桃園市湳仔溝溪復育整治朱達仁教授

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  發刊期數:第0184期/ 發布日期:2016/07/22

湳仔溝溪復育計畫整治河段位置圖_pic

一、 基本資料

湳仔溝溪復育計畫範圍主要為桃園市大溪區復興里及新峰里百吉四號至懷德橋之溪河段,全長約10km,整體集水區呈現由東北向西南方向的走勢,發源於日石碑(海拔:350公尺)附近與石壁角溪集水區緊鄰,屬石門水庫集水區內之野溪。為解決下游淹水問題,經濟部水利署北區水資源局於2003年進行湳仔溝溪治理計畫。湳仔溝上游段甚為陡峭,由百吉四號橋至出口河段則坡度較緩(平均坡度約0.005m),因河道狹窄,兩岸雜草、竹木叢生,遇雨成災。湳仔溝係屬野溪型態之河川,治理方案應以野溪治理方法為優先考量,並配合目前政府倡導之生態工法,在維護河防安全減輕洪災損失之前提下進行評估。

上游集水區湳仔溝溪由於多年來受到水患影響,遂於2003年11月至2004年12月,應用生態工法進行第一期中下游段整治工程,工程內容主要以溪河拓寬,並包含橋樑工程、護岸工程、河面加寬及部分固床工等整治工程,其中沿河道路亦做了部分調整改道。又於2005年2月至2006年12月進行第二期中上游段整治工程。顯著地標為具百年歷史的桃園市百吉國小,本計畫更組成「百吉國小志工隊」,由居民負責生態調查、水質監測、清潔、花木修剪等養護工作;中華大學、交通大學及台灣大學負責生態監測評估、環境教育及生態保育等相關工作協助。


  • 湳仔溝溪復育計畫整治河段位置圖

二、計畫概述

湳仔溝溪復育計畫主要透過「湳仔溝溪環境營造工程」之工程方式進行,由水利署北區水資源局主辦;工程內容包含運用生態工程微濕地生態工程技術的觀念進行水質及棲地改善工作,整治項目包括興建攔河堰1座、連續跌水工程9處、避魚柵2座、橋樑改善3座、生態島1處、便橋1座及興設木棧道、枕木步道等。生態監測共設定6個樣點包括A:非施工區域。B:斜坡式跌水工、生態島(除污水生植物混合卵石堆砌)、生態滯洪池。C:斜坡式跌水工、生態島、避魚柵、生態滯洪池。D:斜坡式連續性跌水工、淺灘深潭營造、生態滯洪池。E:新福圳防砂壩拋石跌水工。F:非施工區域。復育整治長度約10km,工程經費約一億二千萬元,復育整治工程施作期間於2011年6月1日至2012年2月20日。

【規劃理念與設計構想】

 

1.護岸設計型式

依據水理演算成果,湳仔溝溪計畫河段內除少數斷面因局部斷面束縮(橋樑處)及河床塑造淺灘坡度較陡處產生超臨界流之情況外,其餘河段內之流速均小於3.0m/s。為配合生態保育及景觀美化,河道護岸採用柔性工法。工法比較,因石材取得不易,建議採用抗沖蝕網護岸,因其極具柔性,經試驗可耐3.0m/s流速連續沖刷達50小時而不致破壞,且在邊坡較緩(大於1:1)處可直接在坡面上舖網固定後植生,而加勁式之結構僅需設置於邊坡較陡處(1:0.5)或河道彎曲凹岸道路、房舍邊坡保護,而坡趾則以拋石保護基腳,並提供生態棲地。另考慮於河道彎曲凹岸邊坡1:1處以箱型石籠作基腳保護,以降低水流沖刷之影響。

2.滯洪池營造

滯洪池之設置除可減少其下游河段之洪水量外,並可經規劃而形成濕地環境,提供生物棲息、覓食及繁殖之場所。滯洪池位置選擇a.依空間位置選擇:滯洪池需有足夠之面積以發揮滯洪之效果,滯洪池一般可分為在槽與離槽兩種滯洪型式。在槽滯洪池係於河道上設置削減流量之設施,如堤、閘門、孔口等,以減少其下游洪峰流量,而滯留之洪水量則暫時貯存於其上游腹地較廣之滯洪池中,俟洪水退減時再放流。離槽滯洪池係於河道側設置滯洪池,設置滯洪池側之河岸較另岸為低,當洪水位超過該較低之河岸時以側流方式流入滯洪池,俟洪水位退減時再放流。離槽滯洪池之特性為在下游河道相同之流量削減量情況下,所需之滯洪體積較小,滯洪池之出流量為入流量之一半時,離槽滯洪池之體積需求僅為在槽滯洪池之一半。建議採用離槽滯洪池。如圖所示,現況可供滯洪之空間計有5處。

  • 湳仔溝溪治理設置滯洪空間位置

3.微濕地營造

濕地生態工程技術中經常使用水生植物、卵石、木材等材料搭配其他軟性工法進行施作,其中水生植物濕地中,具有去除污染的效果,包含在金屬去除、在功能上非常類似污染去除的植物修復技術,主要是利用植物(如紅樹林、海草、水生植物)處理受污染的海岸潮間帶、溪流環境的底質棲地,是一種新興技術,有效率及成本低的清理部分廢棄物質和有機污染水質。本研究評估湳仔溝溪此整治案例的各項水質項目,從上游(入水口)至下游(出水口)導入水庫前的樣點共計六個測點的水質,藉以湳仔溝溪微溼地生態工程施作後,水質品質狀況,並且分析運用生態島(水生植物及堆石工法)、斜坡式跌水工、生態島、避魚柵、生態滯洪池、淺灘深潭營造、斜坡式連續性跌水工等工法對於水中污染去除、水質品質提昇及人工濕地之概念設計工法的除污效果,營造超過水岸綠帶景觀,拓展民眾休憩空間並兼具防洪安全、環境美化、休憩以及生態教育的多元機能。

湳仔溝就在北橫公路的路旁,石門水庫之畔,多年來遇雨成災,地方居民飽受困擾,因此北區水資源局生態工法,在維護河防安全減輕洪災損失之前提下,兼顧生態保育、景觀美化、親水環境等進行野溪治理。提供親水空間,並優先考慮滯洪、疏洪及分洪等多元化整治方案。因此,湳仔溝整治工程主要分成河道治理、步道和橋樑等部分,整治完成後除了澈底解決水患,並可增進當地風貌,由於兼具景觀特色,成為石門水庫的觀光新據點,對生態觀光發展具有特殊的意義,並作為水環境營造的示範性工程。

  • 湳仔溝生態島施作概念圖

4.民眾參與操作理念

民眾參與部分主要以「民眾參與微棲地營造標準作業流程」為方針,輔導在地百吉國小師生融入環境教育課程,並且透過規劃初期的社區籌備會議;施工前的棲地營造科展;施工後的寫生比賽等活動,來讓社區居民共同參與。


三、復育前後對照

國光橋環境營造工程」,民國2003-2013年輔導在地居民透過生態環境監測調查,學習生態保育及環境教育的觀念,透過微棲地營造讓在地居民進階學習水利工程棲地營造及環境教育的觀念,目標為創造石門水庫集水區民眾參與生態保育及環境教育的典範區。以下彙整微棲地規劃目標理念、規劃設計原則及程序、施工時程及成果如下:

  • 湳仔溝溪龍行橋下溪段增加固床工後環境概況
  • 湳仔溝溪龍行橋下溪段增加固床工後環境概況
  • 湳仔溝溪鳳儀橋下溪段增加營造生物棲息孔隙砌石護岸及移除淤積沙泥
  • 湳仔溝溪鳳儀橋下溪段增加營造生物棲息孔隙砌石護岸及移除淤積沙泥
  • 湳仔溝新福圳下溪段營造生物棲息深潭施工前後照片
  • 湳仔溝新福圳下溪段營造生物棲息深潭施工前後照片
  • 湳仔溝溪民居及百吉國小師生共同參與微棲地營造工程
  • 湳仔溝溪民居及百吉國小師生共同參與微棲地營造工程
  • 百吉國小師生以湳仔溝溪河川棲地營造為主題參加科學展覽比賽

四、成果評估與檢討

湳仔溝溪復育整治改善了湳仔溝原渠道化、水質差及易淹水問題,同時兼顧防洪安全與生態教育理念為主,施工的工法在設計規劃階段,以專家學者建議之營造工法為主,送交主管機關(經濟部水利署北區水資源局)審查通過後,最終由在地民眾凝聚共識的項目方能施作。在工程施作過程考量湳仔溝溪河灘幾乎都是自然裸露地,因一部分也分布有草地和竹林地,故創造能與週邊之植生調和之溪畔林,同時對有巨大卵石分布和有岩盤露出之河床護岸河床加固,並限制妨礙或破壞生物生存生育之各種設施與行為。而湳仔溝溪防排水設備及固床工營造計畫,也儘可能避開珍貴動植物之分布區,採用原河川多樣性樣貌之設計,以小集水區流域為單元,整合各項自然因子,成功營造指標生物台灣馬口魚日本沼蝦棲地特性,妥善設計指標生物微棲地工程,可確保主支流河川上、中、下游自然環境之連續(延續)性及產卵區給予保育,成功創造親水性高及安全之移動、漫步、玩水、環境教育觀察等大自然教室。此外本案例在水質淨化部分也頗具成效,氨等項目,在各期間受工程影響第二期有稍微高的表現,但自第三、四期已有顯著下降趨勢,顯示生態島的除汙型水生植物發揮效果,懸浮固體由於受到工程施作影響測點C、D、E於第二期及第三期有較高的表現,約為37.1-274.0(mg L-1)之間,而測點E屬於農業用攔水,匯集施工期的所有高濁度污水,第二期及第三期平均懸浮固體表現分別為274.0(mg L-1)、120.2(mg L-1)。而至第四期出水口測點F平均表現降為5.5(mg L-1),顯示測點B、C、D的滯洪池、斜坡式連續性跌水工、淺灘深潭工等工法設計發揮了去除懸浮固體的功效,成功營造河川環境教育棲地示範區,確保人與河川互動之關係,嘗試融入當地中小學環境教育課程。

五、參考資料

1. 水利署北區水資源局網站,「集水區主要整治工程及參考點水系圖」,http://www.wranb.gov.tw/ct.asp?xItem=3296&ctNode=859&mp=5 ,2016.5.20。
2. 水利署北區水資源局網站,「湳仔溝溪工程整治」,http://www.wranb.gov.tw/ct.asp?xItem=3285&CtNode=856&mp=5 ,2016.5.20。
3. 水利署網站,地理資訊倉儲中心http://gic.wra.gov.tw/gic/GIS/JS/MainJs.aspx ,2016。
4. 水利署北區水資源局,「石門水庫集水區湳仔溝溪整治生態環境監測92-97年成果報告」,http://www.wranb.gov.tw/public/Data/942710394971.pdf ,2016.5.20。
5.中時電子報網站,「復育湳仔溝溪 變生態教室」,http://www.chinatimes.com/newspapers/20130917000578-260107 ,2016.5.20。
6. 朱達仁、陳弘成、郭一羽、鄭安盛、方偉達、施君翰, "一個溪流生態環境綜合性評估模式之權重估計-以石門水庫自然旅遊地為例" , 地理學報,第55期,第65-96頁。

朱達仁 教授

中華大學休閒遊憩規劃與管理學系專任教授
中華大學水域生態環境研究中心研究員
營建署濕地顧問
新竹市政府顧問
中華生態資訊暨環境教育學會副秘書長
社團法人台灣溼地學會副秘書長、理事、顧問
專長:水域生態、生態指標模式、休閒環境影響評估、休閒農漁業
Email:tajen@chu.edu.tw
聯絡電話:03-5186653;0933546462

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