美國生態工程學會 推動生態工法經驗值得借鏡 | 環境資訊中心
深度報導

美國生態工程學會 推動生態工法經驗值得借鏡

2006年05月03日
作者:楊渝閔(公共工程委員會技術處副研究員)

國際間有關生態工法較具知名度的組織共計有二單位,其一為國際生態工程學會(International Ecological Engineering Society,IEES),成立於1993年,地點位於瑞士,主要成員為生態學家,較屬學術性組織,另一組織為美國生態工程學會(American Ecological Engineering Society,AEES),1999年首先由學者提案成立組織,於2001年成立,主要成員為工程師及學術人員。

筆者去(2005)年有幸參與AEES年會,當時參與會議的在學術界計有美國俄亥俄州立大學、加州柏克萊大學、馬里蘭州立大學、普渡大學、華盛頓州立大學、喬治亞州立大學、澳洲南方大學..等學校代表出席與會,產業界有Oxbow顧問公司、William Creek顧問公司、Baxter & Woodman工程顧問公司……等公司與會參加,政府部門有美國工兵署、USC等單位,與會人數共計約120餘人。

該本次會議所討論的主題內容豐富並具深度及廣度,在議題設計上首次將流域治理概念納入,另對溪流生態工法之復育提出多項專案報告,對本地的生態工法領域應有相當啟發作用。

流域治理:以往美國中西部之密西西比─俄亥俄─密蘇里流域周邊農業過度開發,以致於流域內80%的溼地逐漸消失、水質劣化,並減低調洪功能,學者專家考量在流域內部份農地為補償復育溼地使用為主軸,並與農地共存,達到分洪調節、淨化水質、恢復棲地及降低公共衛生威脅等功能。

理論與原則議題:基本上,學者認同以圖示建立系統模擬來表現生態工法的理論與原則,是較為清楚的做法,如生態工法基本原則、系統設計、階層架構、自我組構等皆可以應用,系統模擬也是檢測假說的方法之一,而知識體系核心部分之生態系統模擬,則以藉由電腦計算,模擬出動態的生態系統模型。

水資源管理議題:從減低農業用水及農田表面水損失方向,以補助地下水及控制匯流井水位差等技術,在不破壞原有設施的情況下,控制農田灌排水量最小平衡,並滿足植物根系水量攝取,達到灌溉及保水的功能,另除污型人工溼地配合農田區位及地形的設計,以重力流及滲流方式計算除污量並進流削減污染量後,再排入溝渠。

水處理技術議題:過往採礦工業在礦區內大面積開挖,及其排水系統所造成的重金屬污染及土壤酸化問題方面,以除污型人工溼地設計永續發展系統,透過植生系統之化學反應機制,達到去除過量氨、氮、鐵、鋅、強酸等污染,減低水及土壤污染荷載量。

溪流相關議題:阿肯色州的羅傑市因歷經都市高度發展,2002年在貫穿都心沿岸的溪流發現許多非點源污染,在評估過河岸棲地、生物多樣性、樹種保存、土地使用及河性後,該市以考量恢復河川地形及復育棲地等生態工法理念整治。國內巨廷工程顧問公司梁文盛博士,則於「溪流復育及地貌改變」議題中發表國內生態工法相關案例,向國外專家分享台灣的地理特性、降雨強度、河川流域、溪流棲地復育等生態工法實際做法之外,並以2003年台北縣后番仔坑溪生態公法整治為例,探討國內現行生態工法施作上從設計、施工至完工後之風災考驗。

美國生態工法實務概況

生態工法實務經驗對談會議部分:美國投入生態工法相關實務專案的人員,所學領域相當廣泛,其中不乏包括土木工程、生物學、微生物學、地質工程、大地工程等,各從業人員們執行專案時,自設計至工程施工皆須團隊一起討論,但從各自專長領域所思考的問題方向,仍存在着如使用材料、工法、理念等諸多議題整合後,才較能使專案發揮生態工法功能。在學術方面,因為生態工法所涉及之科學學門較為廣泛,目前美國並未有獨立的生態工法系所,開課較完整的大學,則大部分以學程的方式辦學,目前各院校學者正積極推動設立生態工法碩士學位。

會議期間主辦單位安排實地參觀Olentangy River Wetland Research Park。該溼地研究中心目前由俄亥俄州立大學經營管理,溼地水源引自Olentangy River,場區內採生態工法理念規劃設計溼地,並設置多樣水質、水體偵測計、實驗儀器及生態物種實驗園區;該中心除對溼地物理性數據作即時偵測,並連線至中心分析外,亦定期做動植物生態調查,配合實驗物種設計,於實驗園區培養,該中心不僅是研究中心,並兼具環境教育功能,開放給一般民眾作為了解溼地生態工法的園區。該中心並每年出版報告發表實驗成果論文,作為生態工法法則的驗證。

美國經驗值得借鏡

美國歷經人口膨脹及高度工業化成長,土地及自然資源大量開發,生態環境面臨嚴峻的挑戰,AEES自1999年邀集學界召開生態工法會議以來,一直以生態學及系統生態學為基礎,並透過生態工法嚴謹的討論,延伸出許多如溼地、河川等應用工程學門,另對社會開發、保護生態環境等議題勇於提出建言,逐漸在學術界及政府部門發揮影響力,2001年更進而成立年會會議,積極對生態與工程在科技及理念上的整合,並落實於工程實務應用上,AEES在美國生態工法的演進及推動扮演著重要的角色。

相較於美國地域幅員廣大、河川流線甚長、山林坡地較緩及大陸型氣候等特性,台灣的地景地貌及氣候條件較為特殊,如海島地形、地震頻繁、降雨量集中、河川流線短、坡地陡峭等條件均與美國相異;但筆者以為,AEES過去在生態工法的發展史上,將學術研究試圖結合實務應用,對學術界及工程界貢獻不遺餘力,特別是在生態復育及河川溪流、濕地生態工法方面,非常値得我們瞭解、學習。