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第五章 實證研究:高雄典寶溪

第一節 典寶溪流域整體背景、地域空間與景觀、生態系統之功能演變分析

一、 自然發展基本分析

回顧典寶溪流域整體發展演變背景,是形塑與構成目前整體流域空間之類型與景觀 結構之驅動力,這其中包含了自然發展條件與人文發展條件:

(一) 氣候條件

該整體流域主要位於北迴歸線以南,受到地形的影響,沿海平原及中海拔丘陵地區 屬於熱帶性氣候,以 6~9 月的降雨量最多,夏季為主要的雨季、濕季,返之冬季則為主 要的乾季。該氣候為主要典型平原型河川的特性,乾濕比約為 9:1。但因為東臨中央 山脈丘陵地與高坪溪分水嶺,因此夏季也多少會有地形雨的情形發生。

因此構成典寶溪流域整體氣候條件為熱帶性氣候─夏季多地形雨,終年溫暖濕潤,

提供了自然生態棲地的基礎,如燕巢七星山區、觀音山等都是屬於比較具有生態價值的 原始林分佈。

表 5- 1 南部地區近 30 年每月平均雨量比較表( 1979 - 2008 年)

地區/月 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 嘉義 26.5 57.8 61.6 101.2 180.7 315.9 357.2 376.1 212.7 27.6 15.6 19.6 臺南 18.4 28.4 36.7 78.8 184.1 361.9 354.7 387.0 168.9 25.5 17.3 13.6 高雄

16.6 21.4 38.9 69.3 199.0 412.6 379.5 399.4 214.8 35.8 19.6 16.0

恆春 19.4 25.9 21.4 36.2 161.8 378.8 388.4 441.3 311.4 98.1 59.6 26.4

資料來源:中央氣象局南區氣象服務站。

  圖 5- 2 南部地區每月平均雨量比較區變化圖(1979~2008 年)

資料來源:中央氣象局南區氣象服務站。

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表 5- 2 高雄地區近 30 年月平均溫度統計(1950~2008 年)

月份 一 二 三 四 五 六

30 年月平 均溫度

23.0 24.2 26.0 27.8 29.2 30.1

月份 七 八 九 十 十一 十二

30 年月平 均溫度

30.3 29.7 29.2 28.0 26.0 23.6

資料來源:本研究整理統計自中央氣象站南部氣象服務站。

表 5- 3 高雄地區(1971~2000 年)月平均相對濕度統計表 地

一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十 一

十 二

平 均 高

75.0 75.1 75.0 76.6 78.6 81.4 80.3 82.3 80.0 77.8 75.3 74.5 77.7

資料來源:中央氣象局全球資訊網。

(二) 地形條件

規劃範圍內的地形整體而言自東向西傾斜,最高可以達到 262 公尺以上,典寶溪之 發源地烏山頂標高為 320 公尺,而橋頭鄉、梓官鄉之土地則大多於 50 公尺以下,鄉段 而言較為平坦。主要除了最上游的燕巢鄉部分地區為山區之外,大多為平地或是丘陵地 形,相對流域區域中之高程相差不大。典寶溪排水之平均坡度為 1/400,相對而言是比 較平緩的地形,但是東側的坡度可達 1/80,河川流速較快,洪峰時間較短,高速公路以 下之坡度又為 1/2000,趨於平緩。

  圖 5- 3 典寶溪流域整體數值高程分析圖

典寶溪流域整體地形為由向西漸緩,標高在 40 公尺以上的到 300 公尺的土地面積 占整個流域範圍的約 27%,其它大約有 72%的土地面積是屬於 40 公尺以下。整個在坡 度 1/80 的丘陵段河川,主要屬於山區排水,坡陡流急,河岸土壤常常因為水流的沖刷 而造成流失,如筆秀、角宿、牛食坑與鳳山厝支線。坡度於 1/2000 之平原段河川,為 平地排水,河川在出谷後進入洪氾平原地區,高速公路下游 14 條之分流匯集,但因為 地勢已逐漸趨於平緩,流速緩慢,加上乾濕季水量差異的影響,河道容易造成淤積。

  圖 5- 4 典寶溪流域地形地貌、斷面圖

河谷地形影響流域區域中之微氣候條件。由於典寶溪流於主要山勢高點位於東方,

該地的河谷地形主要也為東北─西南走向,在夏季時容易形成地形雨,也造就丘陵地區 濕潤的條件,有利於動植物棲息之環境。傍晚則由有東北向西南吹拂之地形風(山風、

谷風),也促使當地舒適之環境條件。

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  圖 5- 5 典寶溪流域氣候示意圖

坡度呈顯西南方為是何人類土地使用之區域。根據農委會山坡地土地限度分類標準,

坡度在 5%以內為一級坡、5%~15%為二級坡、15%~30%為三級坡、30%~40%為四級坡、

40%~55%為五級坡、超過 55%為六級坡。人們建築可以利用坡度為 30%。而整個典寶 溪流域之適合人類生存開發使用的土地則多集中於高速公路以西的部分。

圖 5- 6 典寶溪流域坡度分析圖

地形因素構成人們土地使用的方式。從整個流域地形上的走向,以及從幾百年的區 域發展歷史觀察,人類聚落的擴張更逐漸朝向東方丘陵地區擴張。

(三) 土壤與地質條件

典寶河谷流域東側有一旗山斷層通過,呈現東北—西南走向,為左移的高角度逆斷 層,東側烏山層地層較西側的古亭坑層岩性強,抗蝕性大,常造成較陡的山坡,為獨特 容易辨識的地形。大部分洪水平原區為沖積層(礫石、砂、及黏土),燕巢山區部分則 為台地堆積層(礫石、砂、及黏土),頭嵙山層(砂岩、泥岩、頁岩),桂竹林層(砂岩 與頁岩互層)、錦水頁岩(頁岩、砂質頁岩、泥岩)等。尤以泥岩部分的排水特性特殊,

在規劃上有一組原則上的規範,後續章節再行說明。

土壤從質地上來看包括有壤土、礫石、坋質壤土、黏質壤土等等。紅壤呈強酸性且 肥力差,大部分多種植甘蔗與鳳梨,大部分燕巢鄉的台糖農場農地皆是此土壤。梓官沿 海有帶狀分佈的鹽土,橋頭、大社、燕巢有部分的擬盤層土,屬於老河流沖積物,甚為 黏重;大部分地區仍以沖積土為主,排水性尚稱良好。

圖 5- 7 典寶溪流域平原土壤形態分析圖

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  圖 5- 8 典寶溪流域平地土壤性質分析圖

  圖 5- 9 典寶溪流域地質分析圖

 

(四) 基本水文分析

目前典寶溪流域面積中,東西長約 19 公里,南北寬約 6 公里,整體流域集水區面 積大約 106 平方公里,主流長度為 32 公里。因此透過針對整個典寶溪流域地形上之 GIS 水文分析、現況水文疊圖分析、以及現況洪氾分析、水文特質等等分析,條件如下:

1. 水文歷史演變分析

自 1905、1960、1994、2006 年的水系圖觀察,1989 年後典寶溪支流如大寮、筆秀、

角宿水道才逐漸呈現穩定狀態,而丘陵平原接壤地的埤塘群則有逐漸消失填平或作為魚 塭之用的趨勢。

  圖 5- 10 1905、1960、1994、2006 年水系變遷圖

2. 流域區域中各支線與集水區

目前針對整個典寶溪流域的排水集水區分佈,大至上根據水利規劃試驗所資料可分 為平地排水、丘陵地與山區排水。

(1)典寶溪支線(茄苳坑排水)

收集茄典村聚落與大部分農田排水,中下游部分維持紅樹林帶,上游(興港橋)

以上則為 RC 三面工。

(2)援中港第一大排

收集橋頭鄉農田排水與部分都市計畫區雨水,灌排兼用,以抽取方式輸送至典

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寶支線中游區灌溉約 40 公頃農田,橋頭鄉大部分農田灌溉水源仍來自後勁溪。大 排兩岸為砌石或混凝土保護工。

(3)潭子底支線(梓官排水)

為梓官都市計畫區雨水下水道系統主要排水道,收集都市雨水外還有都計區外 大片農田排水。維持明溝型態,護岸為 RC 三面工。

(4)大寮支線(大寮排水)

另有瓊林分線、街尾崙分線、與劉厝分線,南岡山捷運機場處已由高雄縣政府 水利處進行改善。集水區達約 8500 公頃,包括都市計畫區 240 公頃,非都市計劃 地區 8260 公頃,上游收集燕巢都市計畫區以及安林社區等都市雨水,中下游多為 農田逕流。劉厝分線則是收集劉厝里的雨水,最後排入大寮支線,為一砌卵石梯形 明溝與部分暗溝的排水道。

(5)筆秀支線(筆秀排水)

源於燕巢岡山榮民之家,屬於丘陵與平地排水,沿岸多經過台糖土地(南北滾 水),海成社區位於低窪地較容易淹水。筆秀橋上游有 600 公尺的 RC 三面工,其餘 為老舊的保護工。

(6)角宿支線(角宿排水)

發源於燕巢鄉橫山村,約有八條分線,收集丘陵與田園的雨水逕流與排水,流 經虎頭山、火燄山,為未來燕巢大學城與第一科大生活區重要的藍帶。目前除了第 一科大內以生態斷面進行改善,其他分支多為土明溝,草木叢生。

(7)牛食坑支線(中圳溪排水)

發源於大樹燕巢大社鄉交界山區,有水哮、食坑、及翠屏等三排水分線。沿線 大部分為山區丘陵、與農田地景。目前除少數段有護岸,其他仍為土渠,暴雨時易 遭沖刷。

(8)鳳山厝支線(保社甲排水)

源於保社村東側,收集社區與丘陵排水,下游處約 180 公尺由高雄市政府改善 完成,其餘多砌石護岸或箱涵保護工。

  圖 5- 11 典寶溪各支線與斷面工法圖

  圖 5- 12 典寶溪流域集水區分佈圖

   

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3. 河川級序、排水流域、河川密度

(1) 河川級序法則(the principle of stream orders)

河川流動的過程會因為地理空間、地質、自然坡度與集水區面積的不同,而產生不 同的蜿蜒度。大致來說可以利用河川的級序來描述河川的形狀。河川級序所建立的分類 系統是依據排水網路中河川的大小等級而定。一級河川是指沒有支流的溪流,二級河川 是指至少有兩條以上一級河川的溪流,三級河川是指至少兩條以上二級河川結合的溪流,

以此類推。一般而言,河川的級序越大則代表上游的流域面積越大,也就代表其河道的 斷面之流量可能越大。所有的分級河川的總量總和可以形成進階平均數通常在 3.0 左右,

稱之為分叉率(bifurcation ratio)。若以分叉率 3 為例,代表下游匯集水道的規模必須至 少有 3 倍平均支流的大小。

  圖 5- 13 典寶溪流域河川級序圖

(2) 排水流域(drainage basin)

排水流域或集水區也是依據溪流級序法則進行分級。一級排水流域是由一級河川所 注入所形成的水域;二級排水流域是由二級河川所注入所形成的水域,依此類推。

(3) 河川密度(drainage density)

河川密度主要是指單位土地面積中全部河川的總長度(平方公里)。在水域管理中河 川密度是一項很重要的因素,因為河川密度可以顯示出河川系統排水的效率。密度越高

排水效率越高。

4. 感潮帶

整體感潮帶範圍約為長潤橋以下到河口處為感潮段,長度約 5 公里;長潤橋以上為 非感潮段,長約 27 公里。

5. 河道排水能力分析

本研究依照高雄地區典寶溪排水整治及環境營造規劃(初稿)所計算,以 2、5、

10 年重現期之洪峰流量來看目前典寶流域主支流的排水能力發現,目前典寶溪主流全 線大部分可容納 10 年的重現期洪峰量,少部分如大寮支線匯流區、橋仔頭橋、聖東橋、

鳳龍橋附近只能容納 2~5 年的重現期洪峰量。至於典寶支線、潭子底、大寮下游、筆秀、

援中港及角宿下游段則最多只能容納 2~5 年的重現期洪峰量。

必須要注意的是,這些無法達到標準 10 年重現期洪峰量的渠段,應加以考量周圍 土地使用與聚落分布情況,以集水區進行全盤性的考量,再行擬訂以作為必要以人工方

必須要注意的是,這些無法達到標準 10 年重現期洪峰量的渠段,應加以考量周圍 土地使用與聚落分布情況,以集水區進行全盤性的考量,再行擬訂以作為必要以人工方