行政院國家科學委員會補助專題研究計畫
■ 成 果 報 告
□期中進度報告
河川環境改善復育與評估之研究
計畫類別：■ 個別型計畫 □ 整合型計畫
計畫編號：NSC 97－2218－E－006－283－
執行期間： 97 年 10 月 1 日至 98 年 7 月 31 日
計畫主持人：王筱雯
計畫參與人員：碩士班研究生-兼任助理人員郭權億、
碩士級兼任助理許逢元
成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：■精簡報告 □完整報告
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□赴國外出差或研習心得報告一份
□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
■出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計畫、
列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢
□涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢
執行單位：國立成功大學
中 華 民 國 98 年 10 月 30 日
1 一、計畫中文摘要 隨著人類對於生態環境的重視，國內外工程設計已漸漸將生態的因子納入施作考量。 在台灣，學者專家及民間團體亦不遺餘力地大聲疾呼河川生態保育工作的重要性，各級政 府亦逐漸付諸行動，試圖將相關必要的生態保育措施納入治理工作內容，以維護河川結構 的多樣性，並結合不同專家集思廣益兼顧各項功能之配合以順應潮流。惟當愈來愈多來自 各單位對於河川復育工作投入之同時，各界對於何謂成功的河川復育案卻仍少有共識，而 復育工作後的整體評估亦付之闕如，遑論藉由失敗案例吸取教訓。因之，復育工作的規劃 與決策持續進行的同時，迫切需要有來自過去的經驗整合，以提昇河川改善復育工作之成 熟性。 欲使河川改善復育在台灣真正落實，發揮環境調和的效能，需要本著過去累積的經驗， 不斷從學習中成長，嘗試找尋最理想的經營方式，才能對生態過程的不確定性作出適當的 反應，兼顧環境變動因素及目標達成，方能建構出適合台灣生態環境的河川復育工作，有 效反映在河川環境的改善。本研究乃在於對於河川復育工作的成敗提出一詳實的評估流 程，藉由過去已施行之河川復育案例(北部、中部、南部、東部各一)作為研究對象，從中 進行分析、歸納、系統整合與評估，並進一步找出達成復育目標的成功因素與未盡完善案 例的失敗原因，以過去的經驗來提昇未來復育計畫的成功率，以作為台灣河川環境改善復 育工作趨於成熟的有效輔助。 關鍵詞：河川復育、監測評估、適應性管理
二、計畫英文摘要
The restoration of rivers and streams has attracted increased interest and funding in recent years, as a result of legal requirements to mitigate damage to important habitats and as a positive avenue through which citizens can take steps to improve their environment. As more and more we seek to restore rivers, we need to acknowledge that it does not always work, frequently because humility is lost and we impose our ideal forms on the river, without taking the time to learn the river's history, to measure the processes, to understand what has been irretrievably lost to progress, to see with vision what processes can be restored. When we try to fix the river, we can treat each intervention as an opportunity to learn about the river, so next time perhaps we can do better.
Restoration involves the intelligent and integrated application of knowledge and techniques from different fields, such as ecology, hydrology, and geomorphology. Given the inherent complexity of river processes, channel form, and aquatic and riparian ecology, it is simply not possible at our present level of knowledge to predict with certainty the behavior of a river channel in response to specific alterations. As a result, understanding of physical and ecological process and river history as a basis for restoration strategy needs to be emphasized, each restoration project can best be viewed as an experiment, from which considerable knowledge can be obtained to inform future projects, provided the current project is objectively documented and evaluated for scientific rigor, and the results of the evaluation widely disseminated.
3 三、報告內容 (一) 前言 河川為人類與生物賴以維生的重要場所，早期對河川之利用是以水運、治水、利水及 防災為主，至近年來環保意識抬頭，其環境生態機能始漸受重視。由於河川裡蘊育著各式 各樣的生物，形成多樣化的環境。這些環境係基於淺灘、深淵間之不同流速或水深變化的 流水，或砂礫類構成之各種河床質，或從濕潤的流水區域到乾燥的河床間之地形變化，以 及因洪水破壞生物棲地環境等之特殊因素下形成。周遭環境及地形之改變，會使河川的水 質、水量由上游至下游產生明顯的變化，一旦無法供給水中或濱溪生物生存所需，生態系 中的生產者便不再具有生產的功能，河川內各級消費者亦難以存活。因此，河川生態環境 之改善與維護已漸成為現階段河川治理上之重要議題。 隨著人類對於生態環境的重視，國內外工程設計已漸漸將生態的因子納入施作考量。 在台灣，學者專家及民間團體亦不遺餘力地大聲疾呼河川生態保育工作的重要性，各級政 府亦逐漸付諸行動，試圖將相關必要的生態保育措施納入治理工作內容，以維護河川結構 的多樣性，並結合不同專家集思廣益兼顧各項功能之配合以順應潮流。然而，當愈來愈多 來自各單位對於河川復育工作投入之同時，各界對於何謂成功的河川復育卻仍少有共識， 而復育工作後的整體評估亦付之闕如，遑論藉由失敗案例吸取教訓。事實上，當河川復育 的施工完成之後，並非意味著全部的工作都已經結束，監測評估與維護管理乃是相當重要 的工作。惟有透過良好的監測以及適當的評估，才能對於充滿著不確定性的生態系發展過 程有更加深入的認識與了解，亦才能彌補工程或管理人員事前無法獲得完整的基本資料而 造成計畫不詳實的困境，或因諸多無法控制的環境因素而造成計畫失敗的窘境。
在美國，許多學者(Kondolf and Micheli, 1995; Kondolf, 1995, 1998; Downs, 2002; Moerke and Lamberti, 2003)指出在美國的河川復育工作雖然已經廣泛實施多年，但從過去案例所能 提供對未來復育工作之參考經驗相當有限，實乃歸因資料的散置以及復育工作後的未持續 監測，因此提出唯有透過整體性的資料蒐集與檔案建置，對於所有河川復育案例進行分析 討論，才能了解各計畫案是否達到原先復育目標，進而從過去經驗有所學習。在台灣，在 復育工作的規劃與決策持續進行的同時，亦迫切需要有來自過去的經驗整合，本著過去累 積的經驗，不斷從學習中成長，嘗試找尋最理想的經營方式，才能對河川環境的不確定性 作出適當的反應，兼顧環境變動因素及復育目標達成，以提昇台灣河川復育工作之成熟性。 綜上所述，本研究之目的乃在於對於河川環境改善復育完工後的成敗建立詳實的評估 流程(Post-Project Appraisals, PPA)，藉由過去河川復育計畫作為研究對象，以台灣北部、中 部、南部與東部各一案例作為深入分析，包括了解河川復育完工後與預期目標之比對、非 預期效應的產生及因應策略等，從中進行分析與評估，並進一步嘗試找出成功案例達成復 育目標的關鍵因素與未盡完善案例的失敗原因，以過去的經驗來作為台灣河川環境改善復 育工作趨於成熟的有效輔助。
(二) 研究方法
1. PPAs流程之建立
本研究參考Downs & Kondolf (2002)提及之Post-project Appraisals方法進行適用台灣之 評估流程之建立，針對：(1)河川復育工作是否如設計(Was it built as designed?)；(2)是否達 成原先設定之復育目標(Did it achieve its objectives?)；(3)是否有需要其他策略來因應非預期 效應 (Should steps be taken to address unanticipated effects?)；(4)如何以過去的經驗來提昇未 來復育計畫之成熟性 (How can we improve future restoration design?)等四大項準則，以系統 性的分析對於各復育案進行評估，經整合歸納後，提出結論與建議。 2. 案例評估 本研究經實際了解台灣河川復育概況後，選定北部案例台北縣雙溪后番子坑溪整治工 程、中部案例苗栗縣七家灣溪支流高山溪防砂壩改善工程、南部案例台南市巴克禮紀念公 園復育、東部案例宜蘭縣三星鄉大坑溪整治工程等共四個河川復育計畫案例進行評估，各 自就復育工作前後之背景與監測資料為蒐集之目標。此四案例乃分屬於野溪治理、指標物 種復育、都市型河川復育與水土保持復育等四種類型代表。 3. 補充調查 本研究針對選取之四個案例進行現場勘查與補充調查，調查內容依據文獻資料的完整 性與不同型態之河川復育類型而有所調整。北部案例台北縣雙溪后番子坑溪整治工程與東 部案例宜蘭縣三星鄉大坑溪整治工程以現場勘查、照片紀錄為主；中部案例苗栗縣七家灣 溪支流高山溪防砂壩改善工程以河相補充調查與訪談為主；南部案例台南市巴克禮紀念公 園復育則以水質與社會層面問卷調查為深入，以作為輔助評估之依據。 (三) 結果與討論 1. PPAs 之建立 本研究所建立之 PPAs 流程如圖一，乃是以資料蒐集為基礎的系統化評估法，由成功標
準（success criteria）、基本資料調查（baseline surveys）、設計原理（design rationale）、設計
圖（design drawings）、完工初期資料調查（as-builts）、定期或偶發性事件監測（periodic or
event-driven monitoring）、回溯歷史資料的使用（use of supplementary historical data）、輔助
分析（secondary analysis）等八個評估單元組成，可透過這八個單元分別對復育計畫施作前 後之規劃與成效進行評估。
5 圖一 PPAs 之評估流程與項目 2. 案例評估結果 (1) 各案例簡述與復育前後比對 案例名稱 復育前 復育後 北部案例 台北縣雙 溪后番子 坑溪整治 工程
后番子坑溪整治工作包括改建原三明治砌石護岸為三排木樁複式斷面、加 強植生綠美化、增加溪流寬度以降低洪水位、溪床上連續砌石拱型固床工 營造淺瀨、深潭、岸邊緩流、急流等多樣化的棲地環境(梁文盛，2004)， 曾為 2003 年生態工法博覽會參展。整治完成後，經歷數次颱洪事件，砌 石固床工及部分護岸造成破壞與河床大量的淤積，但木排樁、種植之野薑 花及岸邊草地等大部分均無損害。初步檢討砌石固床工被沖垮的原因是未 遵循河溪自然流況與河相變化。由於整治河段屬淤積河段，並無設置固床 工來控制河床高度避免河床下切及控制流心避免淘刷護岸基礎之必要。 中部案例 苗栗縣七 家灣溪支 流高山溪 防砂壩改 善 雪霸國家公園轄區內的七家灣溪流域，是目前國寶魚櫻花鉤吻鮭的唯一棲 地。自民國七十年代起，由於防砂壩的建造與人為的開發等因素，櫻花鉤 吻鮭的棲息地大幅銳減。為了提供鮭魚的洄游空間與改善棲地破碎化，雪 霸國家公園於 1996 年起，開始對防砂壩拆除進行可行性評估，並於民國 1999 年至 2001 年共兩年半間，陸續將七家灣溪支流高山溪上的四座防砂 壩進行壩體的改善與拆除，原本攔蓄在壩體後方之泥砂因而被帶至下游。 因為通道的重新開通，加上人工魚苗放流等措施輔佐，棲息於該區的鮭魚 數量重新恢復。惟目前因有漂流木阻塞壩址處所造成的天然殘材壩形成阻 絕，不利魚類洄游。 南部案例 台南市巴 克禮紀念 公園復育
7 巴克禮公園位於台南市東區南隅，原為台南市 18 號公園，因土地權屬問 題塵封 10 年，1994 年因土地使用糾紛遭人傾倒廢棄物，成為垃圾公園， 直到 2001 年開始重建，歷經 2 年完成，並於 2003 年更名為「巴克禮紀念 公園」，復育內容包括垃圾清理、河道疏浚以及河岸植生種植。重建後之 公園為都市型河川復育計畫公園，並於 2007 年 5 月榮獲全球傑出建築金 獎，目前已成為國內外公園的典範。園區面積約 3.3 公頃，園內河川隸屬 竹溪水系，地下湧泉自園區水系上游端之「夢湖」湖底湧現，隨地勢漫流 而下，形成巴克禮公園水域生態環境。 東部案例 宜蘭縣三 星鄉大坑 溪整治工 程 大坑溪屬羅東林區管理處轄管羅東事業區。整治工程內容以景觀與親水性 概念，包括防砂壩加強、設置四座固床工、潛壩一座、植生綠化護岸等。 完成整治後，與下游之構造物連結成為一完整之整治工，達到減低河床之 縱橫向沖蝕、減緩河床坡度、降低流速之目標。惟上游崩塌仍具潛在危險。 (2) PPAs 之結果 復育計畫評估結果 PPAs 評估準則 北部案例台北縣 雙溪后番子坑溪 整治工程 中部案例苗栗縣 七家灣溪支流高 山溪防砂壩改善 南部案例台南市 巴克禮紀念公園 復育 東部案例宜蘭縣 三星鄉大坑溪整 治工程 成功標準 定性敘述 明確訂定 未擬定 未擬定 基本資料調查 普通 普通 欠缺 欠缺 設計原理 完整 完整 欠缺 普通 復育前 設計圖 完整 普通 欠缺 完整 完工初期 資料調查 持續長期之生態 與河相調查 (2004-2007) 持續長期之生態 與河相調查 (2000-2009) 簡易生態調查 (2003-2005) 無 定期監測調查 完整 完整 欠缺 欠缺 歷史資料回溯 文獻、訪談 文獻、新聞 訪談、書報 欠缺 復育後 輔助調查分析 需要 需要 (本研究完成河 相補充調查) 需要 (本研究補充水 質與問卷調查) 需要
(四) 結論與建議 本研究進行四個河川環境復育案例之成效評估，發現台灣河川復育計畫工作施作前的 基礎調查與規劃較為缺乏，且復育目標訂定不夠明確；而在復育工作完成後，具有長期監 測調查的計畫，如后番子坑溪整治工程與七家灣溪支流高山溪防砂壩改善工程，可提供後 續類似復育計畫學習的良好依據，但如大坑溪整治工程在復育過程的紀錄上，則相當缺乏。 以 PPAs 方法對於復育案例進行分析，經由系統化的資料蒐集過程，可檢視復育計畫的優缺 點，並可進一步提供相關課題研習，作為復育計畫適應性管理之參考。 本研究進行之四案例乃分屬於野溪治理、指標物種復育、都市型河川復育與水土保持 復育等四種類型代表，分別隸屬於農委會水土保持局、內政部營建署、台南市政府、農委 會林務局等不同單位，在復育工作進行過程中所具備之條件與遭遇困難各異，而經費之來 源與民間參與之機制亦有所不同，未來實需要就已有可蒐集的資源，整合各相關單位(包括 如政府單位之經濟部水利署、行政院公共工程委員會、行政院農業委員會水土保持局、特 有生物中心、縣市政府；學術研究單位之台北科技大學水環境中心等)之經驗，彙整其河川 復育案例之研究成果，並系統化進行資訊分類，包含計畫年份、位置、集水區尺寸、計畫 區尺寸、目的、相關組織、相關資訊、計畫時程、計畫施作時間與監測項目等，以作為適 應性管理的基礎。 四、參考文獻
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9
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