溼地生態工程演化的期待:以國道6號生態池遭風災沖毀為例 | 環境資訊中心
生態工程

溼地生態工程演化的期待:以國道6號生態池遭風災沖毀為例

2008年10月07日
作者:倪宏坤

辛樂克後的C608標生態池基地;攝影:倪宏坤,2008年9月23日 雖然辛樂克的大水,沖毀了生態池大部分的心血與設計,卻發現自然的力量所揭示的,正是重建生態池的最佳設計藍圖所在。期待辛樂克的經驗,能正面提醒並刺激我們的思維與胸襟,讓生態工程繼續美好的「演化」。

人工溼地(constructed wetland)的景觀與生態功能,最近幾年在台灣引起相當大的注意;溼地結合土壤、植物與微生物,而具備對水質的淨化作用,更使得人工溼地受到重視,成為應用於改善河川水質的熱門生態工程。

溼地是活的工程

運用於改善河川水質的人工溼地,多建構於比鄰河川的河濱高灘地,除了會受潮汐影響水位之外,最大的擾動便是夏秋之際的颱風。以台北縣大漢溪畔的新海橋人工溼地為例,於2005年1月建構完成後,當年度的8月即遭強烈颱風海棠侵襲,洪水退去後,溼地生態面目全非,引來不少生態工程不切實際又浪費公帑的疑義;但其實洪水沖刷並未將溼地的高程差夷平,因此月餘之後,水、植物、魚類、鳥類均紛紛重現,溼地生態宛若新生;但2007年10月的柯羅莎颱風,則突顯出人工溼地使用年餘後,底部泥沙與有機質淤積的問題,台北縣政府順勢重新疏浚、微調設計,使人工溼地能在恢復生態之餘,繼續發揮改善河川水質的功能。

生態工程在傳統的思維上演化,使工程「活起來」,人工溼地便是能夠在刺激與脈衝不斷的大自然中,藉由自我調控或人為工程的介入,成為具有前瞻性與永續性的工程範例。

國道生態池的設計爭議

國道6號南投段的建設由霧峰起始,沿著烏溪河床蜿蜒向東,行經草屯、國姓、埔里等地,跨越許多農用地,將阻斷農用水圳的水路連續性,勢必對其固有的水域生態造成影響,因此在東草屯與愛蘭兩個交流道下,依循原來的北勢湳圳與無名圳的水路與位置,開闢了兩個生態池,依照工程的標段,分別稱為C602標生態池(東草屯交流道下、北勢湳圳)與C608標生態池(愛蘭交流道下、無名圳),相關的詳細報導可參考《理想緊扣實踐──國道六號的溼地生態工程》一文。

施工中的C602標生態池一景;攝影:林恩澍,2008年8月21日

施工中的C602標生態池一景

C608標生態池一景;攝影:林恩澍,2008年8月21日

C608標生態池一景

這兩處生態池在設計上,融合了「生物廊道」的觀念,例如圳道邊的小動物「逃生通道」,涵洞下的「生物通道」,甚至水池中提供隱蔽環境的「生態陸島」,以及多處的跌水設計等,在台灣目前的國道工程思維中,如此的細膩實屬難得;但國道工程畢竟在「生態」方面是外行,因此還是落了些相當的口實與諷刺,例如《只可遠觀的國道生態工法》一文中所描述的。

供動物使用的「逃生斜坡」;圖片提供:國工局      國道涵洞下的水流邊,以卵石鋪砌生物通道;攝影:倪宏坤

C608標生態池中的陸島;攝影:林世偉      生態池中的跌水設計;攝影:倪宏坤

颱風對生態池的貢獻與毀滅

位於國道6號愛蘭交流道下的C608標生態池,於2007年8月完工;2008年2月起,荒野保護協會開始協助生態池的生態與水質監測,當時生態池已經經過相當的颱風洪水洗禮。生態池是在無名圳的原水路開闢形成,水源來自鄰近的眉溪。眉溪是烏溪的支流,水中懸浮泥沙的濃度相當高,且無名圳的水流流速偏快、流量偏高,進入水域開展的生態池後,泥沙大量沉積,加上從水圳中漂流進入的水蘊草、浮萍、大萍、粉綠狐尾藻等強勢水生植物,在池中亦快速增生,本有生態池快速陸域化的隱憂;但颱風過境時的強大水流,正好將池中淤積的泥沙與植物沖洗淘淨,颱風在鞏固並更新生態池功能的角色上,原本相當正面。

2008年9月21日辛樂克颱風過境期間,一日的大水卻將大部分的C608標生態池摧毀殆盡。當新聞焦點集中於廬山塔羅灣溪的土石流與倒塌的建築時,埔里的眉溪河段有兩處大破堤(相關新聞可參考《土山堆屋旁、排水危民田 沒人管》一文),茭白筍田淹水沖毀廣達數百公頃;潰決的眉溪土石流亦衝入C608標生態池,將池區的高程差沖毀夷平,並推倒捲走了所有的植被,無論是木本的臺灣肖楠或楓香、池岸邊坡的水丁香或香蒲等,無一留下;當水流退去,生態池區的灘地上,只見一條滾滾蜿蜒的小泥溪,先前繁衍遍布的福壽螺暫時消失影蹤,水中吳郭魚和琵琶鼠仍然悠游。

眉溪河床附近的茭白筍田;攝影:倪宏坤,2008年4月24日

眉溪河床附近的茭白筍田,2008年4月24日

 

眉溪河床附近的茭白筍田;攝影:倪宏坤,2008年9月23日  

眉溪河床附近的茭白筍田,2008年9月23日

C608標生態池;攝影:林世偉,2008年2月26日

C608標生態池,2008年2月26日

C608標生態池;攝影:倪宏坤,2008年9月23日

C608標生態池,2008年9月23日

先別說按照洪水頻率的演算,辛樂克帶來的雨量可能幾百年才遇一次;僅按照對C608標生態池本身入流與出流的水流與水量監測,不難發現生態池初始的形狀與水流方向設計,確有不易改善的瑕疵;而辛樂克的介入,卻是強烈的將這些瑕疵,毫不留情的揭露出來。

依據對C608標生態池全池區的流速與流量分析,入流處無名圳流入的水流流速偏快、流量偏高,當進入池區後,大部分的水其實是以相當慢的速度緩流蓄積於池中。為了增加棲地與生物的多樣性,生態池的水岸通常岸邊開展較大,並有陸島坐落;但在C608標生態池中,陸島的位置與大小其實恰好是岸邊開展的生態池中「流水區」與「滯水區」的分隔線,大部分的水流從島的一側流過,另一側則完全不易換水,幾成死水區,成為強勢水生動植物密集並快速繁衍的溫床。

量測入流處與出流處,並陸島兩側的平均水流速度,以2008年2月26日所作的調查為例,入流與出流均約為每秒0.43公尺。陸島的兩側,有水流穩定緩慢流過者為每秒0.05公尺,不易換水的一側則無法測到任何流速,數值為0。依照C608標生態池的形狀推測,水流蓄積於開闊池區中緩慢流動,到出流處因池形收為狹窄,因而流速增加。綜合其他水文量測數據,C608標生態池的水力停滯時間約為0.26天,亦即水流進入生態池後,平均會在6小時15分鐘後流出;池水雖然流動緩慢,但停留時間不長,不至於有優養化的隱憂。

辛樂克帶來的洪水,其沖刷填平的,正是原來生態池中的「滯水區」;洪水退去後,堆滿土石的灘地上,留下的水流位置與流向,就是目前所能見的那滾滾蜿蜒的小泥溪,也與先前調查的「流水區」位置相符。原出流口的位置與寬度幾乎沒有改變,只是淤積的土石,使平均水深由70公分劇減為25公分。

生態工程的演化期許

雖然辛樂克的大水,沖毀了C608標生態池大部分的心血與設計,卻發現所留下的小溪,在流量與流向上,其實正揭示了重建生態池的最佳設計藍圖所在。不管是作為生態棲地或是改善水質的人工溼地,水深與流速都是影響生物多樣性與汙染去除率的關鍵因子。埔里以水質良好聞名,自從2008年二月開始的每月水質監測結果,顯示C608標生態池的水體多屬河川污染分類指標(River Pollution Index, RPI)中的「未受、稍受污染」等級,說明了生態池毋須發揮改善河川水質的功能,因此將生態池定位為「維持水域棲地」,確實相當適當;且人工溼地的工法,也會成為用路人與附近居民良好的生態與景觀視野。經過荒野保護協會幾個月來的持續監測,毀壞前的C608標生態池的維護管理難題,主要為泥沙淤積,以及強勢水生動植物繁衍過度,要解決這兩方面的問題,生態池的岸邊開展、蓄積水量、水深控制與水流引導等,都是關鍵。

希望人工溼地能廣為民眾接受,除了池區能保持美觀、乾淨之外,獨特的生態更經常是所尋求的賣點。國道6號南投段工地範圍的水域,是曾經發現保育種魚類飯島氏銀鮈(Squalidus iijimae Oshima)的棲地,也時常有保育類的鱸鰻(Anguilla marmorata現身,若國道6號的工程,可以讓保育類的物種仍然棲息,顯示出工程前後對於水域棲地的保護與經營,確實可堪稱「理想緊扣實踐」;但保育類物種是否現身,卻不是生態工程成功與否的唯一指標。人工溼地生態工程的成功,最佳的明證應是水域生態的多樣性與完整度,而這些都相當取決於乾淨的水質、適當的水量,與穩定並均勻的水流。

C608標生態池是否能夠重建,還牽涉到河川局與高公局的決策與預算;但若有重建的機會,期待辛樂克的經驗,是正面提醒與刺激了我們在生態工程的思維與胸襟。在保持並維護水域生態,並其所繁衍的動植物資源的心意下,是否運用了獨特的工法、是否種植了珍貴稀有的植物,或水池內是否棲息著有名的魚種,都不是生態池最重要的訴求。也許我們可以成功的做到既有活潑的生態,又有上述的美好;但我們所深切期待的生態工程,是「活」的永續工程,並不以人們的喜好或心願,扭曲或修改了自然本身的脈動與活力。也許先前C608標生態池,在辛樂克之下顯出失敗,但期待如此難得的經驗,能繼續促成生態工程持續在變動中,美好的「演化」。

作者參與荒野保護協會國道6號南投段生態池水質與水文監測團隊,如有任何指正與建議,歡迎留言討論。