用的辨識土石流潛勢區的方法，而在這 方法中只考慮了三種與土石流發生相關之項目：

（一）考量溪床的坡度與集水面積

（二）考量發展位置上之不穩定物質堆積之體積

（三）考量流域之地形及地質條件

而在此，僅就與坡度之關係加以討論。在土石流運動與溪床之關係 上，可以表 3-11 來表示。另外，整理近年來所發生之土石流事件，希冀 藉此從中瞭解土石流發生之背後因素，如表 3-12：

表 3-11 土石流運動型態與溪床坡度之關係

溪床坡度—θ 土石流運動型態

0 ° -3 ° 淤積

3 ° -10 ° 前端部開始減速或停止 10 ° -15 ° 減速但繼續向下移動 15 ° -20 ° 發生或流動

20 ° 以上 發生

資料來源：吳雲瑞，1999，土石流潛勢分析及其在台南縣之應用，成功大學水 利及海洋工程研究所碩士論文

表 3-12 台灣近年來重大土石流災害統計

造等，但依以上之資料，可歸納發生土石流之原因其坡度範圍約在 15 ° -30 °（約 27％-58％）間，而地滑則多發生於 5 °-20 °（約 9％-36％）。

三、對環境衝擊面之考量

（一）山坡地開發之類型

在現今台灣，由於生活型態的改變，民眾對生活品質的要求亦相對 的提高，而山坡地由於具備多項有利的條件(諸如空氣清新、景色宜人、

視野寬廣、地價較市區便宜、開發者所獲得之利潤較高…等)，遂促使台 灣的山坡地成為建築商人的最愛。但由於坡地開發所影響的是整體的大 環境，因此水土保持設施是必要的。一般來說，山坡地開發之類型包括 以下幾項：

1、農牧生產

傳統的山坡地農牧使用，即以果樹、特有作物以及水稻為 主。而現今坡地開發在農牧生產方面，則以高冷蔬菜、檳榔樹及 高山茶最多，其中又以號稱山坡地殺手的檳榔樹對坡地之破壞為 最嚴重，其主要的原因乃是檳榔樹根部較淺，對土壤之附著力不 足，不利水土保持。依據統計，截至八十四年底，全台種植檳榔 樹的面積已達 54,544 公頃，佔台灣耕地面積的 6.28％，雖然檳 榔樹僅部分分佈於山坡地，但已對台灣的生態環境造成嚴重衝 擊。

2、木竹類及草生地

在此部分上，此部分為佔山坡地之最大比例。

3、開礦

台灣礦藏種類不多，藏量亦不豐，其中較具開發價值的為石 礦，而其大部分分佈在花蓮、台東一帶及西部一小部分之石灰

石；此外，北部地區有少量之煤和金。而在開礦之主要問題上，

主要是棄土場水土保持不良、礦區基地邊坡不穩定，且當地之景 觀、綠地亦遭受破壞及水污染、空氣污染等。

4、遊憩使用

在此項目上主要可分為三類，第一類為高爾夫球場，第二類 為遊憩區及休閒度假地區，第三類為觀光果園。大體來說，這些 設施的闢建，對於國內休閒旅遊方面是有利的，但是會對環境造 成損壞，亦是需加以考慮的。

5、建築用地

在山坡地上構築房舍，較其他土地使用行為而言，是屬於較 高密度之使用，所以對水文之改變也是最為嚴重。其最明顯的例 子是近幾年發生的林肯大郡以及土石流事件。而其中大多皆導因 於民國七十年代左右之山坡地搶建風潮，以及水土保持設施的不 完善。目前雖此風潮已漸停熄，但當時所造成之損害依舊延續著。

6、道路開闢

道路系統為經營山坡地所必要之設施，但同時也是泥沙之主 要來源及破壞山坡地之孔道。由於山坡地闢建道路，土方挖填甚 多，破壞原有之地貌，再加上台灣雨量多集中於夏天，因此損及 坡地是在所難免的。也因此，泥沙常阻塞河道，進而加速水庫淤 積；更有甚者造成山崩，危及民眾的生命安全。

7、墓地使用

台灣的習俗一向以「入土為安」的觀念，因此土葬的風氣於 台灣的現行社會仍盛行。但由於台灣的面積狹小，因此遂往山坡