坡地災害防治技術研究子計畫一：既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究

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(1)坡地災害防治技術研究. 子計畫一：既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 內政部建築研究所委託研究報告.

(2) 093301070000G1020. 坡地災害防治技術研究子計畫一：既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 受委託者：淡江大學研究主持人：洪勇善協同主持人：陳榮河研. 究員：吳朝賢. 研究助理：何嘉浚. 沈哲緯邱佑銘. 內政部建築研究所委託研究報告中華民國九十三年十二月.

(3) ARCHITECTURE AND BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF THE INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. Feasibility Assessment of Ecological Engineering Technique in Improving Slope Stability of Aged Communities. BY YUNG-SHAN HONG RONG-HER CHEN CHO-SEN WU GAN-CHING HO CHE-WEI SHEN YOU-MIN CHIU December 20, 2004.

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(5) 目次. 目次目次……………………………………………………………………………………………………………………I 表次…………………………………………………………………………………………………………………III 圖次………………………………………………………………………………………………………………VIII 摘要.………………………………………………………………………………………………………………….X 英文摘要….…………...…………………………………………………………………………………….....XII 第一章緒論. ……………………………………………………………………………………………………1. 第一節研究動機及目的…………………………………………………………………………1 第二節設計原則. ……………………………………………………………….……………………2. 第三節坡地社區應用生態防災工法重要性第四節研究計畫內容. ………………………………………3. ……………………………………………………………………………6. 第二章坡面沖蝕評估方法與排水設施配合使用情況………………………………8 第一節概述. ………………………………………………………………………….…………………8. 第二節台灣地區坡面沖蝕評估方式…………………………………..………………10 第三節坡地社區排水工法適用性探討. ……………………………….……………13. 第三章坡面保護工應用於坡地社區之適用性……………………………...…………25 第一節土壤生物工程技術與生物地工技術…….………………..…………...25 第二節地工合成材配合植生抗沖蝕方法………….………………………………34 第四章擋土工應用於坡地社區之適用性………………………………..………………..43 第一節擋土工之分類及適用性…………………………………………………....……..43 第二節既有混凝土結構覆土植生………………………………………………………45 第五章坡地社區生態防災工法之穩定分析. ………………….………………………...55. I.

(6) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 第一節植物根系固土能力穩定分析. ……………………..………………….………55. 第二節擋土工之穩定分析………………………………………………..…………………72 第六章生態擋土工法於山坡地社區防災之效益評估……………….……………80 第一節效益成本分析…………………………………………………………..………………81 第二節效益評估模式之建立……………………………………………...………………84 第三節工料單價分析………………………………………………………………..…………92 第四節案例分析…………………………………………………………..………………………99 第七章坡地社區生態防災工法施工規範大綱……………………...……….………118 第八章結論與建議………………………………………………………….…………………………129 第一節結論……………………………………………………………………....……………...…129 第二節建議………………………………………………………………………………...………130 參考文獻. ……………………………………………………………...………………………………………133. 附錄一台灣坡地土壤流失量估算方法…………………………...………………………137 附錄二排水系統設計原則………………………………………………..………………………153 附錄三跌水定義及相關規定. ………………………………………………..…………………157. 附錄四涵管定義及相關規定. ……………………………………………………..……………160. 附錄五台灣赤楊與羅滋草根系固土分析結果………………………………………163 附錄六生態防災工法施工規範大綱-植生篇…………………………………………172 附錄七第一次專家座談會專家意見………………………………………………….……182 附錄八期中審查專家意見………………………………..………………………………………187 附錄九第二次專家座談會專家意見………………………..……….……………………..194 附錄十聯合研討會專家意見……………..……………………………………………………..201. II.

(7) 表次. 表次表 2-1 沖蝕型態與介質…………………………………………….…..………………9 表 2-2 可容許土壤流失量 T 之各項因子分級結果……………………………………11 表 2-3 草溝說明表………………………………………………………...……………15 表 2-4 砌石溝與堆石溝說明表…………………………………………………...……16 表 2-5 植生客土溝說明表……………………………………………………………...17 表 2-6 拋碎石溝說明表……………………………………………………………...…18 表 2-7 各種襯砌材料排水溝最大容許流速概估表……………...……………………19 表 2-8 截水溝說明表……………………………………………………...……………20 表 2-9 暗渠（盲溝）說明表……………………………………………………...……22 表 2-10 水平排水管說明表……………………………………………………….……23 表 2-11 排水工適用範圍總表………………………………………………….………24 表 3-1 植生樁配合抗沖蝕網方法說明表……………………………………...………28 表 3-2 切枝壓條法說明表…………………………………………………………...…29 表 3-3 打樁編柵方法說明表……………………………………………………….......30 表 3-4 萌芽枝條捆說明表………………………………………...……………………31 表 3-5 常見植生方法及適用範圍………………………………………...……………32 表 3-6 型框噴植法說明表………………………………………………………...……33 表 3-7 抗沖蝕地工合成材料種類表…………………………………………………...38 表 3-8 蜂巢格網抗沖蝕應用說明表………………………...…………………………39 表 3-9 加勁椰纖毯抗沖蝕應用說明表……………………………...…………………40 表 3-10 生態性地工材料抗沖蝕應用說明表…………..…………………...…………41. III.

(8) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 表 3-11 坡面保護工適用範圍總表……………………….……….………...…………42 表 4-1 砌石工法說明表……………………………………………………………...…46 表 4-2 格框工法說明表………………………………………………...………………47 表 4-3 箱籠工法說明表…………………………….…………...……………………...48 表 4-4 加勁工法說明表………….…………………………………………...………...49 表 4-5 加勁擋土牆回填料級配規格………………………………...…………….…...50 表 4-6 加勁擋土牆內部穩定分析………………………...………...…………………51 表 4-7 加勁擋土牆外部穩定分析…………………...………………...………………51 表 4-8 土釘混合噴植法說明表…………………………………………………...……52 表 4-9 擋土工適用範圍總表……………………………………………………...……53 表 4-10 既有混凝土結構覆土植生說明表……….………………………………...….54 表 5-1 常見用於邊坡穩定植物之特性……………………………………………...…56 表 5-2 山坡地土壤之 c、 φ 值及土壤單位重……………………………………….…63 表 5-3 坡高為 3m、6m、10m 邊坡之安全係數…………….…………………………63 表 5-4 植生後土壤剪力強度提升百分比……………………………………...………64 表 5-5 根系土壤剪力強度參數(一)…………………………………………………….64 表 5-6 臺灣赤楊、羅滋草植生之根系土壤剪力強度增量………………………...…65 表 5-7 根系土壤剪力強度參數(二)…………………………………………………….65 表 5-8 經五節芒植生後邊坡安全係數平均提升倍數……………………………...…68 表 5-9 經白茅植生後安全係數平均提升倍數………………………...………………68 表 5-10 經百喜草植生後安全係數平均提升倍數………………………….…………68 表 5-11 經百慕達草植生後安全係數平均提升倍數…………………………….……69. IV.

(9) 表次. 表 5-12 經臺灣赤楊植生後安全係數平均提升倍數………………………….………69 表 5-13 經羅滋草植生後安全係數平均提升倍數………………………………….…69 表 5-14 設計邊坡所選用之 c、 φ 值……………………….…….…………………….73 表 5-15 工法模式輸入參數………………………………………………….…………73 表 5-16 分析模型示意表…………………………………………….…………………74 表 5-17 坡高 3m 邊坡之安全係數值……………………………………...……………75 表 5-18 基礎水平佈置砌石牆之穩定分析結果………………….……………………76 表 5-19 基礎傾斜佈置砌石牆之穩定分析結果………………………………….……76 表 5-20 基礎水平佈置箱籠牆之穩定分析結果……………………………….………77 表 5-21 基礎傾斜佈置箱籠牆之穩定分析結果……………………………….………77 表 5-22 基礎水平佈置木格框牆之穩定分析結果…………………………….………78 表 5-23 基礎傾斜佈置木格框牆之穩定分析結果…………………………………….78 表 6-1 整治工法效益及整治工程成本之評估內容……………………………...……85 表 6-2 可計效益分析內容………………………………………………………...……87 表 6-3 不可計效益分析內容……………………………………………………...……88 表 6-4 擋土工法之不可計效益評估因子評分表………………………………...……91 表 6-5 30cm 厚乾砌塊石牆單價分析表…………………………...……………………94 表 6-6 加勁擋土牆單價分析表…………………………………………………....…...94 表 6-7 混凝土格框牆單價分析表……………………….……………………………..95 表 6-8 箱籠牆單價分析表…………………………….……………………...………...96 表 6-9 土釘混合噴植法單價分析表………………………………………………...…97 表 6-10 象神颱風基本資料表…………………………………………….…………..102. V.

(10) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 表 6-11 加勁牆穩定分析…………………………………………………..….………105 表 6-12 土釘牆穩定分析……………………………………………..………….……106 表 6-13 箱籠牆穩定分析………………………………………………...……………107 表 6-14 混凝土格框牆穩定分析………………………………………...……………108 表 6-15 加勁牆工程成本分析表……………………………………………...………110 表 6-16 土釘搭配砌石牆工程成本分析表………………………………………...…111 表 6-17 箱籠牆工程成本分析表………………………………………………...……112 表 6-18 混凝土格框牆工程成本分析表…………………………………………...…113 表 6-19 可計效益分析表……………………………………………………...………114 表 6-20 不可計效益分析表…………………………………………………………...115 表 7-1 砌石牆施工規範大綱參考表………………………………………….………120 表 7-2 混凝土格框擋土牆施工規範大綱參考表……………………….....…………122 表 7-3 木格框擋土牆施工規範大綱參考表…………………………………….……123 表 7-4 箱籠牆施工規範大綱參考表……………………………………….…………124 表 7-5 加勁擋土牆施工規範大綱參考表…………………………………………….126 表 7-6 土釘混合噴植法施工規範大綱參考表……………………………………….128 表 8-1 生態防災工法基本圖彙編…………………………………………………….132. 附表 1 土壤結構參數表………………………………………………….……………141 附表 2 土壤滲透性參數表……………………………………………………….……141 附表 3 台灣各地之土壤沖蝕指數………………………………………………….…143 附表 4 S 值修正表(Cu:Cd) ………………………………………………..……………147. VI.

(11) 表次. 附表 5 植生覆蓋因子（C）表…………………………………………………..……150 附表 6 冠層遮蔽次因子(CC 值) ………………………………………………...……151 附表 7 殘株敷蓋次因子(CS 值) ……………………………………………....………152 附表 8 高填土坡之 P 值表…………………………………………………….………152 附表 9 曼寧粗糙係數表…………………………………………………….…………155 附表 10 最大容許（安全）流速………………………………………………….……156 附表 11 台灣赤楊(一)坡面植生坡高 3m 之安全係數值及提升倍數……………….164 附表 12 台灣赤楊(一)坡面植生坡高 6m 之安全係數值及提升倍數………….……164 附表 13 臺灣赤楊(一)坡面植生坡高 10m 之安全係數值及提升倍數………………165 附表 14 臺灣赤楊(二)坡面、坡頂植生坡高 3m 之安全係數值及提升倍數……….165 附表 15 臺灣赤楊(二)坡面、坡頂植生坡高 6m 之安全係數值及提升倍數…….…166 附表 16 臺灣赤楊(二)坡面、坡頂植生坡高 10m 之安全係數值及提升倍數………167 附表 17 羅滋草(一)坡面植生坡高 3m 之安全係數值及提升倍數……………….…167 附表 18 羅滋草(一)坡面植生坡高 6m 之安全係數值及提升倍數………………….168 附表 19 羅滋草(一)坡面植生坡高 10m 之安全係數值及提升倍數…………………169 附表 20 羅滋草(二)坡面、坡頂植生坡高 3m 之安全係數值及提升倍數………….169 附表 21 羅滋草(二)坡面、坡頂植生坡高 6m 之安全係數值及提升倍數………….170 附表 22 羅滋草(二)坡面、坡頂植生坡高 10m 之安全係數值及提升倍數…………171 附表 23 地工織物品質要求………………………………………………………...…175. VII.

(12) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 圖次圖 1-1 計劃進行流程圖…………………………………….……………………………7 圖 2-1 土壤沖蝕程度分級流程圖………………………………………………...……12 圖 3-1 坡地社區常用植生方法示意圖……………………………………...…………32 圖 4-1 加勁擋土牆設計流程……………………………………………………...……50 圖 5-1 邊坡之基本幾何形狀………………………………………………………...…57 圖 5-2 根系補強後土壤剪力強度之變化………..………………………………….…58 圖 5-3 加勁材以不同加勁方向在乾砂中的補強效果………………………………...59 圖 5-4 垂直加勁材與隨機加勁材剪力強度之比較……………………..…………….59 圖 5-5 垂直於水平剪力帶之彈性根模式……………………………………………...60 圖 5-6 坡面植生模擬之情況………………………………………………...…………66 圖 5-7 坡面、坡頂植生模擬之情況………………………………………….…………66 圖 5-8 五節芒坡面植生於坡高 6m 根入深度與安全係數提升比之關係….…………67 圖 5-9 五節芒坡面、坡頂植生於坡高 6m 根入深度與安全係數提升比關係.………67 圖 6-1 案例之位址及其邊坡經象神颱風崩塌後之修復情形………………….........100 圖 6-2 案例區域之五萬分之ㄧ地質圖…………………………………………….....101 圖 6-3 案例之邊坡滑動破壞、基腳裸露之情形…………………………………...…103 圖 6-4 加勁擋土牆施作完成後復育情形……………………………..……………...103 圖 6-5 整治工法效益比較圖……………………………………………………….…117. 附圖 1 台灣等降雨沖蝕指數圖…………………………………………………….…140 附圖 2 通用土壤流失公式 K 值圖………………………………………..………….142. VIII.

(13) 圖次. 附圖 3 地形縱斷面圖…………………………………………………….……………148 附圖 4 砌石與砌磚跌水（E 型跌水）示意圖………………………………..………159 附圖 5 淡水樹興里之土袋木樑跌水工…………………………………………….…159 附圖 6 涵管側面圖……………………………………………………….……………162. IX.

(14) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 摘. 要. 關鍵詞 : 坡地社區、邊坡穩定、生態防災工法、適用性、效益評估一、研究緣起台灣位於板塊運動劇烈之處，山高水急且地質破碎，再加上地震、豪雨頻繁，邊坡穩定與保護設施向受重視。早期山坡地社區開發時，由於法令規章之不足、設計考量不夠周延，使得坡地社區之邊坡穩定與保護措施稍嫌不夠完備，導致每逢颱風豪雨即常有災情產生。因此，提升安全，避免災變發生為當前坡地社區防護之重點；故既有坡地社區之邊坡防災工法，便顯得格外重要。再加上近年來民眾對於生態、環保意識的覺醒，以往以混凝土構築為主之邊坡整治工法因僅強調結構之安全性及耐久性，較少考量施工及使用期間對當地環境之衝擊，以致於常無形中破壞了自然環境景觀，此類工法已漸不符大眾對環境生態之要求。因此，多方考量結構安全、經濟成本與環境生態之生態防災工法，乃逐漸成為防災整治方式之共識。二、研究方法及過程本計劃蒐集國內外相關文獻，歸納可應用於既有坡地社區整治之生態防災工法，提供工法選擇時之參考依據，期使生命財產能獲得保障，山坡地自然資源亦可以永續發展。本報告研究內容主要分為三部分：1. 針對適用於既有坡地社區之生態防災工法，包括排水工法、坡面保護工法及擋土工法等，整理各工法之設計原則及適用性，並研擬各類工法之設計參考圖說與施工規範大綱，以提供各界參考。2. 討論植物根系在邊坡穩定所扮演的角色與發揮之效益，以及台灣土壤沖蝕量之評估方法。3. 依據安全、生態、減廢與節能等觀點，初步建立生態防災工法在既有坡地社區防災之效益評估模. X.

(15) 摘要. 式，並以一實際工程案例說明如何使用本計畫所建立的評估模式進行分析，以利工程人員作為方案評選時之參考。三、重要發現本研究由根系力學模式配合邊坡穩定分析，獲知植生根系對邊坡深層穩定的功效相當有限，係以淺層防沖蝕為主要功能。為避免坡地社區土壤流失，及維持良好的生態環境，適當的排水系統扮演著重要的角色；研究中依據坡地地形、逕流流速與保全對象等因素，分別建議草溝、拋碎石溝、植生客土溝與砌石溝等適用情形。另以參考圖說之方式提出目前可應用於坡地社區生態防災之各類型擋土工法，及其設計原則與適用範圍，內容包含砌石工法、箱籠工法、格框工法、加勁工法以及土釘混合噴植法等。對生態防災工法整治之效益，分為可計效益及不可計效益。可計效益評估主因子為保全對象，評估次因子包括潛在保全房屋數及潛在保護人口數；而不可計效益，評估主因子為生態環境與環境衝擊，前者次因子包含植被復育、生物棲息及視覺景觀，後者則為施工公害及減廢節能，其評估項目則採用評分之方式進行衡量。四、主要建議事項短期立即可執行之建議 1. 建立生態工法之生態正面指標，以及減少施工所產生的生態環境破壞，藉以更具體評估各生態防災工法之適用性。 2. 建立生態防災工法基本圖說，使工程設計人員有所依循。長期研究方向 1. 本計畫所建立之工法效益評估模式主要是針對工程施工時之效益，對於整治工程施工前之生態調查與施工後之生態復育評估，建議可再進行深入之研究。. XI.

(16) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. ABSTRACT Keywords: hillside residential communities, slope stability, ecological engineering methods, feasibility assessment, performance exploration Due to insufficiencies in development regulation and design code in the 80 eras, many slopes located in old hillside communities need to be renovated to increase their stability. Besides, improvements of living standard in Taiwan nowadays call forth people’s attention to the preservation of ecological system during and after construction of renovating works. The purpose of this research is to explore the feasibility of slope stabilizing techniques that have less impact to the ecological and environmental systems in renovating existed slopes under the prerequisite of ecological and environmental protections. The primary objectives of this research work include the following aspects: (1) Exploring the scopes and limitations of the ecological engineering. techniques in renovating the stability facility for slopes especially for those located in old hillside communities. The design sketches and the outlines of regulations are also provided. (2) Assessing the feasibility and effectiveness of the vegetation as well as. new materials in renovating the stability of slopes. (3) Under the prerequisites of safety, ecological preservation, waste. diminution and energy conservation, providing a preliminary model for performance evaluation. In addition, illustrating the assessment model through a case study for engineers to refer.. XII.

(17) 第一章緒論. 第一章緒論第一節研究動機及目的台灣地區近二十年來因人口增加，居住、交通及休閒旅遊等需求迫切，又因平地發展飽和，導致山坡地開發建築行為日漸增多。然而，原本地質就相當軟弱而不利於邊坡穩定，又因不當的建築開發行為破壞大自然平衡，導致颱風豪雨來襲而經常發生邊坡崩塌事件。其中民國 86 年溫妮颱風襲台，造成台灣北部重大傷亡，如台北縣汐止林肯大郡擋土牆崩坍，造成五百多戶屋損，更造成數十人傷殘與死亡，充分揭露山坡地社區開發所潛藏的問題，終於喚醒國人對山坡地社區防災觀念之警覺心。而以往坡地社區之整治常以安全性及經濟性為主要考量，無形中破壞了自然生態與景觀。隨著國民生活品質的提升，及生態環境保育意識抬頭，於是，「生態工法」(ecological engineering methods)乃漸成為共識。因此，既有坡地社區整治與維護如何達到平衡點，除了應深切體認「生態、安全、經濟」三項重點考量外，更應該落實生態防災工法之精神方可有效抑止災害威脅擴大。生態工法基本上是遵循自然法則，在工程中考量自然與人類的共存共榮。台灣生態工法之觀念與技術的發展過程，也與國外相同，仍偏向溪流治理方面的應用，而較缺乏坡地社區整治之相關生態防災工法的依據。由於生態保育觀念逐漸受到重視，工程整治時各單位也極力朝兼顧環境保育之方向努力；然相關的設計與技術手冊缺乏。因此，提出適合於既有坡地社區整治之各類生態防災工法及設計考量原則乃是刻不容緩的工作。於群聚密度較高之社區（例如老丙建等）進行工程整治時，更應謹慎分析，以界定各種可能採用工法之適用條件與範圍，並釐清工程人員對生態工法應用於坡地整治之安全的疑慮。有鑑於此，本計畫將通盤檢討各種工法應用於既有山坡地社區防災之適用性與環境影響效. 1.

(18) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 益評估；並建立適用工法之參考圖說與施工規範大綱及注意事項。冀望透過此研究計畫能使生態工法更廣泛且成功地應用於社區坡地之穩定，以期減少坡地社區災害的發生，並朝向落實生態保育與安全並重方向邁進。. 第二節設計原則生態工法在國內尚屬於新的專業領域，相關的設計規範及準則尚待建立，許多工法雖還在研發階段，但基本的設計原則在學術界與工程界則已漸有共識，茲分別說明如下。 1.生態工法設計時應同時兼顧工程建設的需求及環境生態的維護，亦即在工程建設方面須符合其建設功能、安全需求、景觀造型及經濟效益，在環境生態方面則須滿足其生態功能、環境需求、景觀融合及材料供需。 2.建設功能及工程安全分析應依照現有的法令、制度、規範及慣例辦理，生態功能及環境需求分析則除上述之考量外，尚須由生態工程專業人員提供專業實務之經驗，以納入設計的理念及目標。 3.生態工法設計時必須先行確認其需求性，然後基於對環境生態深切的認知下(資料蒐集及環境調查)再分析確認其預期的生態目標，以作為生態工法的設計基準。 4.生態工法預期的生態目標可以是一種或多種的目標物種(動物、植物)，也可以是自然環境的營造(如綠地、濕地等)，其選擇分析應建立在充份的環境生態資料基礎之上。 5.生態工法的設計必須是環境生態的整體考量，同時也必須針對區域環境進行生態工法的整體規劃，即使是河岸的一小段也應考量到全流域及上、中、下游的環境背景及相互關係。. 2.

(19) 第一章緒論. 6.生態工法必須因地制宜，在規劃設計時須先瞭解確認區域的環境條件及工程材料。在進行生態工法設計時，自然材料的取得必須優先考量到現地環境生態的維護。 7.生態工法設計時須同時考量施工方式及完工後的維護管理，其中施工計畫應特別注重環境保護及生態維護，維護管理計畫則應注重工法的成功及維護的便利。. 第三節坡地社區應用生態防災工法重要性台灣四面環海，面積約三萬六千平方公里，其中山坡地面積約佔百分之七十，平地約佔百分之三十。且隨著經濟之發展，人文社經活動必然會從飽和的都市社區，逐漸往鄰近的山坡地遷移。因此適度的開發利用山坡地，應為未來都市發展趨勢；唯開發過程中，必須兼顧生態環境，降低與自然界衝突，才能在和諧的自然環境中提昇生活品質。因連年風災侵襲，充分揭露山坡地社區開發所潛藏的問題。終於喚醒國人對於山坡地災害之警覺心，有鑑於此，本研究中將建議適用於坡地社區之生態防災工法，主要由工程觀點，依據地質、地形狀況，檢討符合生態精神之邊坡穩定工法，提出相關參考圖說與施工規範大綱，提供日後建置坡地社區防災工法系統配置之參考。ㄧ、生態防災工法定義與特性依據 91 年 8 月 14 日行政院公共工程委員會生態工法諮詢小組會議決議，生態工法之定義為：「基於對生態系統之深切認知及永續發展觀念，而採用以生態為基礎、安全為導向的工程方法，以減少對自然環境造成傷害」。然而位居建築密集之坡地社區，保護對象較一般護岸與道路邊坡為多，此時更應以安全為首要，生態為導向方為上策，故本研究中將生態. 3.

(20) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 防災工法定義為:「以安全為基礎、生態為導向，藉以減少周遭生態環境之衝擊，而達到生態與防災目的之工程方法稱之」。由上述定義可知，生態防災工法將以往傳統防災工法僅注重安全防災理念中加入生態環境思維；於規劃設計時，除考量生態基礎外，也應妥善檢討工法之安全性與工程設施之經濟性，並訂定生態防災工法應用範圍及目的，並於生態、安全與經濟之間取得最佳平衡點。以下即對生態、安全與經濟三項考量要素進行說明。 1.生態考量若施工地區為保全對象較多之社區時，應考量工程構造物之負面效應。設計規劃時，盡量在安全考量前提無虞之下，將社區周遭生態環境之調和，評估納入工程設計考量之ㄧ。此時如何善用當地土砂、植生等材料，以及如何降低施工過程及工程結構對當地生態之影響，進而達到當地環境、生態復舊及再生，將是首要課題。 2.安全考量若施工地區有特定之保護對象、重要之維生體系，或特殊地點時，安全將會是優先考量。尤其像台灣地形陡峻、人口稠密，便不能不提升安全性的考量。此時，生態防災的理念就有需要稍加退讓。設計規劃時須依穩定性評估、安全係數設定、力學檢算及坡面穩定分析為依據，土、砂、水泥、鋼筋等工程材料為主要使用材料。然若能善加利用施工現場或附近現存的塊石、木材等天然資材，配合植生並輔以有利生物棲息生長之人造資材等多樣性之材料，則可降低工程結構物之視覺衝擊性。 3.經濟考量除生態及安全之考量外，設計時亦應注意工程設施之經濟性，以避免資源過度浪費。然而推廣到山坡地土地開發規劃及評估時，即應就土地開發之必要性與程度，環境保育及所需建構之防災設施進行整體評估，及投資效益之分析。 4.

(21) 第一章緒論. 二、坡地災害類型台灣地區近年來因平地發展飽和，導致山坡地開發建築行為日漸興盛，然而坡地地質脆弱常因不當之建築開發行為而導致災害發生。規模較大者如民國78年及83之淡水米蘭山莊二次崩塌、民國84 年之三峽白雞山莊住宅滑動、民國85年賀伯颱風所造成的土石流事件，以及民國86 年溫妮颱風過境時發生的林肯大郡災變等，均讓人記憶猶新。依據文獻及災害案例資料整理，屬脆弱地質所產生之坡地災害類型，大致可分為以下七類災害案例，：（中央地質調查所，2001） 1.順向坡地：如汐止林肯大郡、台北虎山； 2.崩積土坡：如外雙溪之中央社區； 3.紅土坡地：如林口台地之嘉寶村； 4.泥岩坡地：西南部泥岩地區； 5.填方坡地：如米蘭山莊、頂好花園城、白雞山莊； 6.陡坡或懸崖下方：為數眾多之落石災地與陡坡風化土、岩發達之地區； 7.谷口沖積扇(土石流區)：如花蓮銅門社區、信義鄉郡坑口。三、生態防災工法重要性近年來，人們對於生活水準的需求，逐漸要求質的提升。亦即不只要求安全、安心、安穩的生活品質，對於自然環境的關心程度亦與日俱增。因此，自然環境的開發利用與維護如何達到平衡點，除了應深切體認「生態、安全、經濟」三項重點考量外，更該落實生態防災工法之精神。本研究中將生態防災工法區分為三類，即坡面保護工、擋土工與排水工。其中坡面保護工係避免因降雨逕流沖刷導致土壤嚴重流失，而輔以生態整治工法，如植生方法可以根系穩固表土避免沖刷，其根系亦有. 5.

(22) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 土壤加勁之效，具有邊坡穩定功能。此外，坡地社區破壞案例中往往會因為排水系統不良，導致邊坡破壞，故於既有坡地社區整治時，也應配合排水工法；排水系統之目的主要在攔截地表水或地下水，並加以誘導排除，避免邊坡因水的影響而破壞。此外，在安全考量方面，應該輔以具擋土功能之生物地工技術，並融入生態環境因子考量。本研究目的在搭配各類型生態防災工法，使其整合為一體，共創一個舒適、便利、安寧而又景觀優美的生活環境。. 第四節研究計畫內容台灣位於板塊運動劇烈之處，山高水急且地質破碎，再加上地震頻繁，故提昇坡地社區安全，避免災變發生，為坡地社區安全防護之重點。以往邊坡整治工法多強調結構之安全性及耐久性，較少考量對當地環境生態之衝擊，以致工程常被批評對生態造成不利影響。但若僅以生態為主要考量，雖是較符合永續發展的方法。但自然復育通常需時甚久，恐無立竿見影的功效。且其間可能因為自然及人為因素破壞復育效果，而延長其復原時程。因此，在考量安全性及時效性上，須輔以工程來治理；而如何使人造工程在合乎安全需求外，亦能保持當地之自然生態環境，將是未來邊坡整治的重點之一。穩定邊坡的工程方法繁多，諸如：坡面保護工、擋土工與排水工。這些方法亦常相互搭配使用。其中部份工法對生態環境的衝擊較小，亦較易於植生復育。故本計畫現階段由工程觀點，除探討生態工法於既有坡地社區之適用性外，也將進一步分析植生對邊坡所扮演的角色與穩定效益。本計畫研究內容主要如下（如圖 1-1 流程圖所示）： 1.檢討各種工法於坡地社區防災之適用範圍與限制，及排水設施配合使用情形。. 6.

(23) 第一章緒論. 2.植生對邊坡穩定效益與抗沖蝕之評估。 3.擬定各類型生態工法應用於坡地社區之參考圖說與施工規範大綱。 4.評估生態工法應用於坡地社區防災之效益。而對於施工前之生態調查與施工後之生態復育評估，因時間與經費限制，不在本計畫範圍。資料蒐集. 排水設施配合使用情. 植物根系對邊. 生態工法應用於坡地. 形與波面沖蝕之評估. 坡穩定之貢獻. 社區之適用性研究. 地表排水之建議. 根系力學模式. 國內外案例、. 與根拉力強度. 專家意見彙整. 之彙整與分析. 根系固土. 界定各類型生態工. 能力評估. 法適用範圍與限制. 設計考量原則. 依地質、地形等進. 擬定工法之設計參考. 與抗沖蝕原理. 行電腦穩定分析. 圖說與施工規範大綱. 地下排水之建議. 評估生態工法應用於坡地社區防災之效益. 舉辦專家座談會. 修正研究成果. 期末報告撰寫. 圖 1-1 計劃進行流程圖 7.

(24) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 第二章坡面沖蝕評估方法與排水設施配合使用情況影響山坡地穩定的因素很多，例如地形、地質、地下水位的高低、外加載重（如地震）、植生覆蓋的程度…等等。在此諸多因素中，土壤沖蝕扮演了改變邊坡地勢很重要的角色。此外沖蝕不僅造成下游泥沙的淤積，水品質的降低，也會造成邊坡不穩定，及生態環境破壞。有鑑於此，山坡地社區整治邊坡沖蝕問題時，須同時配合排水工法與土壤生物工程技術（soil bioengineering）。排水工法之目的主要在攔截地表水或地下水，並加以誘導排除，以避免邊坡因水壓過大而破壞，亦可減少坡面沖蝕達到坡面穩定之功效；而土壤生物工程技術方法主要是以生物性資材來達成坡面抗沖蝕之方法。本章首先將蒐集之資料綜合整理出適合坡地土壤沖蝕之預測公式，此外，也將建議坡面沖蝕控制方法，冀望能對生態防災工法應用於既有坡地社區防災之適用性評估能有所助益。. 第一節概述土壤受外力(主要如雨水、逕流、風力)的剝蝕作用，及地震、重力等衝擊後，自固結之土體分離、搬移與沉積的現象，稱之為土壤沖蝕。其中最常見且危害最大者為水蝕與風蝕。水蝕乃是水滴打擊地面之動能與地面逕流剪切力之作用而發生。風蝕是風之動能引起土粒移動。兩者又以水蝕較為嚴重。水蝕型態依程度可分為雨滴沖蝕(raindrop splash)、層狀沖蝕 (sheet erosion) 、指狀沖蝕 (rill erosion) 、溝狀沖蝕 (gully erosion)、河道沖蝕(stream channel erosion)及地下水沖蝕（groundwater erosion）；風蝕僅是程度的不同而已；除了水蝕與風蝕之外尚有因地質作用所引起之沖蝕稱為地質沖蝕，可分為潛變（creep）、土石流動（earth flow）、雪崩（avalanche）及土石滑動（debris slide），詳見表 2-1 分類所示。. 8.

(25) 第二章坡面沖蝕評估方法與排水設施配合使用情況. 土壤沖蝕對生態環境之破壞有重大的影響，例如水的沖蝕造成河水品質降低、邊坡呈現不穩等。風蝕會造成空氣污染和塵土堆積，沖蝕程度越大則所引起的環境衝擊與地質災害越劇烈。由上述可知生態防災工法應用於坡地社區時，其土壤沖蝕評估與控制為相當重要的課題，故於坡地社區之坡面抗沖蝕及坡面穩定技術方法，應輔以符合生態防災工法基本精神之土壤生物技術，以達到穩定坡面及降低對生態環境傷害之雙贏目標。表 2-1 沖蝕型態與介質（Gray 與 Sotir，1996）. 沖蝕介質. 沖蝕型態分類雨滴沖蝕. (raindrop splash). 層狀沖蝕. (sheet erosion). 指狀沖蝕. (rill erosion). 溝狀沖蝕. (gully erosion). 河道沖蝕. (stream channel erosion). 波浪作用. (wave action). 水. 地下水沖蝕之. (piping & sapping). 管湧和穴蝕作用風. 重力. 僅程度大小之分潛變. (creep). 土石流動. (earth flow). （地質沖蝕）雪崩土石滑動. (avalanche) (debris slide). 9.

(26) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 第二節台灣地區坡面沖蝕評估方式一、一般性描述本節僅討論水的沖蝕（或簡稱沖蝕）。而利用經驗公式或基本力學原理來預估土壤沖蝕量稱為土壤沖蝕預測。二、土壤流失預測公式簡介土壤流失預測公式繁多，以下將台灣最常使用之土壤流失預測與評估預測公式簡述如下：目前，在台灣最常使用即是通用土壤流失方程式(USLE)。（水保手冊，1992） Am = Rm×Km×L×S×C×P ------------------------------------------------------（2-1）其中 Am：土壤流失量(ton/ha/year)；換算成體積時以1.4ton/m3計之。 Rm：降雨沖蝕指數(107J×mm/ha×hour×year)。 Km：土壤沖蝕指數(ton×ha×year/ha×107J×mm)。 L：坡長因子。 S：坡度因子。 C：覆蓋與管理因子。 P：水土保持處理因子。其中本省坡地土壤流失量估算方法，請參閱附錄一。對於單一地區只用土壤流失作為單一指標不具有客觀性，採用單一土壤流失指標則會將較厚土層之地區視為嚴重土壤流失，故在此需採用「土壤流失量Am」與「可容許土壤流失量T」（台灣營建研究院，2004）兩個值相減即可反應出該地區之土壤沖蝕等級。 T=. 10. DP × RA 6PM+4DR --------------------------------------------------------------------（2-2）.

(27) 第二章坡面沖蝕評估方法與排水設施配合使用情況. T：可容許土壤流失量(ton/ha/year) DP：土壤有效深度 RA：年降雨量等級 PM：母岩性質等級 DR：排水能力等級可容許土壤流失量T之各項因子於台北縣市分級結果如下表2-2所示，並可依循圖2-1進行土壤沖蝕程度分級，主要精神以模式評估之沖蝕程度與現地勘查沖蝕程度相互比對，較能準確評估土壤沖蝕級別與土壤流失量：表 2-2 可容許土壤流失量 T 之各項因子分級結果（台灣營建研究院，2004）. T 可容許土壤流失量. PM 母岩性質等級. RA 年降雨量等級. DR 排水能力等級. 11.

(28) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 可容許土壤流失 DP（土壤有效深度）. RA（年降雨等級）. PM（母岩性質）. DR（排水能力等. 可. 通用土壤流失. 容. Rm 降雨沖蝕指數. 模. 許. 土. 模. 式. 土. 壤. 式. 模. 壤. 流. 模. 擬. 流. 失. 擬. 失. 量. Km 土壤沖蝕指數 L、S 坡長坡度因子. C、P 覆蓋與水保因子. 量. 土壤沖蝕量＝土壤流失量－可容許土壤流失量. 依據模式計算沖蝕量土壤沖蝕程度輕微、中等、嚴重. 土壤沖蝕程度極嚴重土壤沖蝕程度極嚴重根據下表原則進行現地勘查. 沖蝕級別. 1 級. 分級說明. 輕微沖蝕地面無顯著的任何沖蝕相，土壤滲透率、覆蓋良好，或坡度甚緩。表土流失量在 25％以下。. 2 級. 中等沖蝕地面有顯著的溝狀沖蝕現象，其沖蝕溝深度在 30~100 公分間，深度 15~30 公分之土地。礫石、碎石含量在 20％以下，表土流失量超過 25％至 75％。. 3 級. 嚴重沖蝕沖蝕溝寬 100 公分以上且深度 30 公分以上，呈 U 型、V 型或 UV 複合型，仍需以植物方法救治。礫石、碎石含量超過 20％至 40％，底土流失量在 50％以下。. 4 級. 極嚴重沖蝕沖蝕極端劇烈，表土無固定，且沖蝕已浸入心土或母岩，不易以植物方法救治者。含石量超過 40％，底土流失量超過 50％，甚至母岩裸露，局部有崩塌現象。現場勘查檢驗. 圖 2-1 土壤沖蝕程度分級流程圖（台灣營建研究院，2004）. 12.

(29) 第二章坡面沖蝕評估方法與排水設施配合使用情況. 第三節坡地社區排水工法適用性探討坡地排水即利用植生、工程或其他方法將逕流或地下水有效地引導、分流或排除至下游安全地區，使其破壞力減至最低限度，以減輕或避免災害之發生。其目的在於收集及排除地表水及地下水，避免因水的影響導致邊坡破壞。可能影響坡地排水設施之因子有：地形、地勢、土壤、地質、植生覆蓋、坡度、降雨量、集水區面積大小與形狀等。排水系統規劃時應先蒐集上列基本資料，經分析與比較，慎重選擇其代表性及適當精度之資料，估計逕流量，決定排水斷面並控制流速，使溝坑不發生沖刷或淤積現象，才能獲得成功之安全排水系統。排水系統設計原則請參照附錄二。ㄧ、地表排水系統將逕流有效引導、分流或排除至下游安全地區的排水方式稱為地表排水，坡地常見的地表排水系統設施有縱向排水溝（如草溝、砌石溝、植生客土溝等）、截水溝、跌水、涵管等，以往大多以鋼筋混凝土構造施作，除視覺上單一化不美觀外，也常常造成週遭動植物棲息地的破壞，本研究中將建議一些適合運用在坡地排水且較具生態意念的排水設施構造，以下將逐一說明其設計原則與應注意事宜。 1.排水溝定義指為安全宣洩逕流，在坡面上逕流匯集之地點，用塊石、草類等襯砌溝面，以保護溝身及兩側土地安全，引導逕流至安全地點排放之縱向水溝。 2.排水溝相關規定 (1)排水溝選用之構築材料以安全、經濟及生態意念為原則。常用者有砌石溝、草溝、拋碎石溝、植生客土溝及砌石植生溝等，通常多石地點可就地取材用砌石溝；流量大坡度陡急處宜採用砌石溝或砌石植生. 13.

(30) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 溝，為爭取時效或砌石溝施工困難地區，可採用草溝或植生客土溝等較柔性的排水溝渠。 (2)排水溝之斷面型式：有梯形或拋物線形溝型式可供選擇；且最好避免直線排水造成溝面沖蝕，儘量安排成蜿蜒排水溝渠，不但可避免溝面淘刷沖蝕亦可在視覺上較符合自然水流的流動型式。 (3)排水溝斷面大小之決定，先行測定排水溝坡度，依據逕流量大小及襯砌材料種類，決定其斷面，使足以排除估計之最大逕流量。又若溝內有經常流水，其流速應在各種襯砌材料之最大容許流速範圍以內。 (4)排水溝每隔適當長度及最下游，應視需要設置跌水等消能設施；陡坡危險地區，加設截水牆保護。 3.以襯砌材料區分之排水溝 (1)草溝：指種植草類於土質溝面內以防止沖蝕者，適用於坡地社區源頭排水之用，具有良好生態意念者，詳表 2-3。 (2)砌石溝：係指以塊石或以卵石襯砌溝面，以些微水泥砂漿將石材孔隙填充固結，以保護溝身安全者稱之為砌石溝；若僅以石材堆疊，靠石材自身角隅結合者，稱之為堆石溝，詳表 2-4 所述。 (3)植生客土溝：以植生土包堆砌成溝渠，舖設地工織物於溝底且在其織物下灑上草種提供抗沖蝕及綠化排水溝稱之，屬於地工合成材應用之排水溝，詳表 2-5。 (4)拋碎石溝：係指以卵石堆砌成溝渠，且將碎石鋪襯於溝面上者稱之，詳表 2-6。以上所述各種排水溝，皆兼具生態與防災功能，能確實排除地表逕流。由於其構造多具有孔隙，透水性佳，可達到安全排水之工程目的與入滲補助地下水之生態功能目的。表 2-7 列舉出建議之排水溝最大容許流速範圍，以供相關施工單位作為水理計算之參考。. 14.

(31) 第二章坡面沖蝕評估方法與排水設施配合使用情況. 表 2-3 草溝說明表構造單元. 地表排水系統. 排水溝. 草溝. （襯砌材料）. （草類以原生匍匐性草類尤佳）. 參考圖示. （1）草溝屬於柔性排水溝，較具柔性易施工。（2）兼具排水及美觀的雙重功能，且植物根系亦具有安定土壤之貢獻。（3）水溝兩側溝壁植草，而溝底鋪設卵石，施工簡單、成本低，水草有過濾及沉降之功效，溝底卵石可供水生動植物棲息。說明. （4）草類應以原生匍匐性草類為主，如假儉草等。（5）草溝植草初期，應防止人畜踐踏破壞。（1）草溝應用在水流連續不斷地區時，可用複式斷面。其溝底部份若配合襯砌，效果尤佳。. 適用範圍. （2）草溝坡度不宜太大，避免草類不利生長，一般坡面坡度 30％以內（17∘以內）之排水系統適用。（3）日照不足供草類正常生育或砂礫地及含石量較多之地區，不適用。（4）草生稀疏流速小於 1.5m/sec.，全面密草生流速小於 2.5m/sec.，溝長 30m 以內適用。（5）小集水面積或於源頭排水處理時適用。. 照片. 15.

(32) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 表 2-4 砌石溝與堆石溝說明表構造單元. 地表排水系統. 排水溝. 砌石溝、堆石溝. （襯砌材料）. （卵、礫、塊石）. 參考圖示. （1）抵抗排水沖蝕能力較高，適合流速大的排水環境。（2）塊石能有效提供較大之沖蝕阻抗力。（3）適合於溝面種植挺水植物減緩流速，與自然環境相當融合之景觀排水溝。說明. （4）盡量以當地石材為主，較能夠充分營造生物棲息環境，也符合生態工法精神。（5）水溝溝壁較陡峭時，可採用卵石堆砌，並於背部鋪設不織布，以防止溝壁土壤流入排水溝。（6）避免將砌石溝設置於填土區上，否則將造成溝渠因土質鬆軟經水流沖刷而毀損。. 適用範圍. （1）流速小於 4m/sec.及土壤易沖蝕之處。（2）適用於當地石材料源充足之處。. 照片. 堆石溝. 16. 砌石溝.

(33) 第二章坡面沖蝕評估方法與排水設施配合使用情況. 表 2-5 植生客土溝說明表構造單元. 地表排水系統. 排水溝. 植生客土溝. （襯砌材料）. （植生土袋與草種）. 參考圖示. （1）植生客土溝屬於柔性排水溝，較具柔性易施工，屬於地工合成材應用之排水溝。（2）美觀、具生命性之排水溝，相當具有生態意念。（3）水溝兩側溝壁於植生袋中灑上草種，而溝底鋪設不織布，施工簡單、成本低，且不織布有過濾及沉降之功效。說明. （4）草類應以原生匍匐性草類為主，如假儉草等。（5）此外亦有將植生樁打入土包中固定，避免水流沖刷而毀損。（6）可配合打樁編柵一起施作，能形成排水、護坡整體植生系統。（7）草類與植生袋體提供良好抗沖蝕及綠化效果，為目前應用中最具安全與生態環境諧和之排水溝。（8）可隨地勢而施作，與傳統排水溝渠直線構造大不相同，具蜿蜒性，相當美觀。（1）流速小於 2.4m/sec.的排水系統。. 適用範圍. （2）植生客土溝坡度不宜太大，避免草類不利生長，一般於坡面坡度 30 ％以內（17∘以內）之排水系統適用。. 照片. 17.

(34) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 表 2-6 拋碎石溝說明表構造單元. 地表排水系統. 排水溝. 拋碎石溝. （襯砌材料）. （礫石或小尺寸破碎岩塊）. 參考圖示. （1）水溝兩側溝壁上可種植喬木與固土草類，可有美觀與穩固排水溝壁之效。（2）溝底可鋪設不織布，施工簡單、成本低。說明. （3）可隨地勢而施作，具蜿蜒性，相當美觀。（4）宜選擇地基穩固之地。（5）宜搭配原生植物或複層喬灌木。（1）適合小碎石易取得之地點。（2）適合流速小於 1.5 m/sec.，較適合應用在地表水導流。. 適用範圍. （3）以碎石舖設施工方便、抵抗水流沖蝕能力較草溝高，但不適用於坡度太大的邊坡施設，建議於坡面坡度 25％以內（14∘以內）之排水系統適用。（4）能與自然邊坡融合成一體，使人為構築之坡地社區具視覺柔性化之生態工法要求。. 照片. 18.

(35) 第二章坡面沖蝕評估方法與排水設施配合使用情況. 表 2-7 各種襯砌材料排水溝最大容許流速概估表. 種類. 襯砌面材料. 平均 n 值. 最大容許流速（m/sec.）. 草溝. 全面密草生. 0.045. 2.5. 草生稀疏. 0.050. 約 1.5. 砌石溝. 塊石或卵石漿砌. 0.025. 約 4.0. 植生客土溝. 植生土包及地工織物. 0.034. 2.4. 拋碎石溝細礫石或破碎礫岩（小碎石） 0.022. 1.5. 註：平均 n 值引用水保手冊中建議的平均粗糙係數（水保手冊，1992）. 19.

(36) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 4.截水溝定義及相關規定截水溝係指為保護土地或有關施設，防止上游逕流沖刷為害，在其上方坡面，沿近似等高方向構築排水溝渠，以攔截逕流，並將之導至安全地點排除，襯砌材料可參照排水溝溝面襯砌材質所述施做。有關規定如表 2-8 說明。表 2-8 截水溝說明表地表排水系統構造單元-截水溝參考圖示. 暨南大學坡面中央處截水溝照片. （水保手冊，1992）. 適用範圍（1）凡需要攔截上方逕流，以免發生沖蝕或災害時均適用。（2）須將過多之地表逕流導流至縱向排水溝時構築，往往會與縱向排水溝一起施作。說明（1）勘選適合構築地點，決定構築材料種類及型式。（2）必要時可以分向取不同位置構築，截水溝水流應經由排水溝引導到安全地方排除。（3）截水溝斷面型式、降坡及容許安全流速等按集水面積計算逕流量，並依地形情況及取用材料等決定其斷面大小及型式。（4）於坡地社區等有較多保護對象之地區，應採用混凝土或砌石等剛性截水溝，以安全為首要；若保護對象較少且該地區雨量較小，可考慮採用較具柔性之生態性材料來構築截水溝，如草溝、植生客土溝等。其中跌水與涵管定義及相關規定，請參閱附錄三及附錄四。. 20.

(37) 第二章坡面沖蝕評估方法與排水設施配合使用情況. 二、地下排水系統在坡地常見的地下排水系統設施有暗渠、水平排水管，以下將逐一說明其設計原則與應注意事宜。 1.暗渠（盲溝）定義及相關規定埋設於地下之排水管路，主要功能乃在收集地表滲入土中之滲透水或土層中之滲流水，使之沿管路得以迅速排出，避免土壤含水太高或地下水位迅速升高，詳表 2-9。 2.水平（橫向）排水管定義及相關規定水平排水孔係以鑽孔機從坡面以大約大於 5°之仰角鑽入土體之孔洞，其鑽孔以能貫穿地下水之含水層，使地下水能沿鑽孔排除，詳表 2-10。最後經歸納整理各排水工之適用範圍，並列表於後以供查詢之用，如表 2-11 所示。. 21.

(38) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 表 2-9 暗渠（盲溝）說明表構造單元. 地下排水系統. 排水設施. 暗渠（盲溝）. （材料種類）. （塑膠管大多為 PVC 材質）. 參考圖示. （1）為使土壤中水分得以進入暗渠中，因此暗渠設計通常必須選擇透水性較佳材料，以使土壤中水分能快速滲入暗渠中。說明. （2）暗渠施設通常依現地條件挖掘至一定深度之深溝，再以透水性佳之覆料如礫石等覆蓋其上，最上面再回填覆土。（3）為避免暗渠所收集之滲流水再向下層土體滲入，因此應將暗渠底下之土體予以夯實，而以塑膠管所舖設之暗渠則宜避免在下半圓管壁鑽孔。. 適用範圍. （1）暗渠施設除運用在地滑地或崩塌地以外，垃圾掩埋場之地下排水或低窪地之填方亦經常以暗渠來排除地面滲入土中之水量。（2）暗渠若覆土太深，則恐收集不到地下滲流水，因此僅適用於較淺層之地下水排除。. 照片. （廖瑞堂，2001）. 22.

(39) 第二章坡面沖蝕評估方法與排水設施配合使用情況. 表 2-10 水平排水管說明表構造單元. 地下排水系統. 排水設施. 水平排水管. （材料種類）. （塑膠管大多為 PVC 材質）. 參考圖示. 說明. 適用範圍. （1）由於鑽孔可能在鑽孔機抽出後孔壁塌陷，因此須套入預先在管壁鑽孔之塑膠管，以確保該鑽孔之排水功能。（2）施工上水平排水孔係以鑽孔方式而暗渠係以挖溝構築，兩者最大差別在水平排水孔可依坡面地形鑽入土層較深位置，以排除較深之地下水，而暗渠若覆土太深，則恐收集不到地下滲流水。（1）適用於較深層地下滲流水排除，為最常採用地下排水工之一，優點為施工快速、費用低廉。（2）高地下水位區域經常以暗渠來排除地面滲入土中之水量，亦常配合擋土牆一同施設排除地下水，其效益相當良好。. 照片. （廖瑞堂，2001）. 23.

(40) 既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究. 表 2-11 排水工適用範圍總表. 排水工單元項目. （2）日照不足供草類正常生育或砂礫地及含石量較多之地區不適用。. 地草溝表. （ 3 ）草生稀疏流速小於 1.5m/sec. ，全面密草生流速小於 2.5m/sec.，溝長 30m 以內適用。（4）小集水面積或於源頭排水處理時適用。. 排砌石溝、堆石溝水植生客土溝系統. 適用範圍（1）一般坡面坡度 30％以內（17∘以內）之排水系統適用。. 拋碎石溝. （1）流速小於 4m/sec.及土壤易沖蝕之處。（2）適用於當地石材料源充足之處。（1）流速小於 2.4m/sec.的排水系統。（2）一般於坡面坡度 30％以內（17∘以內）之排水系統適用。（1）適合小碎石易取得之地點。（2）適合流速小於 1.5 m/sec.，較適合應用在地表水導流。（3）建議於坡面坡度 25％以內（14∘以內）之排水系統適用。. （1）需要攔截上方逕流，以免發生沖蝕或災害時均適用。地截水溝下（2）須將過多之地表逕流導流至縱向排水溝時構築。排暗渠（盲溝）（1）僅適用於較淺層之地下水排除。水（1）適用於較深層地下滲流水排除。系水平排水管（2）亦常配合擋土牆一同施設排除地下水，其效益相當良好。統. 24.