第一節 研究動機與背景
全球氣候變遷與異常，使得海平面與平均氣溫升高，極端降雨事件發生頻 繁，而依據消防署的統計資料可知從民國 47 年至民國 100 年天然災害所造成的 損失共有 297 件，其中因颱風洪災所造成的損失有 263 件(消防署，2013)；臺 灣地區的河川因地形陡峻、河短流急，且於梅雨或颱風季節來臨與河川附近水 庫季節性洩洪等原因，非常容易形成洪水氾濫之情形，致使河川沿岸之堤防構 造物造成部份破壞、損傷，所以一般堤防破壞原因，即歸咎於颱風、豪大雨(郭 士榮，2008)；洪災的發生原本是一種自然現象，會造成河川沿岸河谷、沖積平 原，以及部分地勢低窪地區產生週期性的淹沒情形，但是由於事件發生的不確 定性，以及受到自然環境變異和人類活動的影響，使得這些容易淹沒地區，在 被廣為開發利用的情形下，產生嚴重的洪災事件以及後續的防洪問題(羅以倫，
2004)；為防範洪災的到來，人們沿著河岸的兩側構築擋水設施，以保障自身的 生命財產安全，擋水設施構築依照政府所公佈實施的河川治理計畫進行，其位 置則依治理計畫中的水道治理計畫線或堤防預定線施作。
堤防之一般要求為壽命長、維護容易、工程費低廉等，於施工時儘量以就 近採取土石等構築，土堤在大都會附近地區，因用地費昂貴，則以混凝土防洪 牆等設置堤防，除減少工程用地之使用面積外，並可增加堤防內國土之使用與 增加土地之價值(李吉祥，2001)；因此堤防一經新建完成後，極少發生拆除的 狀況，即使因受洪災沖毀，亦於原址重新構築堤防，或經重新檢討其舊有通洪 斷面、河川主流流向等因素後再予以調整水道治理計畫線或堤防預定線位置，
經重新公告等行政程序後再施築堤防。
一是當河川受到颱風挾帶超大豪雨，導致各溪流洪水暴發、溪水暴漲，滾滾洪 流隨著大量泥沙及漂流木自上游奔瀉而下產生巨大撞擊力，撞擊堤防堤身造成 多數堤防損毀，當堤防的缺口出現後，連帶使得整段堤防遭沖毀；另一種模式 為堤防的基礎遭受洪流的沖刷，造成基礎流失，使得堤身下方所填築土石遭洪 流掏空，堤身因此產生凹陷形成缺口而使整段堤防遭沖毀。
臺灣之水利工程師多習慣於使用前人傳授之經驗尺寸法則，設計制式的混 凝土鋪面堤防及混凝土擋土牆型式(林朝陽，2008)；當水利工程設施受洪流侵 蝕而發生僅局部的破壞或受損時，主要以恢復原有功能與外觀為目的，而水利 工程的復建有其緊迫性，因此以延用原有圖面或依照前人傳授之經驗尺寸法則 去復舊為固有之方法。
由於重大水利工程之建造關係民生幸福與工業等經濟建設之發展，因此完 工後之水利建設後續營運管理機制之建立與相關工程安全設施之檢討，是相當 重要的，期能將水利設施功能達到預期之設計目標(李吉祥，2001)；目前國內 於工程之規劃、設計階段大都僅以施工成本或施工工期為最佳方案之選擇考 量，未能將設計考量的重點延伸至後續之使用與維護成本，無法達到生命週期 最佳化之目標，而在規劃、設計階段除考量施工之工期、成本與經濟可能性之 外，也須對未來維護保養所需經費與管理人力、能源消耗、使用壽限與營運效 益等一併加以評估考量，以達成整體投資最經濟、符合社會公義與永續發展等 目的(張進裕，2009)；河川工程維護發生的契機在於洪災造成的損壞，為使所 投入復建或維護經費發揮最大的經濟效益，應對歷年來復建、整修、加強等河 川維護工程加以深入探討並對其資料加以重視。
因此公共工程之維護與管理已是防災作為中重要之一環，而在有限的經費 條件下能有效因應氣候變異所造成之影響，以及在考量環境保育與生態發展意 識逐漸抬頭的情形下未來公共工程投資將不在一味的製造大量工程量體，而應 逐漸朝向既有設施與建造物維護管理為主之理念(余省鋒，2012)。國內對河川
分析方式將以往在河川工程所投資之成本經費結構予以有系統的分析及判讀，
再對河川工程的生命週期成本加以解析，以提供未來河川工程設計者對河川工 程在新建與維護管理經費考量方面之參考。
第二節 研究目的
臺灣地區的河川工程在歷經大規模的新建期後，雖然新建的經費比例逐年 減少，但維護管理所需要的經費正好與新建成反比的增加，這代表河川工程已 全面進入維護管理階段，為使得這些已經歷 20 甚至 30 年的堤岸能繼續維持其 功能，須不斷進行加強與修護作為。
因此若能搜集河川工程在興設後其長期修護資料，且建立起河川工程維護 經費資料庫，並以生命週期成本觀點來探討其設置與維護費用等，以提供設計 者在設計有關河川工程維護成本之參考。
本研究以河川工程實際投入之直接成本經費為主體進行統計分析，再利用 生命週期成本分析之計算，探討歷年來河川工程新建與維護管理成本比較。
根據上述說明歸納出本研究主要目的如下：
一、 以系統性之調查方式對於河川工程興建與維護成本資料進行整理分析，利 用調查分析之成果彙整成完整性之資料，以判斷各堤段維護實施優先順 序，進而據以擬定維護模式及方向，以作為防止及預防災害發生之參考依 據。
二、 建立實證研究與合理之計算河川工程生命週期成本與維護管理的評估方 式，以作為在使用年限內河川工程維護經費編列之參考。
第三節 研究範圍與限制
本研究所探討之河川工程範圍為防水、洩水及其它以水患防治為目的所構 築之水利構造物，即堤防、護岸為主。因此本研究以所居住之臺東縣中央管河 川—卑南溪為研究對象，其所流經之鄉鎮由北到南分別包含臺東縣海端鄉、池 上鄉、關山鎮、鹿野鄉、卑南鄉、臺東市等鄉鎮，並以卑南溪治理計畫中之起 點至出海口（如圖 1-1）兩岸之堤防、護岸等水利構造物為研究範圍。
圖 1-1 研究範圍圖 (Google Earth)
卑南溪河川構造物的興建從民國 22 年即開始構築，本研究受限於時間無法 一一統計表列各堤段之興建始末，以近 30 年（民國 71~100 年） 所施築之堤 防、護岸作為本研究之區間。
第四節 論文章結架構
本研究共分為五章，茲將各章內容簡敘如下說明：
第一章 緒論
敘明本研究之研究背景、研究動機、研究目的、研究範圍並擬定初步 之構想與架構，後續將依照本章所建立的目標進行研究。