日本經驗:泥砂遞移系統監測 有助河川整治與復育 | 環境資訊中心

日本經驗:泥砂遞移系統監測 有助河川整治與復育

2006年11月27日
本報訊(朱惟君報導)

河川治理的概念,最好要能配合河川本身的自然條件與狀態加以考量,而泥砂遞移系統是決定溪流系統的一個重要因子;因此,為了能夠提出適當的溪流復育方案,必須先對不同河川坡度在上下游間之沉澱、沖刷的相互影響關係,或泥砂遞移系統,有更進一步的掌握。日本筑波大學農業及森林工程學系副教授Hideji Maita在2006生態工程國際研討會上,便以此為主題,提供日本的寶貴經驗。

Maita教授的專長為防砂工程、流域復育、沉積物沖刷在河岸的森林及水生生態系統之影響等,他以日本Higashi-goshi河在1982年的一場暴雨伴隨嚴重山崩後所導致之泥砂遞移,進行實際觀測與研究分析,深入瞭解泥砂的遞移系統。這場暴雨每小時最高雨量為70公釐,3天內共累積930公釐的雨量,山洪所帶下的泥沙約有50萬立方公尺,其中的29萬立方公尺被帶往下游,餘下的21萬立方公尺土石則沉積在上游。

後來,他發現在1985年的連續暴雨後,原來河川中的積移現象,出現了消移情形;其中在受限河段(河道較窄、較陡處),因為水流的沖刷力道較強,淤積情形消除的速率較快;在不受限(河道較寬、較緩處)河段,則留下較多的側邊沉積區域(對岸則有側邊侵蝕現象),這個河階結構甚至會維持很長一段時間,而且當沉積區域堆疊愈高時,就愈趨於穩定,而這樣的地形提供了先驅植物著生的空間,有利於創造河邊植被棲地的多樣性。

除了就受限河段與不受限河段的差異觀察外,Maita教授也對自然河段與建有防砂壩河段的情形加以分析。他觀察,防砂壩確實可以暫時擋下大量的泥砂,將較大而稀疏的沉積波,裂解成較小而分散的沉積波,但是在棲地的自然復原情形則較差,後來便改採梳子壩的形式加以改善,這對遷徙性魚類也是較友善的作法。

在1982年的這場山洪暴雨案例中,共花了3年的時間,才回復到原來的河川深度,Maita教授表示,這與河床坡度、受到擾亂的時間及沉積量都息息相關。相對於台灣以人工抽沙方式,進行水庫清淤的作法,日本的河川淤泥問題則較少採行人為方式,來加速解除積移現象,因為日本曾經進行過3種實驗,試圖以人為的沖刷方式加以處理,但結果都是導致水中魚類的消失,所以雖然復原速度極為緩慢,日本目前還都是傾向交由自然力的自行運作。