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嘉義新塭滯洪池的溼地保育價值施上粟

  發刊期數:第0178期/ 發布日期:105/06/10

一、滯洪池的生態保育潛力

滯洪池在環境劣化或棲地破碎化的都市化地區中,扮演原生動植物的生物庇護所及生態廊道或生物跳島的重要角色,可以促進原生物種傳播及提高區域生物多樣性。不同滯洪池濕地棲地提供功能,主要根據其所處都市化地區的位置,以及與鄰近自然生態系統的連接程度而有所差異。尤其是在都市地區,這些滯洪池為野生動物所提供的溼地棲地功能的正面效應,可能超過污染物積累的負面影響,原因為滯洪池在環境劣化或棲地破碎化的都市化地區中,因野生動物選擇變少,因此反而扮演原生動植物的生物庇護所及生態廊道的重要角色。 流經日本東京都的荒川,其第一滯洪池(彩湖)有考慮到閘門堤防的聯合操作策略,在平時下游的水門通常呈現開啟狀態,讓河水能夠自由流動,以維持營養鹽及生物間的自然交換機制,達到櫻草保育及水鳥等水生物利用的目的外,也提供市民假日很好的戶外活動場域,汛期時則可依漲水、洪峰到退水等不同時期,而有不同的閘門操作步驟,可作為國內滯洪濕地在維管上的參考。

平時

洪水初期(小流量洪水)、鴨川氾濫時

洪水中期(中流量洪水)

洪水洪峰流量

圖1 日本荒川第一滯洪池(彩湖)調蓄洪水過程示意圖

 

二、新塭滯洪池背景說明

新塭滯洪池位於嘉義縣布袋鎮的龍宮溪排水幹線與八掌溪之間(圖2)。新塭地區雖周遭排水路眾多,且無海水倒灌之虞,但因眾多排水路皆屬感潮河段,排水路常水位高而排水功能不佳,洪患或豪雨適逢漲潮期間,水路常溢流成災,故設置新塭滯洪池以減緩水患。新塭滯洪池以縣道163為界區分為南北兩塊,滯洪池總面積約76公頃,另設有抽水設施與沉砂池,新塭滯洪池於2009年完工。因現地地形高程,南側滯洪池所蓄滯之水體,不易以重力排水或抽水設施排入距離較近的八掌溪,故設置箱涵於南、北兩池間作為連通之用(圖3),積蓄之水體最後由北側滯洪池排入龍宮溪排水,有效保護地方免於淹水之害。

圖2 新塭地區排水建議改善工程佈置圖

圖3 嘉義新塭滯洪池(北池及南池)位置及現地照片

 

三、新塭滯洪池無心插柳下的美麗成果

新塭滯洪池南、北兩池間均設有陸島,詢問原始設計的水利署退休工程師,其實當初並非針對生態功能而設,但卻因此產生意想不到的生態效果,可謂無心插柳下的美麗成果。新塭滯洪池周邊環境有許多魚塭,延163縣道前進時便可觀察到數種燕鷗在魚塭上空盤旋覓食,周圍未放水的魚塭也成為多種水鳥的棲息地。在2013年三季的鳥類調查中共發現18科31種738隻次,相較其他調查樣區是鳥種多樣性與數量較高的地區,於第一季便在新塭南、北兩處滯洪池發現多種水鳥與燕鷗出現,如:小鷿鷈、東方環頸鴴、高蹺鴴、尖尾鴨、白翅黑燕鷗、黑腹燕鷗、小燕鷗、裡海燕鷗等,其中小燕鷗屬於二級保育類鳥種。滯洪池內部的陸島上還發現小燕鷗、東方環頸鴴與高蹺鴴有孵蛋行為出現,判定應於此處進行繁殖。



2013年5月中研究人員於連續豪雨後進行調查,發現鳥類族群數量已減少許多。兩池的沙洲面積因水面升高而面積稍有縮減。在6月初的調查,利用橡皮艇登上沙洲確認繁殖棲地狀況(圖4),發現在南、北兩池皆有淹水痕跡,且有多個巢蛋被沖離巢位(圖5)。透過今年度收集的水位資料與繁殖族群數量比對,可發現在5月初與8月中的暴雨都對小燕鷗與高蹺鴴造成不同程度的負面影響(圖6)。以沙洲的平均高程約0.4公尺而言,在5月初與9月間可能都有水面淹沒沙洲的情形出現。在這樣的情況下,在裸地上繁殖的小燕鷗巢蛋可能無一倖免,而主要在北池沙洲繁殖的高蹺鴴,則可能因為植被的保護與自身較高的巢位而有機會逃過一劫。雨季後的調查,發現南北兩池的小燕鷗與高蹺鴴的數量有回升的現象,且多數都有孵巢的行為,推論應是前一批繁殖失敗的親鳥再次築巢。小燕鷗與高蹺鴴的主要繁殖季集中在4-6月間,以2013年在新塭的調查資料判斷,南北兩池的沙洲一年應可提供30對左右的小燕鷗與50對左右的高蹺鴴繁殖,相當具有保育價值。而小燕鷗主要的繁殖失敗原因,與彰濱工業區的調查結果相同,都是連續數日的降雨造成的淹水現象所致,但由於此地本身為滯洪池,具有水位調節功能,未來應朝不減損防洪功能、亦不影響小燕鷗巢區的雙贏方向努力。



整體而言,新塭南、北兩滯洪池內沙洲的棲地環境略為不同,北池沙洲有較高的植被覆蓋度,因而吸引到偏好於植被上築巢的高蹺鴴前來繁殖,而在兩地觀察到的高蹺鴴巢材也有所不同,在北池築巢的高蹺鴴主要利用枯枝建築高出地表10至20 cm高的巢。南池沙洲棲地主要為池內沉積的沙泥,且表面遍佈大小不一的蚵殼,這些蚵殼也成為沙洲上繁殖鳥類築巢用的巢材。而兩池的沙洲除了作為水鳥的繁殖地外,在春秋季的調查也觀察到大批過境的黑腹燕鷗、紅嘴鷗、金班鴴、青足鷸與小水鴨於沙洲上棲息。這些資料均顯示新塭滯洪池中的沙洲,可能因其地理位置(鄰近河口濕地)與棲地特性(適當的水深、植被覆蓋、低干擾),在各季節間對多種水鳥而言,均為可利用之重要棲地

 

圖4 嘉義新塭滯洪池之鳥類調查路線與調查照片

圖5 2013年6月初的調查發現沙洲上的淹水痕跡與被沖離巢位的棄蛋
 

圖6 高蹺鴴的巢(左圖)相較於小燕鷗的巢(右圖)使用較多的巢材
 


六、結語:

滯(蓄)洪池為除可以調蓄洪水、降低洪峰、減緩水患的發生、降低水患衝擊及沈澱泥沙等防洪減災功能外,在景觀美化、休閒遊憩及生態環境改善上亦具相當價值。國外研究發現,5年以下相對較新的滯洪濕地,其濕地管理的重點為減緩濕地的泥沙沉積速度與階段性的疏浚,或加入水質處理的機制,並避免濕地內的汙染物毒害在此棲息的野生動物,才能有效維持其生態功能。國內的滯洪池雖然設計之初僅作為防洪功能(有些還兼具水資源及遊憩功能),較少針對生態需求進行設計,此點於國內外狀況雷同。但我們的調查卻發現,仍有許多滯洪池具有部分生態功能,在不弱化防洪功能情況下,有機會加強生態功能。 以本文嘉義新塭滯洪池為例,前文提及本滯洪池的陸島發揮了很重要的生態功能,因此若將將此陸島面積予以加大,則陸島周邊流速有微幅增加,可能增加陸島的沖刷效應;而滯洪體積則降低3.6%~12.3%間,雖然幅度不算大,但以增加沙洲面積擴展小燕鷗繁殖棲地,的確會與滯洪功能產生競爭關係,但若加上非汛期時將水閘門的操作加上生態考量,可在不影響防洪的前提下,達到生態保育的效果。根據進一步的水理模擬分析,不同的滯洪池水位會有不同的滯洪體積,滯洪池體積與地形幾何形狀及水位有關(圖7),不同水位情況下,滯洪池的水深分佈,經由水深分佈可進一步以GIS的空間內差方法,計算四種方案的滯洪體積(包括北池及南池)與水位關係。以蓄洪高程之設計水位1.2公尺估算,當沙洲長度增加1.5倍、2倍及2.5倍時,滯洪體積將減少3.6%、5.0%及12.3%。故滯洪池的滯蓄洪功能跟生態保育上會存在競合關係,需要更細緻的加以釐清。

圖7 新塭滯洪池(北池及南池)之原沙洲及各情境沙洲滯洪體積圖

作者:施上粟
文/施上粟

達人簡介:

現任:國立臺灣大學 水工試驗所 副研究員
學歷:國立臺灣大學 土木工程學系(所)博士
專長:河川水力、生態水利、溼地營造