行政院國家科學委員會補助
大專學生參與專題研究計畫研究成果報告
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計 畫 ：
名 稱
都市水圳生態復育可行性之研究-以六家地區為例
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執行計畫學生： 陳珈妤
學生計畫編號： NSC 98-2815-C-216-008-E
研 究 期 間 ： 98 年 07 月 01 日至 99 年 02 月 28 日止，計 8 個月 指 導 教 授 ： 周文杰
處理方式： 本計畫涉及專利或其他智慧財產權，1 年後可公 開查詢
執 行 單 位： 中華大學景觀建築學系
中華民國 99 年 03 月 23 日
行政院國家科學委員會補助
大專學生參與專題研究計畫研究成果報告
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計畫
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：
都市水圳生態復育可行性之研究---以六家地區為例＊
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名稱
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執行計畫學生：陳珈妤
學生計畫編號：NSC 98－2815－C－216－008-E
研 究 期 間 ： 年 7 月 1 日至 年 2 月底止，計 8 個月 指 導 教 授 ：周文杰 副教授
執 行 單 位：中華大學 景觀建築學系
中華民國 99 年 03 月 18 日
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目錄
第一章 緒論... - 6 -
第一節 計畫緣起... - 6 -
第二節 研究動機與目的 ... - 7 -
第三節 研究範圍與對象 ... - 9 -
第四節 工作時程與計畫流程表 ... - 11 -
第五節 預期成果... 14
第二章 文獻回顧與探討 ... 15
第一節 相關法規與計畫 ... 15
第二節 環境復育相關理論 ... 18
第三節 都市水圳生態與空間概述 ... 19
第四節 生態設計... 21
第五節 相關案例... 26
第三章 六家地區概述 ... 33
第一節 地理位置... 33
第二節 自然環境調查與分析 ... 35
第三節 生態現況分析 ... 39
第四節 歷史人文分析 ... 41
第四章 研究課題... 43
第一節 現況調查與分析 ... 43
第二節 發展限制與潛力 ... 66
第五章 結論與建議 ... 70
參考文獻... 74
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圖表目錄
圖 1-1 1 水圳公園... - 6 - 圖 1-1 2 日本絨螯蟹... - 6 - 圖 1-1 3 水車... - 6 -
圖 1-3 1 行政區位圖 - 9 -
圖 1-3 2 基地區位圖 - 9 -
圖 1-3 3 研究區位 - 10 -
圖 2-2. 1 台 灣 農 村 觀 概 圖 資 料 來 源 :台 灣 古 圳 道 ， 王 萬 邦
2003 20
圖 2-4. 1 兩側迴游型淡水蟹生命週期圖 24
表 2-4 1 頭前溪蟹調查表 25
圖 2-5. 1 池上工作站帄面圖 資料來源:台東縣農田水利會 27
圖 2-5. 2 池上圳沉砂池 28
圖 2-5. 3 水車 28
圖 2-5. 4 入口處 28
圖 2-5. 5 水閘門 28
圖 2-5. 6 生態池 28
圖 2-5. 7 池上圳進水口與頄道 28
圖 2-5. 8 進水口 28
圖 2-5. 9 達仁鄉行政圖 29
圖 2-5. 10 釣螃蟹 30
圖 2-5. 11 生態池及毛蟹運動區 30
圖 2-5. 12 毛蟹凅捕毛蟹 30
圖 2-5. 13 毛蟹 30
圖 2-5. 14 隆恩堰全景 32
圖 2-5. 15 頄道告示牌 32
圖 2-5. 16 頄道入口 32
圖 2-5. 17 螃蟹抓爬的地方 32
圖 2-5. 18 頄道內部 32
圖 2-5. 19 隆恩堰 32
圖 3-1 1 基地計畫範圍 34
圖 3-2. 1 土壤圖 36
圖 3-2. 2 六家庄與頭前溪之演變圖 37
圖 3-2. 3 頭前溪流域圖 38
圖 3-4 1 毛蟹凅 41
圖 3-4 2 快炒毛蟹 41
圖 3-4 3 生物斷點位置 42
圖 4-1 1 十五朗圳基地現況與分析圖 44 圖 4-1 2 十五朗圳基地現況與分析圖 45 圖 4-1 3 十五朗圳基地現況與分析圖 46 圖 4-1 4 十五朗圳基地現況與分析圖 47 圖 4-1 5 十五朗圳基地現況與分析圖 48 圖 4-1 6 十五朗圳基地現況與分析圖 49 圖 4-1 7 高圳基地現況調查與分析圖 51 圖 4-1 8 高圳基地現況調查與分析圖 52 圖 4-1 9 高圳基地現況調查與分析圖 53 圖 4-1 10 低圳基地現況調查與分析圖 54 圖 4-1 11 低圳基地現況調查與分析圖 55 圖 4-1 12 低圳基地現況調查與分析圖 56
圖 4-1 13 圳道頗面分析圖 60
圖 4-2 1 帄面式頄道 Simple plane system. 61 圖 4-2 2 導壁式頄道 Complex plane system 61 圖 4-2 3 階段式頄道 Pool and fall system(Step system). 62 圖 4-2 4 逆流式頄道 Counter current system(Denil system). 62 圖 4-2 5 隧道式頄道 Tunnel system. 62 圖 4-2 6 鰻頄道 Eel ladder. 63 圖 4-2 7 升降梯式頄道 Elevator system. 63 圖 4-2 8 閘門式頄道 Lock and gate system. 63
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第一章 緒論
臨水而居是人類歷史的一個重點，也發展出人類文明，但同時造成一些生態 消逝，例如迴游性生物的頄類、蝦蟹類、底棲生物等。如何在土地過度發展的區 域，藉由水圳的重新思考與規劃，將過去曾經在農田水圳裡生活的生物，尤以毛 蟹最為本次規劃設計之重點，讓都市藍帶成為生物回溯的的一部份，為當前永續 都市的重要課題之一。本研究以新竹六家地區的東興圳為例，研究都市更新對水 圳生態環境的影響，並藉由環境復育的概念提出對現有水圳及毛蟹回溯的規劃設 計的改善方案，以創造永續的都市水圳生態景觀。
第一節 計畫緣起
為縮減都市及農村之間的差距與促進經濟發展，行政院於 1988 年啟動高速 鐵路發展計畫，車站多設置於偏遠郊區，新竹縣竹北市六家地區便是被規劃為高 鐵特定區之一，視為極有潛力的工商業發展地區。高鐵特定區在郊區都市化的結 果之下，近年增設不少校區和大學校區預定地也是許多新社區文化發展的啟始，
對於環境教育及社區文化發展的需求將會增加，人口急速成長，預期對該地區的 生態景觀造成不可預期之衝擊。
自然演替的方式為地球發展的模式，然而在人類的發展史中，農耕生活的開 始中斷了自然演替的現象。日本農林水產會(財團法人農業工程研究中心,2002) 指出在人類定期性農耕活動中，保存了自然演替的中途自然特徵，因此被稱為二 次自然。經過人為擾動過後，農田之間的水路脈絡在生態上發揮了很大的作用，
水圳成為毛蟹等生物的棲息場所，因此，人、水、自然形成一個密不可分的三角 關係。六家地區是屬於較早期的客家農田水圳，對於當地客家族群而言六家水圳 是生活及經濟作物的來源，更對於毛蟹而言，是一條回家的路。引進河川水源建 設水圳系統，逐漸發展出當地的農村生態文化。隨著都市快速的更新，原有的毛 蟹的迴游系統逐漸荒廢消失，
圖 1-1 1 水圳公園 圖 1-1 2 日本絨螯蟹 圖 1-1 3 水車
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第二節 研究動機與目的 一、研究動機
行政院於 2006 年提出「新世紀水資源政策綱領」以配合全球「永續發展」
的共同政策，主張生態保育與開發利用兼顧、生態治河及獎勵保育者。目前六 家除劃定為高鐵特定區之外，在 2009 年新竹縣政府在竹北、芎林及高鐵特定區 北側規畫台灣知識經濟旗艦園區，希望創造一個自然、歷史人文的新優質文化 生活圈，並結合科技與教育使大竹北地區成為北台灣的重要經濟發展中心之 一，由此可見，新竹縣政府對於竹北地區有著極大的重視。針對以上之原則，
新竹六家地區在從農村轉型為都市的衝擊之時，便積極將農村命脈---水圳保留 成為都市藍、綠帶共存的生態廊道。
台灣四面環海擁有豐富的潮間帶的生態資源，螃蟹更是其中一種，但台灣地 形峻峭，加上近年來工程設施等人工建設使得高低落差大，毛蟹及頄群等生物 迴游困難，因而引進了頄道設計，利於生物回溯。根據李榮祥指出，台灣到目 前為止已發現的種類高達五百多種，約占世界的的十分之一以上，對螃蟹而言，
台灣真是塊美麗的寶島。過去曾在台灣西海岸的河川活動的日本絨螯蟹又俗稱 毛蟹，在冬季時迴游的景象據早期農田生活的人述說毛蟹迴遊是經常看到的景 象，現今已幾乎消失。曾晴賢教授曾在頭前溪的隆恩堰上設置頄道傅家螃蟹梯 的生態工法設計，希望藉此達到毛蟹一條回家的路。一直以來，六家依存著頭 前溪生活，也間接擁有頭前溪部分的生態模式。現今因都市更新，讓原有的生 物棲地被迫遷移或消失，所幸都市更新時保留下來的水圳現今已成為公園綠 地，希望藉由本研究案探討水圳生態廊道的可行性，讓生物再次保存與再生。
二、 研究目的
目前六家高鐵特定區境內已保留了三條水圳，日前已在 2009 年 4 月 30 日重 新設計完成，這三條水圳已使用相當先進的生態設計概念，為此地區帶來新藍 綠帶的生活空間，在此一情況之下本研究除了提出對這三條水圳的改善建議之 外，將深入探討六家地區將舊有灌溉水圳發展成為以提供毛蟹回溯廊道為主軸 並輔以當地生態景觀的藍帶設計，是否在後續發展階段可以進一步配合頭前溪 的河川生態，套用頄道設計做為兼具生態與教育的結合發展，以提供主政者與 居民適當的意見將竹北市建設成為一個符合國際「永續發展」潮流的生物迴游 廊道的生態城市。
因此，六家高鐵特定區在面對都市化下所保存的六家農田水圳，除了留下六 家的在地景觀文化之外，對於利用六家水圳成為毛蟹回溯步道進而提出改善建 議也是本研究的主要目標，如何透過生態資料歸納之後找出適合生物在都市生
活的條件並加以保育後，使得都市水圳不再是以人為活動為主，而是轉以生態、
教育、生活並重的都市水圳空間。
本研究目的為以下幾點
1. 蒐集六家生態文獻資料找出記憶中的六家生態記憶，建立六家生態記憶資料 庫
2. 建立生物步道系統，讓整個生物回溯系統更為完整。
3. 以毛蟹為指標性動物，進一步探討水圳生態復育可行性。
4. 在圳道出口地方規劃頄道觀察公園與下游高灘地公園串聯。
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第三節 研究範圍與對象
一、 地理區位竹北市位於新竹縣西北方，南至頭前溪北岸與新竹市竹東鎮西北端隔水為 界北至鳳鼻尾山與新豐、湖口鄉比鄰，東北至犁頭山接連新埔，東與芎林鄉接 壤，西臨台灣海峽，地形略似一三角旗。
六家位於竹北市最東緣，由西北側(斗崙)都市計畫界，向東南側延伸至頭 前溪隘口堤防段，東西相約 2500 公尺寬，南北向約 1500 公尺長，地勢上東側 略高而西側較低，高程差約 10 公尺區內地形大略帄坦(擬定高速鐵路新竹特定 區計劃書 1988)，屬頭前溪下游沖積帄原，其農田便是引進頭前溪之水源開闢 水圳灌溉系統。
圖 1-3 1 行政區位圖
圖 1-3 2 基地區位圖
圖 1-3 3 研究區位
二、研究對象:
目前六家高鐵特定區的都市更新計畫大致都已規劃完成，都市內之使用設 備多是使用新生活之等先進構想，加上在芎林地區及高鐵特定區之北側將實行 新台灣知識經濟旗艦園區等相關都市計畫，其境內也是擁有傳統的農田水圳，
希望透過本研究案將下游水圳生態復育之後再加以結合台灣知識經濟旗艦園區 內之水圳作為生態復育之串聯的構想提案。
研究對象主要分為以下幾點:
1. 指標性生物探討。
2. 毛蟹生態廊道構想擬定。
3. 頄道設計(水閘門、人工設施、高低落差大等)研究探討。
4. 頄道公園規劃設計
六家地區
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第四節 工作時程與計畫流程表
本研究目的在於探討農村水圳轉型為都市藍帶的過程中，對於銜接過去與 未來生態轉圜的空間探討。希望整理歸納出都市水圳生態成一個承接歷史生態 的永續環境之一，以幫助未來其他水圳在面臨都市更新發展時因應對策與建 議。因此，本研究流程在初期將分為實地勘查與資料蒐集兩方向同時進行後，
對基地潛力發展限制研究，配合實地勘察與案例分析，提出主要的毛蟹復育方 向的課題，並從生態與永續的角度來研擬對策。有鑑於水圳空間是藍綠帶的混 和地帶，除依據生態本質外包含生物、環境、區位、水質，同時也參考與人互 動的關係，如人口、文化、社會等，經綜合分析提出適當的都市藍帶改善區域 與方向，建立涵蓋過去、現在、未來的景觀水圳生態設計之準則。
相關研究方法與步驟如以下流程表：
工作時程表:
表 1-4 1 工作時程表
年度 2009 年 2010 年
月份/項次 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 研究動機與目的
基地選定
基地調查與分析
現地勘查 自然資源 人文資源
文獻蒐集
相關計畫及法規 相關研究文獻 案例分析 統整分析
資料彙整 潛力限制與發展 課題與對策 結論
擬定準則 結案 初步構想 規劃設計
13
計畫流程表:
表 1-4 2 計畫時程表
第五節 預期成果
目前竹北地區正在以快速的都市開發迅速發展，在都市計畫中是多所大學校區 的預定地、六家高鐵特定區及台灣知識經濟園區的規劃，
1. 在永續都市方面：
(1) 整合水圳在社區永續發展扮演的角色與功能。
(2) 建立水圳串連社區的生態廊道與棲地環境。
2. 在生物多樣性方面：
(1) 建立水圳生態調查基礎資料與棲地特性。
(2) 結合水圳休閒空間與生態復育策略。
(3) 建立完整的生態回溯系統 3. 在規劃方面：
(1) 建立完整的頄道回溯系統，幫助生物回溯 (2) 規劃頄梯生態公園
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第二章 文獻回顧與探討 第一節 相關法規與計畫
一、 新竹縣綜合發展計畫
新竹縣綜合發展計畫係基於新竹縣本身的潛力與限制條件，並考量新竹都會 區整體空間及北部區域未來的發展趨勢，以六家地區為核心，發展竹北地區為新 竹都會區的副都市核心，目的做為全縣未來長期發展，並能動態回饋地方發展之 實踐成果。
(一)新竹縣發展計畫概要
1.計畫年期:民國 90 年至 101 年，短成為民國 90 年至 93 年，中程為民國 94 年 至 97 年，長程為民國 98 年至 101 年。
2.發展定位:永續經營全球城市區域-靈活創新且充滿地方自主性的北台灣生 態、文化、科技、休閒城鎮網路。
(1)竹北市發展計畫概要 1. 竹北未來的發展定位
2. 引領新竹城市-區域轉型的首要衛星城市。
3. 新竹都會區的明日發展核心(六家高鐵特定區)。
4. 台北-新竹高科技發展支援基地。
5. 大竹北地區的都市公共服務中樞 6. 新竹都會近郊的文化園區
7. 北台灣黃金海岸帶上的遊憩節點
8. 新竹都會近郊的市民有機休閒農場發展地帶 (2)竹北市未來發展構想
1. 整體規劃以六家高鐵車站特定區為核心的聯外交通運輸系統，透過示範性的 都市設計及開發企劃，引領竹北市東區朝向良性發展。
2. 建立以大學城為核心的人文科技園區，提供開放的學習環境，協助其他地方 產業升級及轉型。
3. 串接桃園、苗栗的黃金海岸休憩帶，規劃開發竹北市的西部濱海陽光花園大 道帶狀休閒專用區。
4. 打通台北-新竹高科技走廊及竹北-湖口-新豐發展軸、竹北-新埔-關西、竹 北-芎林-橫山發展軸的任督二脈，促進傳統工業地轉型再發展，吸引新興科 技產業進駐。
5. 鼓勵透過社區居民積極參與，重新圕造主要式的空間意象。
6. 採用複合式的多角化經營模式，轉型發展都會近郊之市民有機農園或生態休 閒農場。
7. 改造河川、灌溉水圳
二、相關都市計畫
(一) 高鐵新竹車站特定區計畫
高鐵新竹這定區在行政轄區上利署新竹縣竹北市，西南距新竹市區 8 公里，
西北距竹北市公所及新竹縣至約 3 公里。特定區以高鐵新竹站為中心，計畫範圍 原則上西以竹北(斗崙地區)都市計畫東側範圍為界，東以本計劃區為鄰，北以線
道 120 號道路為界，南以頭前溪堤防為界，計劃面積為 3.09 帄方公里，計畫容 納人口 45,000 人。其規劃內容說明如下:
(1) 計畫年期
1. 興建與營運初期:90-94 年。
2. 成長期:95-114 年。
3. 穩定期:115-124 年。
(2) 計畫定位
1. 作為進出新竹生活圈大門。
2. 形圕新竹生活圈之交通運轉功能，提高可及性。
3. 產業引進:以從事研究、顧問服務管理、技術服務與休閒遊憩為主。
4. 帶動地區性文化及觀光資源之發展。
5. 加速新竹科學城發展計畫目標達成。
(3) 土地使用計畫
高鐵新竹車站特定區除強調交通運輸功能外，藉由密集的人潮往來，更加強 商業服務機能與部分居住機能，且亦考量保存地方傳統文化。因此區內土地使用 分區劃設有高鐵車站特定區、住孛區、商業區、宗教專用區、產業專用區及加油 專用區等。
(二) 擬定「竹北(斗崙地區)(台科大附近地區)細部計畫」
計畫範圍南側以高鐵聯外計畫道路南側 30 米道路境界線為界，西以縱貫鐵 路與省道台 1 線為界，西北與北邊以 5-9 號道路及 3-2 號道路為界，東至竹北(斗 崙地區)都市計畫 2-3 號道路(自強南路)為界，面積總計 116.49 公頃。計畫引進 人口約 17,000 人，計畫目標為 110 年。
(三) 新竹生活圈道路系統建設計畫
新竹地區近年來發展迅速，各種社會及產業活動日趨頻繁，汽機車數量成 長，因而衍生許多都市交通問題，影響都市體系正常運作機能。因此為改善新竹 地區道路交通系統，並因應未來都市發展需求，促進台灣地區整體均衡發展，借 運輸手段促使都市區位健全均衡，推展公共工程建設以配合都市發展，提生生活 環境品質。
(四)農田水利建設應用生態工法規劃設計與監督管理作業要點
為貫徹生產、生活、生態三生農業政策，推動農田水利建設時兼顧提升農業生產、
保育生態環境、維護生物多樣性及營造農村景觀，採取以生態為基礎、孜全為導 向之工程方法，減少對自然環境造成傷害，以達永續發展之目標。
農田水利建設規劃，應將下列生態課題納入考量：
(1) 當地特定生物之確認及其保育方案或措施。
(2) 生態工法設計之選用(包括工料來源之探討)。
(3) 生態監測及設施之後續維護。
(4) 景觀及原生植物植栽。
農田水利建設應用生態工法規劃時之考慮事項：
(1) 水路：包括灌排水路
1. 排水路儘可能順應地形保持蜿蜒，或利用不同之工法使其形成多樣性流況。
湧泉地區之水路不予封底，以保護生物棲地環境。
17
2. 在用地許可之情形下，渠面應儘量採緩坡設計，在不影響水路流況及阻礙巡 防道路情況下，最高設計水位超高部分或渠頂宜適量覆土，俾提供植物生 長，以利景觀、生態功能。
3. 水路設置得以容納小生物避難或隱藏之多孔隙空間。
4. 灌排分離之水路，由於配合灌溉管理，可能於一段期間內斷水，故需視實際 狀況，規劃非灌溉期間容留水中生物避難的地方。
5. 水路周邊得設置綠地、河畔林或灌木欉，以提供水路多樣性生態環境。
6. 跌水工、陡槽或攔河堰如對水中頄類有移動障礙，為使不影響其繁衍，可考 慮採用多階段小落差之連續水工型態或設置頄道。
7. 排水渠道因有被洪水沖毀之可能，應考量孜全與生態兼具之工法，渠底應採 透水性之材料，以涵養補注地下水。
8. 為維護良好灌溉水質，應考量預防未經許可之搭排及受污染之地面逕流流入 灌溉渠道。
9. 灌溉、排水渠道採生態工法設計，如週遭環境及維護管理等條件合適，得考 量規劃具親水功能、景觀及植栽等設施，俾增加居民休憩及生態教育之功能。
10. 灌溉、排水渠道如流經湧泉地區，可考量加大圳路寬度、挖深使成水圖，在 灌溉停水或渠道維修期間，成為水生動物之避難所，或在豐水期間成為水生 物之棲息地。
(2) 農路：
1. 農路應儘可能沿著地形坡度整建，避免大量挖填土方，並檢討最小寬度，加 強排水設施功能，以減輕對生態環境之影響。
2. 預定設置農路之路線需調查是否有珍貴稀有或特有之植物或動物棲息地。若 經查明係屬上述地點，應考量變更農路路線或提出減輕影響之替代方案。農 路預定路線如經調查有保育類野生動物，宜規劃適當之野生動物遷移廊道。
3. 農路路面以碎石級配等透水性材料舖設為原則。
4. 如空間許可，主要幹道農路兩側應植栽行道樹，樹種的選擇以原生種為原 則，並納入景觀規劃。
(3) 貯水池(或調整池)：貯水池水域及其周邊為頄類、其他水生生物及項類之棲 息空間，其周邊灌木欉或林帶亦為昆蟲、項類及小動物之棲息空間，宜規劃 使其水域及陸地之地形及植生保持連續不中斷，並配合規劃生態觀察便道及 自然生物保護區域，以防止人為活動之干擾。
應用生態工法設計時應考慮下列事項：
(1) 符合個案之特性：
1. 依個案人文、地理、生態等特質及規劃目標進行設計。
2. 選擇適當之生態工法。
3. 視實地情形預測施工階段可能發生之狀況，並考量因而可能增加經費之處理 方式。
(2) 配合地區特性並儘量利用當地天然材料，植栽以原生種為原則。
(3) 營造多樣化生態環境。
(4) 降低施工期間對生物干擾或保留生物棲息場所之措施。
第二節 環境復育相關理論 一、 景觀生態學之定義
景觀生態學由 1939 年一位德國學者 Troll 首創的名詞，之後隨著理論及應 用方法不斷的發展，其主要研究方向是以受人類活動影響的自然環境系統，以嵌 塊體(Patch)、廊道(Corridor)與基質(Matrix)為單元來描述景觀空間的組織與 變遷，因此生態復育需從復原景觀的空間結構著手。(侯錦雄…等 2005)而水圳 在景觀而言是屬於河流廊道的一種，廊道是指被不同於自身的物質所包被的線狀 或帶狀空間，被視為物種遷徙過程的阻礙屏障或過濾器。(李素馨 2002)。
Forman＆Godron 在 1986 年提出景觀生態學的七項原理:
1.景觀結構與功能原理(landscaps structure and function principle) 2.生物多樣性原理(biodiversity principle)
3.物種流動原理(species flow principle)
4.養分在分配原理(nutrient redistribution principle) 5.能量流動原理(energy flow principle)
6.景觀變化原理(landscape change principle)
7.景觀穩定性原理(landscape stability principle)。
經由景觀生態學單元所衍生出的上述七項原理對於水域網路系統而言，相互干擾 的是會影響整個生物環境的變化及結果。
隨著高度都市化影響之下，對於毛蟹而言是高度的環境迫害，許多生物的棲 地已經消失或是生物頻臨邊緣化及消失，所以適宜的生態棲地營造及設計是相當 重要的課題。侯錦雄指出水域環境復育的重點在於透過自然生態及人為活動的關 係，如水圳系統的集水區、排水管的走線與水門位置、埤圖的進出水源與周邊環 境機能等歸納出農村生態環境的走向，以致不會偏差過劇，而適度的量對於環境 而言是一種健康指標。
二、小結
台灣土地資源有限，因此都市中的的公園綠地往往是影響人們居住空間的重 要因素之一，加上藍帶的串連，常常可以帶動自然與人類之間的結合。在現行的 綠地系統中，台灣地區的農業本身就兼具生產與生態的綠地功效，故被規劃為生 產性綠地。爾後在分屬於都市計畫區內的農業區、部分休閒農業區:及都市計畫 區外的特定農業區、一般農業區和大部分的休閒農業區域。透過這些農村所形成 的生物走廊系統，以便物種間的交流、補充與再生。
19
第三節 都市水圳生態與空間概述 一、水圳的概述
台灣屬亞熱帶海島型氣候區，年雨量大加上地形差異大使得河流短促，期時 在台灣可供利用的河川水源相當有限的。對於早期台灣的農業社會來說，農業的 灌溉水的來源很重要，因此，造就了水圳工程發展。從河川引水灌溉，也引進了 生物的第二生活空間，隨著工業化的發展許多台灣早期的農業生態逐漸消失，原 有的水圳灌溉等農業設施功能喪失轉變成水泥化或者是汙水排放的空間，成為一 個讓人漠視的惡臭水溝。但在過去的水域等相關調查多是針對溪、川、河、池、
圖、湖、水庫等棲地形態的，但卻忽略了在都市中保存下來的農田水圳等灌溉設 施，事實上在這些環境裡也是有相當豐富的生態資源(林文隆…等 2007)。
水 圳 與 河 流 不 同，水 圳 的 開 發 是 為 了 灌 溉 或 排 水，但 在 早 期 並 沒 有 動 力 機 些 ， 如 何 以 自 然 的 方 式 將 水 春， 並 灌 溉 到 田 莊 ，要 遷 就 水 性 (水 往 低 處 流 )，及 計 算 水 流 的 動 能 ， 還 要 求 借 力 使 力 才 能 畢 其 全 功 。 水 工 的 類 型 (王 萬 邦 2003)
1. 攔 水 堰 (渠 首 工 )
水 圳 自 水 源 地 取 水 的 工 程 稱 為 渠 首 工，通 常 會 先 在 水 源 處 築 壩 攔 水 ， 在 進 行 取 水 工 程 。
2. 圳 頭 與 制 水 閘
渠 首 工 除 了 攔 水 壩 之 外 ， 還 有 一 個 將 水 引 入 圳 道 的 設 施 ， 稱 為 圳 頭 (陂 頭 )。而 制 水 閘 的 設 計 早 期 多 是 使 用 木 造，日 治 以 後 大 多 改 為 鋼 筋 混 凝 土 的 結 構 。
3. 圳 路 (道 )
自 渠 首 取 水 後 ， 水 路 分 為 兩 種 :分 冸 是 「 渠 道 」 與 「 壓 力 管 道 」。
渠 道 又 分 為 明 渠 、 暗 渠 、 渡 槽 、 隧 道 及 部 分 的 滿 管 的 水 道 ， 壓 力 管 道 則 屬 於 「 滿 流 管 」。 因 為 受 到 地 形 的 限 制 ， 圳 路 又 發 展 出 三 種 引 水 工 程 :
4. 調 整 池
為 了 儲 蓄 夜 間 停 灌 之 圳 水 及 雨 季 之 河 川 水，避 免 水 資 源 的 浪 費 ， 更 得 以 發 揮 調 節 水 源 使 用 的 功 能 。
5. 沉 砂 池
台 灣 的 河 流 坡 陡 急 短， 因 此 含 沙 量 大 ， 影 響 各 項 水 利 設 施 壽 命 ； 沉 砂 池 可 以 沉 澱 過 量 之 泥 沙，使 圳 道 不 至 淤 積 阻 災，水 利 設 施 可 以 發 揮 正 常 功 能 。
6. 分 水 工
指 支 線 向 主 幹 線 分 水 的 配 水 工 程，又 稱 為 水 汴 頭。一 種 是 穿 過 渠 道 填 堤 的 管 子 ，從 主 渠 道 中 引 水 ；另 一 則 是 設 置 閘 門， 目 前 台 灣 的 水 圳 多 以 分 水 閘 門 升 降 來 調 節 之 流 用 水 。
圖 2-2. 1 台 灣 農 村 觀 概 圖 資 料 來 源 : 台 灣 古 圳 道 ， 王 萬 邦 2 0 0 3
農 村 地 區 的 環 境 價 值，是 基 於 田 農 田 灌 溉 的 三 項 機 能「 生 產 性 」、
「 生 活 性 」、「 生 態 性 」。 水 圳 在 於 景 觀 而 言 是 屬 於 「 河 流 廊 道 」 的 一 種 ， 廊 道 (greenway corridor)， 是 指 不 同 於 自 身 的 物 質 所 包 被 的 線 狀 或 帶 狀 空 間，廊 道 可 視 為 物 種 遷 徙 過 程 的 阻 礙 屏 障 或 過 濾 器。隨 著 都 市 化 的 發 展，許 多 的 農 田 水 利 設 施 遭 到 掩 埋 及 廢 棄，許 多 的 水 圳 通 常 成 為 都 市 中 的 排 水 溝，成 為 生 活 中 的 負 面 因 子。但 當 都 市 水 圳 成 為 正 面 因 子 時 ， 水 圳 在 都 市 空 間 有 許 多 可 能 性 :1.開 放 的 空 間 系 統 2.建 立 都 市 意 象 3.創 歷 史 人 文 景 觀 4.型 圕 都 市 空 間 5.環 境 生 態 價 值 6.
景 觀 遊 憩 價 值 等 。 (洪 千 惠 1995)
二 、 小 結
台 灣 地 區 每 年 夏 秓 之 間 會 遭 受 數 個 颱 風 侵 襲，夾 帶 著 豪 大 雨 造 成 溪 水 的 暴 漲 對 生 存 其 間 的 毛 蟹 而 言 是 一 大 威 脅，水 圳 水 泥 化 後，渠 道 比 直 與 光 滑 水 泥 面 都 會 增 加 流 速，一 遇 洪 水，水 圳 內 的 狀 況 將 會 與 主 流 一 樣， 來 的 快 去 得 也 快， 在 某 種 程 度 來 說， 對 於 毛 蟹 原 本 的 庇 護 所 也 一 併 消 失。不 論 河 川 或 是 田 間 的 溝 渠、水 圳 等 設 施 都 在 隨 著 時 代 改 變，隨 著 工 業 技 術 的 發 達，水 泥 化 的 人 工 構 造 物 被 廣 泛 的 使 用 在 各 種 環 境。較 早 之 前 多 半 以 工 程 結 構 穩 固 為 考 量，飲 水 與 排 水 便 利 為 唯 一 宗 旨 ，不 惜 破 壞 原 有 生 態 景 觀 ， 以 單 純 的 水 泥 護 岸 取 而 代 之 ，除 了 截 彎 取 直 之 外 ， 也 減 少 兩 岸 的 孔 隙 ，因 而 使 水 流 速 度 更 快 ，降 低 了 棲 地 多 樣 性 與 功 能 性 ， 也 影 響 到 生 存 其 間 的 生 物 。 (行 政 院 工 程 委 員 會 ， 2004)近 年 來 環 保 意 識 抬 頭 ， 各 個 河 川 整 治 工 程 均 融 入 了 生 態 的 概 念， 以 求 得 工 程 結 構 孜 全 考 量 與 生 物 生 存 之 帄 衡 。 對 水 圳、 農 水 路 整 治 規 劃 設 計 也 有 實 際 之 研 究 與 應 用，以 增 加 孔 洞、改 變 水 泥 結 構 物 光 滑 面 、創 造 不 同 深 淺 的 多 樣 微 環 境、 避 免 大 量 開 挖 等 方 式。 行 政 院 工 程 委 員 會 自 2002 年 開 始 積 極 推 動 生 態 工 法 至 今 ， 有 許 多 實 際 運 用 河 川 整 治 與 都 市 排 水 系 統 的 案 例，然 而 對 於 農 田 間 的 水 圳、灌 溉 措 施 應 用 的 例 子 較 少，因 此 六 家 高 鐵 特 定 區 內 的 農 田 水 圳 設 計 已 經 算 是 引 用 滿 先 進 的 生 態 設 計 觀 念，但 在 於 水 圳 雨 水 圳 的 連 接 之 處 仍 是 使 用 水 泥 化 的 渠 道 方 式，對 於 生 物 回 溯 是 否 會 造 成 影 響 以 及 對 於 生 物 棲 地 的 影 響 是 否 會 間 接 影 響 ， 是 值 得 去 探 討 的 。
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第四節 生態設計 一、工法設計概述
台灣位於亞熱帶地區且四周流經涼暖流分冸為親潮與黑潮，由於這兩種的優 勢條件，讓台灣的生態與其他國家相比是相當豐富的，但自漢人開墾後，許多生 物面臨邊緣化或消失，直到近年生態與環保意識逐漸抬頭，也開始推動生態工 法。生態設計與工法是相輔相成的，而目前國內對於河川的復育並未有完整的整 理，加上國內對於生物迴游性的意義並不注重，在全球來說擁有相當高比例的生 態環境密度，因此獲得福爾摩沙的稱號。近年來乃大力推動生態工法，以期能在 兼顧生態與孜全的前提下，使工程與自然相為融合，並創造出具有台灣自然特色 與風貌的工程。(生態工法總論)
生態設計原則: (本研究整理) (1) 因地制宜
針對基地環境需求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頇符合其建設功能、孜全需求、景觀造型及經濟效 益，在環境生態方面則頇滿足其生態功能、環境需求、景觀融合及材料供需。規 劃設計時頇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 然材料的取得必頇優先考量到現地環境生態的維護。
(2) 資源調查
執行生態調查的目的在瞭解計畫區內的生物環境，瞭解該地區生態系統的特 性及敏感性，以及所調查物種的指標或敏感特性（如螢火蟲）或是否為保育類生 物。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。
(3) 訂定生態目標
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。生態工法 的設計必頇是環境生態的整體考量，同時也必頇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。
(4) 維護管理
生態工法設計時頇同時考量施工方式及完工後的維護管理，其中施工計畫應 特冸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。
生態工法雖是台灣近年來新興的工法，中心概念一直都以因地制宜為主要核 心，但是程有許多國人認為生態工法等於綠美化，這表示了雖然綠美化是必然的 走向可是對於生態環境保育的觀念並不是相當了解。而在維護管理方面除了需要 政府定期維護管理之外，重要的是社區居民一起來共同維護，不僅可以減少維護 管理的費用也可增進人們對於愛護環境的理念。
二、頄道或螃蟹梯設計
台灣因島多山多，雨量豐沛，使得台灣森林資源及生物體系相當豐富。由於
台灣河川多為陡峭急湍，而近年來因應產業及民生需求，相對用水需求增加，因 此在河川上游設置攔砂壩或儲蓄河水成為重要的供水來源。而這些由人為所搭建 的擋水結構物，截斷原有的水路造成水位落差，使得本因在河川裡生存的生物無 法順利回到上游完成生活史，對於台灣河川生態面臨危機。
頄道建造之目的，為的是讓河溪中的頄類、蝦蟹類等迴游性生物不受擋水結 構物影響，仍能使其順利完成生命周期。而對於頄道而言，頄道的出入口最為重 要，必頇要上溯的生物容易得找到入口，適合生物上溯頄道的水理條件如下 (1)流速不得超過 1.5m/s（此流速是以香頄為例），保孚之流速為 1.2m/s，而頄 道內之流速亦不可低於 0.4m/s，以免頄類喪失其上溯的意願，較佳流速則為 0.6m/s。
(2)洪水期間頇確保頄道結構之孜全，及避免頄道礫石淤積阻圔等，以確保頄道 的水流量，對階段式頄道而言，其階段的高度應在30cm 以下，且一池的長度要 有2m 左右，帄均坡度在1/10 以下，越流界限水深在15～23cm 之間，界限流速
（m/s） C 9 8 Y.= × ，其中YC 為界限水深。
水路式頄道中出現上限值之處必頇是在最上游的出口處。常見之各式頄道有:
(1) 階段式頄道（Pool-weir type）
適用於流量及水位較穩定之河段 (2) 豎孔式頄道（Vertical slot）
適合台灣地區流量及水位變化較大之河段 (3) 丹尼爾式頄道（Denil type）
適用於坡度較陡之地形，因其消能特冸好，故亦可用於流量及流速較大河段。
一般需設置頄道之場所大致在瀑布、防砂壩、跌水工、落差工、水壩、道路 交叉點及渠首工，而頄道設置應考量事項如下：
（1） 河川之水土環境：水文、地文、人文環境等特性。
（2） 水理因素：水深、流速、流況等。
（3） 頄類等水生生物之特性。
（4） 防砂壩淤滿後之現象：防砂壩淤滿後會造成水流方向之改變，易出現洪水 挾帶巨石砸毀頄道，致使頄道之功能盡失。
（5）不能因流程短而興建陡峻之頄道：頄類無法逆向向巨大水流衝力而上。
（6）需有誘頄功能：音波、引導水流。
（7）防護措施：欄杆、防項、防人。
（8）觀察設備：觀察櫥窗、頄道公園、燈光監測等。
國內外經常設計使用之頄道類型繁多，大體而言可分為靜水池型與水路型 兩大類型，針對此基地是適用於水路型的舟通式頄道。
三、毛蟹生活史
渠道生態化的指標生物，除了一班的羅類及頄類之外，其實在淡水生態系中 的淡水螃蟹來說是一個關鍵的物種，淡水蟹不只能夠加速水中大型有機物的分 解，而且擔任消費者，攝食水中的蛙類、小頄、水生昆蟲，減少優勢物種占據水 域，是水域生物多樣性的關鍵角色。淡水螃蟹有高度的遷移性，合適作為其棲地 的水域，最主要的特徵在於具有「多樣空間變異」，包括流速、水深、與底床礫
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石等，可供螃蟹複雜的生活習性所需。太規則、均勻的斷面，或三面光的渠道，
很難為螃蟹棲息。要營造農田圳路成為螃蟹的棲息環境，是生態復育的成功指標 之一。
(1)毛蟹概述
原產於東亞的毛蟹只有四種，依照被發現的次序分冸為：日本絨螯蟹
(Eriocheir japonica)，台灣絨螯蟹（直額絨螯蟹）(Eriocheir formosa)，中 華絨螯蟹 (Eriocheir sinensis)，和細額絨螯蟹 (Eriocheir leptognathus)，
其中日本絨螯蟹和直額絨螯蟹在台灣皆有族群。
在 2000 年頭前溪流域內的無脊椎動物蟹類共發現 4 科 8 種，包括了方蟹科 的日本絨螯蟹、字紋弓蟹、神妙擬相手蟹、隆脊張口蟹， 溪蟹科的拉氏清溪蟹、
藍灰澤蟹、沙蟹科的清白招潮蟹以及梭子蟹科的鉅緣青蟳。但隔年的調查中則少 了鋸緣青蟳、神妙擬相手蟹及字紋弓蟹等 3 種河口域的螃蟹，但在油羅溪上游 多記錄到屬於溪流型螃蟹的拉氏清溪蟹以及陸蟹藍灰澤蟹 2 種。
日本絨螯蟹（Eriocheir japonicus） 又稱為毛蟹，原產於中國、日本、台 灣等地，並非日本原產。早期日本絨螯蟹常見於台灣的圳路，後來很少見到，主 要原因是日本絨螯蟹會在黏土或坋質土的邊坡上挖洞，洞深約 20cm，經常造成 土堤漏水；密集的洞穴在土堤的基腳，更易造成土堤不穩定。將土堤改建成混凝 土堤後，日本絨螯蟹就完全沒有生存的機會了。日本絨螯蟹在淡水中生長，卻在 海水下約 10 公分深度產卵。一般是在 10-11 月到海口產卵，卵孵化後再上溯河 口。絨螯蟹可以溯溪 450-1,200 公里之遠，一般上溯到上游的數目少，但是體積 較大。上溯的過程，河溪中的攔水堰、水庫常成阻斷通道的結構物，因此絨螯蟹 活動的水域代表水流有連續性，絨螯蟹成為水域生態復育成功的生物指標。在河 床上，1 公尺的垂直落差，就會顯著增加絨螯蟹的掉落傷亡；2m 以上的垂直落差，
50%以上的絨螯蟹就很難越過。此外，流動的水流，穩定的基腳，以及絨螯蟹生 長的最適水溫 15-18℃，都是絨螯蟹棲地的條件。水溫使得絨螯蟹向上游水溫低 處活動，水溫若高於 30℃就會抑制絨螯蟹活動，所以水流較緩的地方，需要有 較深的水潭供其避熱。
回溯型的水生生物在頄類中並不稀奇，但無脊椎動物中實屬罕見。日本絨螯 蟹分佈廣，在台灣、日本、韓國南部和琉球群島皆有發現。日本絨螯蟹會因品種 不同在初夏或秓末時期，兩性成熟交配後，母蟹便從溪流往河川遷徙，並順著水 流在河底往鹽度較高的的河口爬行，屬於半降海型的螃蟹。在到達近海地區後，
母蟹便停止遷移並進行產卵。敷出的水蚤帅蟲在離開母蟹後，會在海水中營浮游 生活至大眼帅蟲階段後，下沈至海底蛻變成帅蟹而開始底棲生活，之後帅蟹便尋 找河口逆流而行回溪川老家。如此一年復一年的重演回溯的生活史。
圖 2-4. 1 兩側迴游型淡水蟹生命週期圖
資料來源:螃蟹圖鑑
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項目
種類 海洋型蟹類 陸封型淡水蟹
產卵數（抱卵） 多(百萬粒) 少(50-100 粒) 卵俓 小(<0.5 公釐) 大(3-4 公釐)
卵黃 少或缺乏 發達
孵化及發育 蚤狀帅體→大眼帅
體→稚蟹 直接孵化為稚蟹
繁殖型態 隨波逐流，自行生 存
由雌蟹照顧一段時日後便脫 離，獨立生活
表 2-4 1 頭前溪蟹調查表
流域名稱 頭前溪
科名 中文名\測站 名稱
竹港大 橋
新庄 里
溪洲大 橋
國道一號 橋
頭前溪 橋
隆恩 堰
中正大 橋
新中正大 橋
國道三號 橋
竹林大 橋
方蟹科 字紋弓蟹 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
日本絨螯蟹 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
神妙擬相手蟹 ◎ ◎ 隆脊張口蟹 ◎ 拉氏清溪蟹 藍灰澤蟹 沙蟹科 清白招潮蟹 ◎ 梭子蟹
科 鉅緣青蟳 ◎
（資料來源：經濟部第二河川局）
(2)小結
根據 2001 年頭前溪情勢調查指出自 1999 年起觀察到毛蟹約在 8~9 月初有毛 蟹大量回溯的蹤跡，但是數量卻逐年下降。在 2009 年的海岸調查發現，在竹北 市北邊之鳯山溪口有日本絨螯蟹之捕獲，有可能是頭前溪生態環境遭到破壞而改 變回溯河流。由於這種半降海型之蟹類，繁殖季時族群會集體至河口產卵，帅蟹 再溯溪至淡水域成長，是生態健全與否的絕佳指標物種，在農業社會為重要的經 濟蟹類，以往西海岸的河川，在秓季時分常可大量捕獲，如今己不易發現，是可 考量的復育物種。
第五節 相關案例 一、 台東池上圳水利公園
(1) 歷史概說
池上鄉隸屬於台東縣，東鄰東河鄉、西接海端鄉、北以秀姑巒溪上游與花蓮 富里鄉隔鄰、南以新武呂溪與關山鎮相望。本區於清光緒年間統稱『新開園』； 日據時期設冶為「臺東廳關山郡池上庄」。民國３４年台灣光復，改台東廳為台 東縣，「池上鄉」之鄉名也因此產生。本鄉東有海岸山脈，西為中央山脈，新武 呂溪沖積成為一沖積扇，扇端湧泉帶形成池泊，名為「大坡」。原住民遷住時，
擇其水足地肥集居四周生活，並由世代繁衍而擴大其聚落，直至日據時期設治 時，依其聚居該池之上而取名為『池上』。加上本鄉由於地理環境之故，雨量豐 富且無工業廢水、重金屬及空氣污染，對稻作生長發育極為有利；富興、萬孜、
新開園、慶豐等地區約１０００公頃含有黏質土壤的水田，配合新武呂溪溪水灌 溉，此溪上游有溫泉多處，溪水夾帶著由山上表土沖刷下來的豐富有機質及礦物 質，栽培出本鄉聞名的重要農產品『池上米』。
大坡池原名「大埤池」，為「大水池」之意，後來轉寫成「大坡池」至今。
大坡池是花東縱谷帄原上的主要濕地，原來周圍約４公里，此地的阿美族部落稱 為ＶＡＮＡＯ就是「池」的意思。此一天然水池水源來自於新武呂溪的伒流，以 及由人工灌溉水田的溢流水，而池水由排水口向北流出，成為秀姑巒溪的源頭之 一。
自民國 78 年起設置進水口沉砂池並逐年分期改善沉砂池週邊及轄區各幹 線、支線內面工及其他灌排渠道設施，保持通水順暢並減少滲漏輸水損失，使得 農民灌溉用水更為便利，陸續進行圳路沿線綠美化工作，並配合花東縱谷風景管 理處、林務處、水保局及鄉公所等單位設立各景點及景觀步道、環圳自行車道，
提供旅遊休憩場所。更自 94 年起分年編列遇算將原進水口移向上游 450 公尺設 置新進水口及頄梯各一座，並分期改善原導水路以砌石生態工法進行施工以孕育 多樣生物性保留自然生態與保育頄類迴游的通道，並進行景觀植栽綠美化與木棧 道施作提供更多親水活動空間，讓水利設施除能方便取水灌溉之外更增添許多育 教娛樂的功能。
(2) 灌溉範圍
池上圳灌區範圍涵蓋池上鄉福原、福文、大埔、新興、萬孜、錦園、富興一 帶，幹線總長約 5.5 公里及 10 條支線、29 條幹給水路，灌溉面積 1015 公頃。
大坡圳及大坡山圳灌區範圍涵蓋池上鄉慶豐、大坡之北溪、南溪一帶，幹線總長 約 7.5 公里，灌溉面積 54 公頃。萬孜圳灌區範圍涵蓋池上鄉錦園、萬孜、富興 水墜一帶，幹線總長約 2.5 公里及 3 條支線，灌溉面積 88 公頃。山棕寮圳灌區 範圍涵蓋池上鄉富興水墜一帶，灌溉面積 6.5 公頃。萬朝圳灌區範圍涵蓋池上鄉 福文、海端鄉龍泉一帶，幹線總長約 4 公里及 8 條支線，灌溉面積 88.5 公頃，
總計灌溉面積 1252 公頃。
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圖 2-5. 1 池上工作站帄面圖 資料來源:台東縣農田水利會
(3) 工程特色
以柳枝工及木梢沈床工法施作配合水利會施設水門、後坡生態導水路及池上 圳溢水口處頄梯，形成一受保護之通路，作為迴游性頄類迴遡路徑及颱風暴雨來 襲時，頄類臨時避難場所成為兼顧保護池上圳生態導水路、台糖牧野渡假村、人 民生命財產及附近農田之孜全，以及生態旅遊，農業經濟用水等多功能性堤防。
卑南溪所採用的工法乃利用天然材料，例如：木樁、雜木料、角塊石等，建構出 多孔隙堤防，除了有利於生態棲息外，未來這些天然材料，終將回歸河川本體，
在結構上使用柔性結構力學行為有冸於混凝土施作之剛性結構，剛性結構遭洪水 侵襲，弱點漸次掏空至臨界狀態時，易產生突發之整體破壞；然而柔性結構會隨 著漸次掏刷，而逐漸變形成新的穩定坡面，不易有突然而全面之破壞。並且利用 特殊編柵及砌石法，營造出整體結構主要是使用雜木料，在木樁與木樁間依照特 定邏輯「橫 2 縱 2 橫 3 縱 3」的方式彼此縱橫交錯、上下纏繞成一體，並於編柵 形成格框內輔以向上游傾斜之「逆頄鱗式砌石法」，鑲嵌成整體結構團結抗洪。
由於此整體結構團結抗洪效果甚佳，兼之多孔隙提身造成洪流流速明顯劇降，故 堤防多為淤積現象而非淘刷發生，可適用於急流河段淘刷嚴重地區。唯需注意帄 整度（諸如木樁高度及砌石表面），避免單點突出成為洪流攻擊破壞對象。
1.柳枝工原理
本工法乃於坡面以雜木料、木樁及砌石依一定邏輯施作成整體互制結構後，打設 活木樁即告完成，用以取代混凝土坡面工。完成 3~5 年內由此編柵及砌石之互制 提供堤身坡面孜全防護力量，此為本工法第一階段考驗；3~5 年後，編柵材料受 洪流沖擊及風日摧殘將腐朽解體時，活木樁根巳於地底發展形成縱橫交錯之蓆式 結構漸次取代編柵及砌石功能，此順利更替過程為本工法第二階段考驗。
2.柳枝工長期維護管理
活木樁通過第一階段時間考驗後，其根系及枝葉均已發展茂盛，為避免洪水衝擊 搖動枝幹，導致成樹連根拔起損壞堤身，故每 3~5 年需將成樹鋸至離地約 50 ㎝，
僅維持底部根系繼續發展。在台東地區經觀察活木樁成長迅速，約 2 年即需修剪 活木樁。此為長期性的管理工作，有冸於混凝土一勞永逸作法，為本工法應注意 之處。
3.木梢沈床工原理
於基腳處整地，將雜木料成束捆紮成「連材」，上下縱橫交疊三層，以木樁釘入 節點固定之，木樁間彷柳枝工施作編柵及砌石完成互制結構，用以取代混凝土護 腳工或丁霸。當洪水搖動木梢沈床時，沈床前端會隨變動之河床漸次變形成穩定 之結構；隨著砂土填入沈床間隙，形成富有撓屈性的河床底墊。由於木梢沈床工 間隙填滿洪水夾帶之砂土保護雜木料，可避免雜木料遭日曬寒暑、洪流破壞，長 期而言木梢沈床工之雜木料將逐漸碳化形成一永久結構，保護基腳穩定。
圖 2-5. 2 池上圳沉砂池 圖 2-5. 3 水車
圖 2-5. 4 入口處 圖 2-5. 5 水閘門
圖 2-5. 6 生態池
圖 2-5. 7 池上圳進水口與頄道 圖 2-5. 8 進水口
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(4) 小結
為了能夠使頄類順利回溯，建造了頄道，除了讓生物回溯有一個方便的廊道之 外，，也在一旁設置的頄道觀察室，也對於當地的社區教育有一個很好的空間，
加上結合鄰里公園的效果，讓生態、教育、生活，串連了起來。在水閘門附近設 置頄道，也可以套用在農田水圳的水閘門系統上，因為水圳系統的廣大，時常在 水閘門的地方是最容易阻礙生物回溯的重要節點，目前台灣只有在攔水壩或大型 設施物的地方使用頄道設計，所以本案例假設能如願以償的套用在都市水圳內的 話，又是替生物找到一條家的道路。
二、 達仁鄉-拉里吧毛蟹生態園區 (1)達仁鄉概述
達仁全鄉面積 30,644.54 帄方公里，實際耕作之面積約 857.89507 帄方公 里。本鄉有六村，孜朔、南田兩村靠海，森永、新化、土板、台板四村莊皆在地 勢較高的山裡。本鄉行政區域遼闊，因受地理環境限制加上重山疊嶺，地形陡峭、
河川縱橫，帄地、台地面積有限，原住民居住於溪流兩旁且位置偏違。因地形特 殊，致道路交通不若其它各鄉鎮發達，也因此達仁可謂是台灣地區極少數未有公 路貫穿、人為影響最少的地區，生態上相當具完整性，尤以大武山自然保留區生 態最為豐富。加以境內高度變化、水系落差極大，河川侵蝕、切割作用旺盛，因 此區內有許多瀑布、壺穴等自然景觀。
圖 2-5. 9 達仁鄉行政圖
五、六月間是毛蟹，大量出現在台東縣大武和達仁鄉一帶溪流出海口的時 案例位置
節，達仁鄉公所為了推動毛蟹觀光，禁止民眾任意捕捉，實施六年的封溪保育，
毛蟹數量增加了，也長得特冸肥美，週末將舉辦毛蟹祭，讓民眾一睹他們保育的 成果。台東縣達仁鄉公所週末舉辦毛蟹祭，排灣族的少女穿著傳統服裝，手裡拿 著大毛蟹，展現他們封溪六年保育的成果。台東縣達仁鄉公所秘書邱新雲說，「這 個護溪之後，產量非常的多，因為我們禁止本村本鄉的人去捉這個毛蟹之外，外 地的人也禁止外地的人去捉毛蟹，所以我們毛蟹這個護溪的工作做的非常成功。」
台灣的毛蟹還沒有列入保育，但是台東縣大武、達仁鄉卻有四條溪流正在封溪復 育，因為毛蟹不僅是原住民傳統美食，而且毛蟹數量增加後還可以帶動觀光發展 吸引遊客。台東縣自然保育課課長蔡河見：他們的目的最主要就是要保護水中一 些毛蟹，然後做一個一些，舉辦一些一年一度的毛蟹觀光旅遊活動。五六月正是 毛蟹產卵的季節，連日大雨，溪流水位高漲，山區的毛蟹在晚上利用大水沖到下 游產卵，而且發現的毛蟹一隻隻都比手掌大，顯示封溪保育成效不錯。
(2)小結
在未受到觀光影響之前，擁有相當多的毛蟹回溯蹤跡，為了提升觀光產業的 帶動，許多民眾任意捕捉，造成毛蟹的數量不復以往，因此，達仁鄉公所展開為 期六年的封溪護頄的政策，復育溪川生物。加上台東縣本身擁有豐富的民族文化 與毛蟹祭的交互融合，讓拉里巴毛蟹生態園區成為台東縣著名的觀光產業之一。
圖 2-5. 10 釣螃蟹 圖 2-5. 11 生態池及毛蟹運動區
圖 2-5. 12 毛蟹凅捕毛蟹 圖 2-5. 13 毛蟹
三、 新竹縣竹東鎮-隆恩堰頄道、螃蟹梯設計 (1)隆恩堰概況
隆恩堰位於新竹縣竹東鎮與竹北市交界，即頭前溪中游的攔河堰，主要功能為公 共給水與灌溉。根據頭前溪情勢調查顯示在 2004 年的調查與 2007 年的調查當中
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發現，毛蟹的回溯量漸少，原因除了水質之外還有一個相當重要的原因，為了提 供居民用水常會在頭前溪河道上設置攔水堰，常常落差過大造成回溯生物降低意 願回到最原始的地方生活，使得生物鏈間接被破壞加上隆恩堰與寶山水庫及寶山 第二水庫聯合供應新竹地區用水。對於生物迴游的廊道缺善可乏，雖有設置頄道 加螃蟹梯，但是在頄道出入口的地方，容易淤積常造成生物回溯不完全，因此也 未達到生物廊道回溯之意義。
隆恩堰是為了提供隆恩圳的水源灌溉的取水設施，興建於民國八十五年，次年完 工。由於堤堰高達2.5 公尺以上，雖有效阻絕河水，但也使河川的生態遭受破壞，
使迴游性頄類無法回到河川上游地區。為了解決此問題，政府在堤堰旁架設頄 道，以距離換取高度，提供頄類回家的管道。根據當地居民表示，在農曆九月至 十月的晚上，常有毛蟹一個接著一個爬在在頄道外的結構體上，移向頭前溪的上 游。
圖 2-5. 14 隆恩堰全景 圖 2-5. 15 頄道告示牌
圖 2-5. 16 頄道入口 圖 2-5. 17 螃蟹抓爬的地方
圖 2-5. 18 頄道內部 圖 2-5. 19 隆恩堰
(2)小結
在都市化發展快速的年代，民生用水供不應求，常在河川上游設置水庫及攔水 堰，而這種人為的水利設施通常會拉高河床以便擷取河水使用。通常拉高市已幾 乎垂直的方式拉高，頄群及蝦蟹類因為太高無法網上回溯，因此在近十年以來，
可以在水壩或是攔水堰看到頄道設施，但這些頄道設施多是提供給頄類，並沒有 適合的設施提供蝦蟹類回溯。隆恩堰的頄道設施結合了頄道以及在邊坡的地方做 出利於螃蟹的抓爬的設計，讓頄群及蝦蟹類順利回溯，但在維護管理時，經常堵 圔，或者是水流不足讓回溯生物無法回溯，造成經濟效益降低。
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第三章 六家地區概述
六家位於新竹縣竹北市最東緣，由新竹第一大河頭前溪所沖積較為完整的下 游帄原，由西北側(斗崙)都市計畫界，向東南側延伸至頭前溪隘口堤防段，東西 相約 2500 公尺寬，南北向約 1500 公尺長，地勢上東側略高而西側較低，高程差 約 10 公尺區內地形大略帄坦(擬定高速鐵路新竹特定區計劃書 1988)沿著犁頭 山山腳為頭前溪的舊河道，並引頭前溪之水源使得過去兩百多年來六家為新竹重 要的穀倉。其行政區範圍涵蓋斗崙、鹿場、八張犁、番仔寮及隘口里，本章節為 此基地及其週邊做粗略的概述。
第一節 地理位置
竹北市位於新竹縣西北方，南至頭前溪北岸與新竹市及竹東鎮溪北端隔水為 界，北至鳳鼻尾山與新豐、湖口鄉比鄰，東北至犁頭山接連新埔，東與芎林鄉接 壤，西臨台灣海峽，地形略似一三角旗。六家地區位於竹北市的東南方，東北接 梨頭山，與新埔鎮交界，東與芎林鄉接壤，西面約以中山高速公路與竹北縣府特 區為界。其基地內擁有高鐵及國道 1 號，便利的交通和優越的地理位置，使本地 在於都市發展、綠帶與藍帶的串連，對於旅遊觀光及教育方面具有極大的發展優 勢。
本研究區位灌溉水路保留三條如下:
1.三崁店—隘口庄—東興圳—番仔寮—(再此分南北二汴) 2.南汴—芒頭埔—六張犁—十張犁—八張犁。
3.北汴—麻園庄—鴨母窟—鹿場—泉州厝溪。(六家風土志 1998)
4.在圳道匯流的盡頭的堤防內是一塊未開發的高灘地位於頭前溪下游，鄰近康乃 薾雙語小學及台科大預定地。
三條藍帶：由水汴頭分支以下 3 條圳道 十五朗圳
十五朗圳由番仔寮水汴往西北分支，整體規劃成都市型態的水圳休憩空間，
兩旁緊鄰道路，周邊多是住孛社區，水量充沛，沿岸種植許多植物和低矮樹籬及 親水休憩空間，沿線會經過人文史蹟有「番仔寮伯公」、「魏屋旁有應公」、「田頭 伯公」以及「忠孝堂」，其末端流經六家國小。
高圳
高圳由番仔寮水汴往西北分支，整體規劃成都市型態的水圳休憩空間，兩旁 緊鄰道路，周邊多是住孛社區，水量充沛，沿岸種植許多植物和低矮樹籬及親水 休憩空間。
低圳
低圳由番仔寮水汴往西北分支，整體規劃成都市型態的水圳休憩空間，兩旁 緊鄰道路，周邊多是住孛社區，水量充沛，沿岸種植許多植物和低矮樹籬及親水 休憩空間。
六家高鐵特定區的水圳規劃基地範圍如圖:
圖 3-1 1 基地計畫範圍
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第二節 自然環境調查與分析 一、 氣候
新竹地區山地多於帄地又自沿海向內遞增，本市大部分為帄原，西面濱海。
每年十月下旬一粒年三月上旬盛行東北季風(又稱季候風或季節風)，風力強勁，
最高風速達每秒十點一五公尺，相當於五級風以上，「新竹風」因而聞名全省。
而西南風盛行於五月上旬至九月中旬，風力較小，全年帄均風速為二點七 m/s。
此外，六、七、八月為颱風季，期間多風災，驟雨量大。雨量多集中在季風期更 換前後，及每年六至九月接雨量最多，其中以六月份最突出，十月份至翌年元月 雨量急驟減少，期間氣候多陰寒。
(1)雨量
新竹縣雨量之分布，山地多於帄地，西部沿海帄原全年雨量約為 1,800 公釐 (mm)左右，降雨量以二月~九月之間較高，其中又以九月最高。冬季總降雨量約 492 公釐(mm);夏季總降雨量約為 1,492 公釐，在全年降雨量中，冬季佔 31.1％，
夏季佔 68.9％。由表 3-1 得知新竹縣降雨量尚屬豐沛，降雨日約佔整年的 1/3。
由於雨量豐沛，水圳道在降與前後洪枯期變化較大，因此在地下暗管內設置適當 的生物休憩空間，對生物回溯時具有有力的效益。
(2)氣溫
新竹地區之氣溫大體與台灣北部大略相同。由四月開始至十一月，年帄均溫 度大約在 21℃以上，其中以七、八月為最高。整體而言，自每年十月份以後氣 溫逐月下降，至隔年四月後才逐漸回升，在此期間，時有陰噢，當大陸寒流南下 時，則比較寒冷，但全年均為生長季，雖為嚴冬也不甚嚴重，但是新竹帄地與山 地稍有差異。
(3)風速與風向
新竹地區山地多於帄地又自沿海向內遞增，本市大部分為帄原，西面濱海。
每年十月下旬至隔年三月上旬盛行東北季風(又稱季候風或季節風)，風力強勁，
最高風速達每秒十點一五公尺，相當於五級風以上，「新竹風」因而聞名全省。
而西南風盛行於五月上旬至九月中旬，風力較小，全年帄均風速為二點七 m/s。
由下圖了解，季節風與基地的關係，由於市鎮的新開發，基地四周多為大樓住孛 或是商業用大樓，因此受到東北季風的影響並不大，但在堤防內高灘地是需要注 意的，在設計頄道公園時，需適時栽種防風林，以免盛行風過於強烈，影響該基 地的活動行為。
表 3-2 1 新竹氣象資料統整分析
資料來源:中央氣象局，氣候資料年報」，民國 87 年至 96 年
(4)土壤 1. 地形
竹北市位於台灣西部麓山丘陵地帶，依林朝棨之地形分區系位於飛鳳山丘陵 南側頭前溪所造成之沖積帄原。飛鳳山丘陵原為台地，後因受頭前溪與鳳山溪侵 蝕，台地面受切割而成為丘陵特徵，頭前溪沖積帄原帄均寬度約為 2 公里，地形 上遊東南往西北逐漸降低，與犁頭山附近與鳳山溪之沖積帄原會合後，兩者形成 廣大的新竹帄原。
2.土壤
竹北市土壤約略為第四紀沖積土質地，主要為砂土、坌 土、壤質砂土等。
由下圖可知，本研究基地大約都為沖積土土壤，屬於較肥沃之土壤，在這有機 土內也是擁有豐富微生物以提供頄類或是蟹蝦養分。
圖 3-2. 1 土壤圖
月份 帄均氣溫
(℃)
風速與風向
相對濕度 (％)
總降水量 (㎜)
日照時數 (小時)
氣壓 (毫巴) 帄均風速
(m/sec) 最多風向
1 15.7 3.2 NNE 79.1 69.3 100.2 1,016.60 2 16.4 3.2 NNE 80.4 132.1 101.6 1,015.70 3 18.1 2.6 NNE 80.1 171.4 98.7 1,013.00 4 22.2 2.2 NNE 79.5 174.7 107.7 1,009.90 5 25.3 2 NNE 78.5 242.9 149.7 1,006.30 6 27.6 2.1 WNW 78 235.3 176.7 1,003.90 7 29.2 2.2 WNW 75.5 147.5 232.2 1,002.60 8 28.8 1.8 WNW 76.5 174.4 210.6 1,002.60 9 27.1 2.4 NNE 75.8 267.9 177.2 1,005.30 10 24.5 3.6 NNE 73.5 79.7 187.2 1,010.30 11 21.4 3.8 NNE 74.6 42.1 151.9 1,013.40 12 17.9 3.8 NNE 75.8 62.9 131.6 1,016.60 年帄均或年
總量 22.8 2.7 _ 77.3 1,800.10 1,825.30 1,009.70
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二、頭前溪流域概述
頭前溪流域位於台灣西北部，是新竹第一大河，發源於霞各羅山，流經新竹 縣及新竹市於竹北市南寮注入台灣海峽，流域面積約 565.97 帄方公里，其支流 有油羅溪及上坪溪，清朝同治十年（1871）出版的『淡水廳治』裡，頭前溪之位 置標示有「竹塹溪」的名稱，日治時代大正四年（1915）出版的『臺灣圖堲』中 開始出現『頭前溪』的名稱，至今延用此名稱。現今頭前溪一般指的是油羅溪及 上坪溪在竹東大橋附近合流後之中、下游河段。頭前溪流域主要包括橫山、竹東、
芎林、竹北及新竹等鄉鎮市，該等地區古時僅賴山谷泉水灌溉，明末以後移民來 台墾殖，始作小規模之引水利用。康熙五十八年（1719）農民吳金興等人截引頭 前溪水，合股建立隆恩圳，並把竹塹（新竹市古稱）近郊 2000 餘甲荒地化為水 田，繼之興建舊港、東興等圳，其後經過各時代之擴建，如民國四十年光復圳、
四十四年青草湖興建、四十五年竹東圳及七十四年寶山水庫（屬離槽水庫）興建，
乃有今日之規模。於南寮附近與鳳山溪出口匯流約 500 公尺後注入台灣海峽，帄 均比降 1:28，民國 96 年經國橋流量站測得最大帄均流量為 10 月之
1,490.57cms，年累計逕流量為 9,408.15cms-day。如今除維持農田灌溉功能外，
並滿足民生及工業用水之需求，使本地區更為發展，尤以新竹市已邁向文化科學 城，竹東鎮亦轉型為高科技發展中心，聞名於世。
圖 3-2. 2 六家庄與頭前溪之演變圖
頭前溪河道的改變深深的影響了六家庄的人文與自然環境，頭前溪雖是由油 羅溪與上坪溪交會而成的，在從清朝末年，頭前溪河道又分成員山溪(南溪)與犁 頭山溪(北溪)，後因經歷了一場大水災，將原本的河道沖積成石磊地，因此原來 的南溪成為唯一的頭前溪河道。
頭前溪目前環境大約以隆恩堰為界，上游環境目前還是擁有豐富的自然環境 景觀，在竹林大橋至隆恩堰河段有斷層隆起及麻園肚峽谷景觀。隆恩堰下游之後 的河段，多受都市化影響使得棲地環境單一化，是急需環境改善的河段。
頭前溪的高灘地擁有豐富的沖積土土壤，因由於是頭前溪沖積而成的，豐富 的微生物生物棲地，適合做為生物復育的基質，因此將頭前溪高灘地做為生物回 溯入口，將螃蟹引入六家地區。
圖 3-2. 3 頭前溪流域圖
