數位學習課程 環境資源管理系 許信儀 老師 syhsu@ocit.edu.tw 環境技術概論 數位學習課程 環境資源管理系 許信儀 老師 syhsu@ocit.edu.tw.

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1 數位學習課程 環境資源管理系 許信儀 老師 syhsu@ocit.edu.tw
環境技術概論 數位學習課程 環境資源管理系 許信儀 老師

2 第五單元 生態工法概述 一、台灣生態環境現況 二、生態工法內涵 三、生態工法新思維 四、生態工法推動的成果 五、結語

3 二○○二年聯合國在南非約翰尼斯堡召開的永續發展高峰會議，與會代表皆認為保護及管理自然資源是經濟與社會發展的重要基礎，易言之，惟有確保環境系統的永續，人類社經活動才能持續不墮。
此次地球高峰會並制訂永續行動計畫書，提出五項工作重點：致力消弭貧窮、與民間團體建立維護永續的夥伴關係、改變不永續的消費和生產形態、加強自資源的永續管理及維護生物多樣性。

4 行政院永續會宣示二○○三年為永續元年，揭櫫台灣維護環境資源永續的決心與行動力。
九二一地震造成台灣生態環境重創，車籠埔斷層附近死傷慘重，充份暴露出台灣地質環境的脆弱及大自然反撲的可怕！過去三年裡在中部土石流災區的調查顯示：崩塌地的形成除因九二一地震形成的坡地裂縫及土石鬆動外，絕大多數皆起因於人為的過當開發。

5 過去以經濟為前提土地開發政策。五十年來台灣的各種經濟「怪現象」頓時遭逢大自然的驗收，全成了不堪一擊的玩具。超限利用成為台灣坡地的頭號殺手，讓我們不得不好好思考-台灣究竟哪裡出了問題？

6 一、台灣生態環境現況 溫室效應、環境污染、過度開發及棲地破壞的警訊從世界各地傳來。據估計地球上每十五分鐘，就有一種生物即將面臨滅絕，從生態系的角度來策：人類百年來的文明，對地球或許祗是一場生態浩劫。全島土地面積有73.6%為高山、丘陵及台地，坡度陡峭河川下切極深，屬於極容易引發崩塌的自然環境。 在東西守144公里、南北394公里，幅員36,000平方公里的土地上，蘊育著冰河時期孑遺的高緯度動植物，豐富的原生物種高達36,000種，形成全球罕見的台灣亞熱帶生態奇蹟，其中33%屬台灣特有種。

7 目前台灣環境所面臨的不永續現象： (一).過多的道路闢設 1. 過多不必要的開挖，使得坡面更加不穩定。 以Bishop在美國西部七州坡地所做的土壤沖蝕資料顯示：以自然坡地的地表逕係數為1計算，栽高冷蔬菜、高冷水果的逕流係數，將提高為3.5至4倍，若是開挖道路將遽增為124，足證道路的開挖，對坡穩定造成極大的威脅。

8 2. 水泥噴漿扼殺坡地生態，造成景觀嚴重破壞。
道路邊坡大量利用水泥噴漿穩定坡面，不僅嚴重戕害生態景觀，且因大面積的陡坡開挖，若未能從源頭找崩塌的原因，做適當的截水及排水工，而直接以水泥噴漿灌灑坡面，反而形成坡面持續崩塌的隱憂。生命總會找到出口，大地終將解脫束縛，生態景觀所遭受的亟待長期修復。

9 3. 明隧道將坡面崩塌問題，轉移至河川下游。 過去為解決道路坍方阻斷行車而興建的明隧道，無疑將坡頂崩塌的危險，移轉至河川下游，明隧道雖然暫時解決封路的窘境，卻造成下游河床土石淤積，河道兩旁隨時會有洪水氾濫潰堤的潛在危險，成為下游民眾揮之不去的夢魘。

10 4. 價格昂貴的型框植栽，增加坡面的負荷。 隨著民眾對生態環境的重視，近年來為配合景觀綠化，公路單位也改以型框栽來取代過去大積的水泥駁崁。雖然在水泥框架內栽植綠草看似「生態」，卻因加重坡承載，不但無法穩定道路邊坡，反倒顯得既多餘又浪費。

11 (二). 河川海岸 1. 攔砂壩影響河川砂石補給，魚類洄游生態。 傳統水泥攔砂霸未能有效將雨水及土石分開，且因水泥攔砂壩興建，阻斷上游砂石流向下游，致影響下游河川沙石的天然補給，台灣迄今已建造3000餘座攔壩，不僅妨礙水中魚類洄游產卵，並造成沿岸河溪生態的嚴重破壞，攔砂壩堪稱台灣河川生態的頭號殺手。

12 2. 低水護岸束流，形成與河地影響跨構造物結構安全。
傳統工法為有效利用河川土地，採行的低水護岸設計，因減少河川行水斷面，所以必須加高堤防，且為方便行水速度，更以投擲沈箱的工程方法施作，以 隱低水流速度，這樣的河川整治工程隨處可見。

13 3. 截彎取直改變河川生態，引發洪氾及潰堤的危險。
自然蜿唌的河道、深潭、淺灘，周遭的腹地可延緩洪水下移，甚至是形成洪水平原，不僅可提供生物多樣性棲地。 4. 河川、海岸消波塊充斥，嚴重破壞景觀生態。 自然的河床及海岸邊有各種不同形塊的石塊，能提供絕佳的消能作用，製造深瀨、淺淵等不同的棲息環境，供水中生物悠游生活。「專利形狀」的消波塊，台灣有三分之二的海岸都有投放消波塊。

14 二、生態工法內涵 一九九二年聯合國在瑞典斯德哥爾摩召開第一地球永續高峰會議，提出「人類正處於關懷永續發展的中心」、一九三八年由德國工程師Seifert提出將生態工法應用於河溪整治，一九六二年美國生態學家Dr.Odum 首度引介做為系生態分析迄今四十年，並於一九九一年瑞典Trosa舉辦第一屆大型研討會。台灣早在一九八九年即引介生態工法應用於環境政策分析，迄二○○○年才正式應用法於九二一重建區大規模的崩塌地整治，預計二○○三年底將完成超過3000處土石流及崩塌地整治。

15 (一). 定義 行政院公共工程委員會(以下簡稱工程會)在實踐「維護生物多樣性」的政策下，致力推動生態工法以達綠色營建的終極目標。 工程會於二○○二年組成生態工法諮詢小組，並共同研議出定義如下：「生態工法」係指人類基於對生態系統的深切認知，為落實生物多樣性保育及永續發展，採取以生態為基礎、安全為導向，減少對生態系造成傷害的永續系統工程皆稱之。」

16 生態工法強調從整體性的角度來思考問題，基於前述對生態系統的深切認知，人類經濟活動所採取的工程施作，應儘量降低對自然造成的衝擊，在工程規劃及施作過程中，勢必需要借重生態領域專家提供環境諮詢。因此，生態工法的工作團隊中，熟悉當地環境的生態專家扮演非常重要的角色。

17 (二). 生態工法成功的要件 生態工法的成功主要取決於心態，故有人主張「生態工法」其實是「心態工法」。 強調工程設計若能多從生物的角度去思考，環境景觀就能獲得恢復，生態工法的應用須因地制宜、就地取材，考量不同的地理、人文、生態條件進行工法的設計與施，自然無法以套標準適用於各地，基本理念的掌握乃為成功的關鍵。

18 七項生態工法成功的要件簡要說： 1.須從觀念及心態做起(尊重自然的心態工法) 2.需做整體性的系統考量 3.對現有生態環境認知 4.減少營建 程對生態之衝擊到最小程度 5.研究可能造成安全問題之因子，從源點將因子去除 6.因地制宜，就地取材 7.減少資源之消耗

19 (三). 規劃設計理念 基本的規劃設計理念臚列如下： 1.最少的營建來滿足需求 2.整體性系統環境整合 3.全生命週期考量—規劃、設計、施工、維護與拆除 4.從集水區治理，減緩流速、增加入滲 5.提高雨水截留、入滲，充份利用水資源

20 6.保留河川蜿蜒多樣性，營造生物多樣性棲地 7.就地取材運用當地資源 8.減少公路闢設、減車道及採用適當的車道 寬度 9.利用自然植生穩定邊坡 10.資源回收再生利用

21 三、生態工法新思維 (一)、道路設計 A. 用最少的車道來滿足交通需求 1.軟體(管理)，硬體(車道)兼用 (1)以最少的車道數滿足交通需求
(2)確實做好交通量調查及交通需求預估 (3)用避車道及超車道來取代雙車道設計 (4)設計並鼓民眾使用大眾運輸系統 (5)採用調撥道之方式解決不同時段、不同方向之流量需求

22 2.軟體包括路標及避車標示： (1)清楚之路標，包括：時速、路牌、彎路、窄路慢行 (2)教育並培養正確運用道路的方法及素養 (3)彎路用reflector及山區彎道用反射鏡 (4)適當的號誌設計增加道路使用效率

23 B. 減少對生態環境與系統之干擾 1.做適的生態調查 2.慎選路線以減少對生態棲息環境不當的分割 3.做動物廊道，供其通過道路 4.儘量避免以高路堤興建道路

24 C. 避免大挖大填造成山坡不穩 1.選定適當路線 2.環境敏感地區，適當的減少車道數量及寬度 3.妥善運用grading requirements 4.避開不穩定地質區 D. 避免山區道路降雨時變河道 1.做適當的橫向截水，使雨水分散流入植被山坡 2.避免用紐澤西護欄，以集中雨水

25 E. 用生態工法穩定邊坡 1.研究造成邊坡不穩之因子，從源頭將因一一袪除 2.治水必先治山，將水引到安全之處 3.避免用混凝土，加重大地的負荷 4.碎石坡以防落石網及浮根性灌木或爬藤植物穩定，切忌噴漿 5.以植物穩定山坡 6.與其他部會協調共同解決問題

26 (二)、治水防洪 A. 水是資源而非禍源 1.設法將雨水留在大地 2.讓大地涵養水份，補充地下水源 3.讓河川有長流水 B. 治洪需從集水區開始，而非僅限於水道 1.從稜線以降，應做植栽即種草種樹 2.整治崩塌地及裸坡 3.增加雨水入滲量，減少逕流量 4.降低逕流速度，減少對河岸之沖刷 5.減少上中下游洪水之匯集，延長洪峰期，降 低洪峰量

27 C. 營造河川生態環境 1.河床宜寬廣、蜿蜒、多樣(深淵、淺瀨) 2.河岸自然、多孔隙，植樹營造生物棲 息環境 3.岸邊種植柔性水生植物，保護河岸 4.以巨石或其他綠色材料做護岸工 5.以魚梯降低工程生態之衝擊 6.善用主、支流低漥地做滯洪及儲洪用

28 D. 回收雨水，開闢水資源且減災 1.回收市區營建物所截雨水並利用 2.善用透水舖面，降低地表逕流量 3.減少逕流量，降低洪水洪害

29 E. 補充地下水 1.以人工溼地、淨化河水 2.在適當的礫石層地區，將水注入地下 補充地下水源 3.旱季時以地下水庫補充用水不足 4.儘量減少興建水庫，降低對生態環境 之衝擊 5.減少地層下陷，防止海水入侵地下水 層 6.避免興建耗能、昂貴的海水淡化廠

30 F. 留設溼地 1.應用溼地自淨功能，淨化汙、廢水 2.營造生物多樣化棲息環境 3.應用溼地滯洪

31 (三)、崩塌地整治 用集水區概念分個段進行整治，由上而下共分為四區： A. 土石流及崩塌地上方源頭 1.稜線至崩塌面間尋找填補風縫 2.做截水分水工，以防地表水流入裂縫或崩塌坡。將地表水分開引流至數個有植生之地點，排往山下 3.截短崩塌面周緣之高莖風搖危木，並種植小灌木及草 4.已無法挽求(留住)之土石及樹木將之全部清除

32 B. 崩塌坡面 1.整坡(刷坡)，清理坡面有機物，以減少崩塌及沈陷之機率 2.視坡度的陡緩，做適當之編柵及截水分水工(橫向)將表水引到植坡區 3.在坡面外圍做忿當之截水工，以防坡外地表水流入崩塌區 4.防止沖刷溝繼續被沖刷侵蝕 可真平溝或做護底工 5.做植栽以穩定坡面

33 C. 土石堆積扇 1.扇頂做編柵，以攔截新崩塌土石，保護扇面植栽 2.扇面做適當的截水工，以減少表面水漫流 3.必要時，做穩定扇腳的工事 4.植生護土

34 D. 沿溪土石沈積區 1.依集水區面積及設計降雨量，計算排 洪所需溪流斷面積 2.疏濬沈積土石，以提供所需面積 3.做適當的護岸及護床工 4.兩岸做植栽以防新的沖刷

35 四、生態工法推動的成果 生態工法推動初步成果提出說明： (一)、保障人民生命財產-降低天然災害發生頻率與強度
埔里中心路兩旁應用打樁編柵及自然植生穩定坡面，植生後的裸露坡面通過納莉與桃芝颱風的考驗。應用生態工法治崩塌地係考量整體系統環境，依盾生態環境與工程設施平衡，兼顧自然保育求營造生物棲息環境，不僅有效減緩環境衝擊、更降低天然災害發生頻率與強度。

36 (二)、提高人民生活品質-青山長在、綠水長流、魚蝦常駐、人類常遊
生態工法應用於工程建設，除改善民眾居家安全外，亦對當地生態景觀的復育有相當大的助益，以砌石護岸穩定河道除創造多孔隙，營造生物性多樣棲地環境，降低對週逼環境景觀的衝擊，塑造獨特風格發展生態旅遊及民宿。埔里桃米社就是其中一個成功的範例。桃園南崁溪納莉颱風災後的復建，是另一個令振奮的成功經驗

37 (三)、充實生態旅遊設施-提升台灣觀光競爭優勢
如何在兼顧經濟發展與生態平衡下謀求永續之道，成為政府首要推動的政策方向；鼓勵研究並推廣忿合我國環境生態生態工法技術，以減少開發對環境的衝擊，以追求經濟永續與生態平衡。美國前總統柯林頓首席科學顧問彼得．雷文曾指出：「台灣的生物中，2約有四分之一是全球任何其他地方沒有的，另外四分之三物種的遺傳特徵也非常獨特。

38 台灣是海島，是一個封閉系統，很有機會發展成生物多樣性保護的全球示範地區」(中國時報，2000. 05
台灣是海島，是一個封閉系統，很有機會發展成生物多樣性保護的全球示範地區」(中國時報， )台灣這個物種豐沛的美麗之島，正徘徊在經濟發與生物多樣性保育的十字路，亟待政府的綠色政策許台灣一個生物多樣的未來。隨著全球化的腳步，發展地方化的生態旅遊產業，成為台灣農村面對加入WTO後產業型的新契機。

39 (四)、奠定社區總體營造基礎-凝聚社區意識，創造在地就業機會
以生態工法建設台灣，苜不一樣的建設方尋找台灣社區的活力，以綠色生活為中心發展台灣生態旅遊產業，提升住民生活品質與觀光競爭優勢。目前各地方政府所推動的雇用在地人整治土石流方案，除提供地方就業機會，增進鄰里關係，更是台灣社區總體營造主要動力。

40 五、結語 將台灣各地生態資源編入教材，讓民眾更瞭解所處的這塊美麗之島婆娑之洋的珍貴，進而能珍棤今日所擁有的環境資源。
安安是生長在綠島海域的大錢鰻，牠的體重超過20公近溫馴不怕生人，沒想到這則消息經過全國媒體的披露，不到一個星期安安就成了職業潛水者的盤中飧，反觀澳洲大堡礁Norman Reef潛水的主秀，這尾身長229公分體重達191公斤的蘇眉魚，每人得付上100美元才能得償宿願。如今這尾巨大的蘇眉魚已成為昆士蘭北部的重要觀光景點，每年至少為當地賺進100萬元以上的外匯。

41 從「心」開始謙卑地與自然和諧共存，用審慎的態度面對環境嚴苛，重拾昔日先人對這塊土地的疼惜。兒歌中「我家門前有小河」、「後面有山坡」、「山坡上面野花多」…美麗景象，才有機會重回孩子們童年的記憶中。