基於文与文因子建构石门库集区壤冲蚀经验式-防灾科技研究中心.PDFVIP

㆗興工程．第132期．2016年7㈪．PP. 37-47 .tw/journal/ 基於㈬文與㆞文因子建構石門㈬庫 工 程 技 集㈬區㈯壤沖蝕經驗式 術 林伯勳* 張德文** 林韋成*** 楊尚霖**** 摘 要 本文蒐集石門水庫集水區歷年土壤沖蝕針量測數據，結合集水區依時性降雨資訊，探討水文與 地文因子相互關係，從中建構含水文與地文因子土壤沖蝕經驗式，以合理化估算降雨情境引致土壤 沖蝕量；為有效呈現本文建立土壤沖蝕經驗式分析流程架構之適宜性，故挑選集水區面積相對分布 較廣之自然邊坡為案例，並與現地量測數據進行試算比較，顯見本文建構土壤沖蝕經驗式與實測量 測結果相近，具某一程度參考價值，未來可供水庫防淤降濁策略、水土保持工程設計及土地利用管 理策略之參考依據。 關鍵字：石門水庫、土壤沖蝕、水庫防淤 ㆒、前 言 93 年艾利颱颱風事件，更導致石門水庫濁度過 高，影響民生供水。水保局（2010 ）研究報告指 近年氣候變遷明顯異常，使得極端天氣類型 出，石門集水區的土砂產量來源主要由兩種構 頻仍多變，造成天然災害事件較往常屢見發生。 成，一種為伴隨降雨隨機產生之土壤沖蝕量，另 目前政府及相關研究單位對於集水區管理日趨重 一種為因降雨或地震等擾動產生之坡面崩塌量， 視（梁惠儀等人，2010 ）。就水庫集水區而言， 而兩者所占集水區土砂量之比例，則因不同集水 上游集水區由於地質脆弱，加上地勢陡峻，一遇 區之地質、地形與水文條件而異，亦受不同植生 暴雨，不僅地表沖刷劇烈，且容易形成崩塌，使 覆蓋類型而有所改變。地表沖蝕量會因豪雨誘發 大量泥沙隨逕流進入水庫，使水庫涵養水源能力 及地表逕流帶入河道，或經其他介質流入下游或 降低，加速下游庫容淤積速率，甚至影響水庫正 進入水庫內，使水庫涵養水源能力降低，泥沙產 常供水，故對於水資源改善最直接之方法，就是 量增高，加速下游水庫淤積，甚至影響水庫功能 掌握集水區土砂來源分布、體積及面積規模變 正常的運作（林伯勳等人，2011 ）。圖 1 及圖 2 化，進行分年辦理規劃治理，以控制土砂流入 分別為石門水庫歷年淤積量變化趨勢及歷年主要 量，逐年達減淤降濁之標的。以石門水庫為例， 颱風累積雨量與停水事件關係圖，顯見每逢颱風 曾歷經九二一地震及歷年重大風災與豪雨事件， 或豪雨造成原水濁度飆升、水庫淤積量遽增，遂 加速上游集水區崩塌及邊坡沖蝕嚴重，尤以民國 導致停水議題。此外，根據水保局（2011 ）比較 * 中興工程顧問社防災科技研究中心環境資源監測組組長 ** 淡江大學土木工程學系教授 *** 淡江大學土木工程學系碩士 **** 淡江大學土木工程學系碩士生 37 ㆗興工程．第132期．2016年7㈪．PP. 37-47 .tw/journal/