東勢林場戶外水保教室帶隊解說資料
解說志工:林照修
台灣是個多山島嶼,約四分之三的台灣是個多山島嶼,約四分之三的土地屬於山坡地,由於地勢陡峻,地質脆弱,河短流急,平原狹窄,加上颱風豪雨以及地震頻繁,極易引發沖蝕與崩塌,導致土石流災害。且每年五至十月份常受梅雨及颱風豪雨之侵襲,加以人口壓力,和社會經濟快速變遷,過度開發山坡地的結果,使水土流失嚴重,更造成種種水土保持問題。為喚起大眾對水土資源保育之重視,珍惜自然資源,合理的使用土地,培育國土保安人人有責之觀念,俾利做好水土保持。(蓄水、保土)
東勢林場位於台中市東勢區,面積有225公頃,海拔500至700公尺之間的山坡地;在88年發生921大地震,中部地區受損嚴重,東勢林場部分地段也發生嚴重的地滑,導致森林浴場二八甲區地層滑動;接著隔年的超大豪雨,又造成洪水及崩塌;此地為森林遊樂區,為了遊客安全,水保局在此成立戶外水保教室,規劃設立許多水保設施,避免豪雨沖蝕及地滑,做為國人觀摩學習水保的場所。
靜水池(沉砂池、跌水槽)
- 當山坡地的溝渠坡度過陡,水流速度超過安全限制流速,則易侵蝕溝底,像溜滑梯愈流愈快;為減緩水流衝力,消除能量,改變水流方向,正確導引水流。
- 可沉澱砂石,要定期清除污泥,可當肥料及土壤回收循環再利用。
- 缺點為小動物跌入,不易爬上來脫逃,成為天敵食物。
跌水
- 為垂直落差之構造物,減緩溝渠中水流流速及動能,以減少對渠底之侵蝕並約束流心。
L型側溝 (園內道)
- 以水泥混凝土施作成L型側溝,道路兼排水,減少路面寬度,簡易經濟省錢。
- 內側較低集中水流,用於渲洩逕流,防止溝身及路基沖蝕,保護邊坡,防止基腳沖刷導致崩塌,利於淤積物清除,並可行駛車輛。
- 缺點為地面不能透水及植草,易長青苔。為不透水路面。用於偏遠農路。
縱向排水溝
- 在森林浴入口,有跌水、靜水池。出水口有水泥階梯設計,避免沖蝕造成深坑。
- 排水設施有草溝、土溝、砌石溝、水泥溝、跌水溝等,良好的排水設施,是開發山坡地時,減低水的沖蝕及侵蝕力量的方法。
- 水泥溝又稱封底排水溝,較陡坡面,避免溝底、溝邊土壤沖蝕。分散水流。
截水溝 (截流溝)
- 截留上方部分的水流,改變水流方向,引導至側邊。可分散流量,延緩流速,消除水流能量,減少土壤沖刷。上面蓋鍍鋅格柵板,可擋枝葉落石掉入,可掀開清污泥砂石,回填流失土壤。
- 上面蓋鍍鋅格柵板,可擋枝葉落石掉入,可掀開清污泥砂石,回填流失土壤。
路緣石
- 高約20公分,給車當參考用,指示邊緣及避免水往邊坡亂流,造成塌陷,控制水流方向。
模擬降雨沖蝕觀察
- 模擬天然降雨情形,展現山坡地之不同使用方式,分別為植草覆蓋區、敷蓋區、裸露區,在雨滴打擊下,地表產生之沖蝕程度。
- 目地在提醒人們應該合理使用土地,重視水土保持,珍惜自然資源。觀察出水時間(土壤吸水量)、出水量(逕流量)、渾濁度(土壤流失量)。
- 裸露:土壤表面光禿禿無任何東西。雨水產生飛濺沖蝕土壤,造成水土大量流失,保水性差,嚴重沖蝕。
- 敷蓋:土壤表面舖上死的東西,如枯枝、落葉、枯草、礫石等,避免飛濺沖蝕土壤及水分蒸發。
- 覆蓋:土壤表面種樹木、草類。有蓄水、保土功能。因毛細現象,乾旱時,植物不致於缺水枯死。
- 樹下要敷蓋雜草、樹葉,不是覆蓋草類;用割下來的雜草敷蓋,可減少雜草及當養分、保水、調溫度。
擋土牆
- 擋土牆裏的圓形塑膠孔為排水孔,有渲洩作用,將過飽和的水導出,減少擋土牆壓力,延長使用壽命,要定期清理排水孔淤泥。(矮邊坡)其上種植物,增加抓土能力。對面種綠籬,當隔離用,避免跌下坡坎。
- (矮邊坡)其上種植物,增加抓土能力。對面種綠籬,當隔離用,避免跌下坡坎。
過水路面
- 在排水涵管上面有一段路面降低,作為排水用,是為過水路面。
- 為當排水涵管滿後,水可走低窪路面,由路面排水,分段截流。出水口下方有較深的沖蝕溝槽,形成河道刷深,像瀑布
平臺階段
- 在坡面上,沿等高方向,築成的帶狀階段,給坡面變成階梯狀平台。
- 作物栽植在平台上,等高耕作,橫向排水,流入縱向排水溝。可收集水且可滲透水,降低水流速度,減少水流沖蝕。
- 如樹葡萄、咖啡、羅漢松區域。但梯田有田埂,可以蓄水種水稻,平臺階段沒有田埂,如八卦茶園。
山邊溝
- 沿等高線鋪設構築,內側較低淺三角型溝,可讓農耕搬運車輛行走,省工,省力氣。
- 為降低水流的能量,降低水逕流速度,減少水流沖蝕;且水往兩邊排放,橫向排水,至縱向排水溝,減短坡長,分段截流,像下樓梯。>
- 施作及採果較方便。水果花木種於坡地上。透水性良好,補充地下水。
植草磚
- 當停車場使用,避免下雨時地面泥濘不堪;又可長草及透水性良好,可增加地表水入滲,有助增加蘊藏地下水涵養,減緩地層下陷,建立海綿城市,避免淹水。草可吸收陽光,降低悶熱感。
- 水泥連續磚:當停車場使用,較美觀,避免泥濘不堪。但因縫隙小,無法植草,其透水效果略差,雨水易從表面發生逕流,不易達到入滲之目的。豪大雨時,下游比較容易淹水。
- 柏油路面(水泥路面):施工便利,不透水路面雨水完全無法滲入,也無法植草。反射陽光造成悶熱感。
全園植草覆蓋
- 可調解地表的溫度,避免植物體根部溫差過大,影響植物生長。
- 減緩雨水沖刷,土壤及養分流失,增加雨水入滲,減少表面逕流水,補充地下水,有蓄水、保土、美觀功能。
- 乾旱時可以調解釋出水分。腐爛根、莖、葉成為樹木養分,及微生物、小昆蟲的食物,增加土壤空隙。
忘憂池(景觀池)
- 當景觀,增加美觀;增加負離子;入滲地下水,儲存雨水,滯洪,調解溫度、濕度,靜水池功能,減緩水流
- 野生動物飲水及棲息地,養魚,沉砂,消防,灌溉,種花,供水,風水說法。
- 補充地下水;沉積的土砂還可回收再利用,這些都是永續發展利用的作法。
蔓花生
- 豆科植物,不用施肥,莖葉生長密集每節發根,快速,用於坡地植生覆蓋,護坡,水保植物。
- 開花期長美觀,匍匐地面,不易長雜草,因而維護容易;不會結果,不會造成外來入侵種的問題。
樟樹根部裸露
- 森林浴場內道,原本為穩定山坡地,因開闢場內道,導致基腳太陡不穩定,容易崩塌;為穩住基腳及上方土石,建擋土牆(矮邊坡),避免沖蝕。
- 但擋土牆上方太陡,樹根抓土能力有其極限,豪大雨時部份土石流失,造成樟樹根部裸露土石被掏空;當塌成緩坡時,就穩定了。所以在山坡地開闢道路,會造成土石的崩落。
- 太陡峭的山坡地就不適合開發,避免超限利用。開發前要申請許可。
九芎
- 水土保持植物,原生種,扦插成活率高,打樁編柵常用九芎樹幹,穩定邊坡、河岸,省維護。
烏來柯神木
- 穩定邊坡崖壁,樹葉阻擋雨水沖蝕,避免豪大雨沖蝕土石;根部盤根錯節像網子抓住土壤,抵擋地震搖晃,鬆軟土石,避免崖壁崩塌落。
- 大樹是大地的保護傘,也是守護神,與大地共存亡。
節制壩
- 係指為抑止溝床及溝岸沖蝕,在蝕溝中適當地點,與蝕溝垂直方向構築之構造物。
- 用以調整溝床 坡降、穩定流向、攔阻泥砂、安定蝕溝。要定期維護清除砂石泥土。
翼牆
- 為保證涵洞或重力式橋台兩側路基邊坡穩定,並起引導河流的作用而設置的一種擋土結構物。
- 像翼的牆,牆貼山壁,將水導引至中間流出,避免土壤沖蝕,預防形成三條溝出現。
U型拍漿溝
- 是一種簡易經濟排水溝,以施工方式命名的,混凝土須要以拍打方式予以夯實。
- 不用挖溝渠。由鋼筋混凝土建造,是梯形斷面排水溝。不大量增加重量。
預鑄U型溝
- 施工快速、方便,損壞容易替換,維修容易;此工法減輕地面負荷,降低地滑的風險。
飛濺沖蝕(雨滴沖蝕)
- 雨水撞擊裸露地面之土粒,而土粒因受撞擊而分散,甚至隨飛濺之水滴散射各處,此現象謂飛濺沖蝕。
層狀沖蝕(表層沖蝕)
- 當降大雨時,薄膜流變厚膜,其流量大增、流速加快,本為平滑之斜坡地表,即遭受沖蝕而成層狀剝落帶走下游,此種過程即為逕流沖蝕之形成開始,即所謂層狀沖蝕。
指狀沖蝕(細溝沖蝕)
- 當地表經層狀沖蝕後,形成其地表凹凸不平,於是逕流順勢自低漥處往下流走,其過程中漸漸形成小蝕溝,其狀如手指分歧,名為指狀沖蝕。(紋溝沖蝕)
溝狀沖蝕(溝壑沖蝕)
- 指狀沖蝕如再擴大即形成溝狀沖蝕 (柱狀沖蝕),例如縱向排水溝。
15噸不銹鋼水塔(蓄水池)
- 抽取溪水儲存,利用重力噴灌,根據連通管原理,由高位能流至低位能。
模擬降雨沖蝕觀察,檢討及造成的影響
- 可用水資源的不足,地下水位降低。
- 土壤的流失,及保水功能降低。
- 養分的流失,土地貧瘠化。河川水庫水質污染。
- 水庫、水霸及湖泊的淤積,蓄水量減少。
- 容易造成土石流及危害。
- 河川變淺,大雨時容易氾濫成災。
東勢林場有那些方法、設施,充分保護水資源,以達減少土壤沖刷?
- 樹下型噴灌,等高耕作、平台階段種植,以節省用水,減少土壤沖刷。
- L型側溝、U型溝、打樁編柵、靜水池收集雨水,全林場造林,減少雨水沖刷土壤。
- 全林場植草覆蓋,開闢山邊溝,以保留水分,增加水分入滲,提昇地下水位。