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金質獎參選工程 - 台坂溪野溪治理二期工程

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水利類工程(第四級)-台坂溪野溪治理二期工程

  • 主辦單位:行政院農業委員會水土保持局臺東分局
  • 設計單位:佳綸工程科技有限公司
  • 監造單位:佳綸工程科技有限公司
  • 預算金額:新臺幣27,404,257元整
  • 工程底價:新臺幣26,460,000元整
  • 決標金額:新臺幣23,800,000元整
  • 承攬廠商:新東錦營造有限公司
  • 結算金額:新臺幣23,764,985元整
  • 工 期:105年04月25日至106年03月09日

 

一、工程內容:

  1. 梳子壩1座
  2. 多孔隙固床工1座
  3. 混凝土鋪石固床工8座
  4. 砌石階梯固床工2座
  5. 混凝土塊保護工1組
  6. 混凝土砌石護岸,共702公尺
  7. 護岸基礎塊石保護工,共31處

 

二、工程概述

(一)地理環境:台坂溪位於臺東縣達仁鄉境內,為土石流潛勢溪流(編號:東縣DF083),集水區面積約1,013公頃,為大竹溪集水區之布拉布拉溪子集水區之一支溪。因莫拉克颱風,該地區48小時累積降雨量1,493mm,造成上游坡地崩塌,大量土砂隨溪水下移形成亂流,導致本野溪兩岸農地沖刷流失及土坂一號橋損毀,通往拉里吧、台坂及土坂部落主要鄉道東68線為之中斷,當地因而成為孤島。

(二)環境地質:計畫區位於中央山脈南部的板岩帶,本區出露的潮州層,岩性以板岩為主偶夾變質砂岩、硬頁岩,其上部所夾的大溪舌狀體,則以厚層變質砂岩與板岩互層為主。

(三)土壤分佈:工區土壤主要為變質岩類石質土,底土質地多為砂質壤土~坋質粘壤土者;剖面中常含55~90%之石礫。

(四)河道環境:河道平均粒徑分布在30公分~50公分之間;溪流平均坡度約11%。

(五)生態調查:本工程工區內生態豐富,其中以毛蟹、日本禿頭鯊與鱸鰻三種為本區指標物種。其他常見物種,列表如下。

生態調查列表

種類

物種

哺乳類

臺灣獼猴、赤腹松鼠、穿山甲

兩棲類

澤蛙、日本樹蛙、黑眶蟾蜍、黑蒙西氏小雨蛙

爬蟲類

股鱗蜓蜥、赤尾青竹絲、斯文豪氏攀蜥

鳥類

大冠鹭、五色鳥

魚類

臺灣馬口魚、日本禿頭鯊、鱸鰻

水棲類

毛蟹、石蛉科幼蟲、石蠅科幼蟲

 

資料來源:大武山自然保留區生物資源調查研究-大竹溪

(六)歷年災害

1.94年海棠颱風期間,土坂雨量站觀測得連續二日降雨量為1,008.5公釐;更觀測得連續三日降雨量達1,150.0公釐,造成計畫區內拉里吧溪集水區多處崩塌、邊坡沖毀、構造物基礎淘空、土石流肆意流竄,多處河道及產業道路嚴重土砂堆積,災情十分嚴重。

2.98年莫拉克颱風(88風災)期間,土坂雨量站觀測得二日降雨量為1,493公釐;土坂村通往新興社部落的新興橋,在暴漲的溪水沖擊下整個毀損達仁鄉農田土地多處流失;8月9日晚間拉里吧野溪爆發土石流災情,對外橋梁土坂一號橋沖毀。

(七)工法說明:

1.梳子壩:於適當隘口且兩岸地質較良好位置設置梳子壩,將上游土砂攔阻限制於本處,利用局部清疏管理之手段,減少工程維護之成本。

(1)梳子壩阻上游土砂塊石(間距120cm,設計攔蓄D=60cm粒徑塊石)

(2)透過性配合斜坡道設計達到生態棲地連續

(3)中間開口3.5m,旨為加強流心控制

(4)副壩及水墊格框拋填現場大塊石(採覆瓦式砌排石)

2.多孔固床工:固床工拋填現地塊石,營造多孔隙含氧棲地環境,增加水流多樣性,提供毛蟹棲息。

(1)拋塊石增加多孔隙環境(毛蟹棲地)

(2)減少混凝土使用量,達到節能減碳

3.混凝土鋪石固床工:混凝土固床工,採面層植石,增加固床工表面糙度。

(1)配置不等寬且二階低水流路,維持豐枯基流量

(2)固床工設計低矮化,確保溪流連續

4.階梯固床工:採現場塊石舖設營造多樣之水陸域棲地環境。

5.砌塊石護岸:石材妥善分類,放樣精確,疊砌嚴謹,展現工程之美。

(1)直線段低水固床流心穩定

(2)就地取材-利用現地塊石

(3)營造多孔隙環境(毛蟹友善環境)

 

二、工程特色:

(一)因地制宜:利用當地石材構建護岸及固床工,減少混凝土用量及土方挖填平衡,將環境之衝擊及民眾之影響降至最低,同時達到節能減碳、防洪減災及景觀美化等多樣化目的。

(二)維護簡易:串聯一、二期工程,將上游土砂攔阻限制於貯砂區,輔以清疏管理之手段,減少工程維護之成本。

(三)景觀優美:重力式混凝土護岸採用造型模版,模版拼貼及洩水管規劃完善,整齊劃一;砌石護岸,石材妥善分類,放樣精確,疊砌嚴謹,展現工程之美。

(四)考量生態:本工程防災及生態兼備,透過不等寬的低水流路設計,引導多變之流況,維護溪流生態基流量;固床工設計採無高程落差,減少構造物衝突感,確保水流廊道的連續;考量指標物種毛蟹,透過設置多孔隙透水之砌石生態護岸,營造毛蟹棲地永久屋。

 

三、工程之創新性:

1.多孔隙環境營造

(1)多孔固床工以拋塊石,增加構造物透水性

(2)塊石階梯固床工,營造多樣水域棲地環境。

(3)考量指標物種毛蟹,透過設置多孔隙之混凝土砌石生態護岸,營造毛蟹棲避空間。

2.生態基流量維持

(1)透過不等寬的低水流路設計,引導多變之流況。

(2)溪床設計採二階低水流路,確保枯水期生物基流量維持,維護溪流生態。

3.水陸域廊道暢通

(1)固床工設計採無高程落差,減少構造物衝突感,確保水流廊道的連續。

(2)護岸採1:1及1:2緩坡化設計,有善動物遷徙及民眾親近。

4.節能減碳愛地球

(1)固床工及護岸設置減少混凝土使用量,以達到節能減碳需求。

(2)配合稻草蓆灑播草籽植生,增加植生演替效率,達到植生減碳效益。

 

四、工程之挑戰性:

1.溝通多元橫向,考驗耐心毅力

(1)權屬單位多,包括林班地及私有地。

(2)施工前,需向各所有權人進行用地取得程序,歷經多次與各所有權人接洽後始獲得土地無償使用同意。

2.降低生態影響,利用迴避補償

(1)如何使工址處生態在工程完工後,儘速恢復為本工程挑戰之一。

(2)工程於設計前,即商請生態觀察團體進行工區處環境調查,並依據生態建議調整構造型式、施工方式等,並於施工中、後持續觀察,期對環境生態影響降至最低。

(3)壩體留設開口、增加孔隙促進溪流生態復育。

3.選擇壩址位置,專家學者協力

(1)如何選定本次壩址位置,並發揮最大囚砂量為本工程主要挑戰之一。

(2)設計初期即邀請專家學者進行河道現勘,找尋並評估最佳地點。最終,於一期壩體下游約220公尺處選定為本次施工位置。

4.地質氣候不佳、妥善規劃克服

(1)本野溪屬土石流潛勢溪流東縣DF083,具豐富潛在土砂。故工程首重防砂控制,考量土砂的處置與疏導。

(2)地質屬破碎易風化之廬山層,整體地質條件不佳,以致施工不便。

(3)透過妥善的施工流程動線規劃,減少工程對生態棲地之擾動。

(4)本野溪具有常流水,施工期間因溪水及地下水豐沛,利用溪水引流改道及半半施工方式,成功克服基礎施工的困難,並如期完工。

 

五、工程之周延性:

1.權責分工,共同治理

(1)水土保持局臺東分局於民國100年辦理「大竹溪集水區坡地保育調查規劃」報告,詳細確認集水區內土砂來源,並規劃進行適當工法整治。

(2)本工程設置有效串聯上下游治理工程,完成各治理工程的銜接。

(3)工程治理周延考量,梳子壩設置配合水墊、副壩、鼎塊保護工整體治理,增加工法強度及安全性;0K+550多孔隙固床工,考量位處河道治理工程起點,故確實加深壩翼嵌入長度,加強流心控制。

2.多元需求,評估損益

(1)工法設計採用利於動植物親近、快速恢復之方式(孔隙化、緩坡化等),並且委請生態觀察團體進行工區生態調查,並參考其生態專業意見,列入設計方針及施工作為。

3.廣邀專家學者參與,提供專業意見

(1)於設計階段,邀集各方專家學者現勘,提供專業意見,提高工程設計與現地需求一致性。

(2)工程發包施工後,亦再次邀請專家學者進行施工階段指導,避免施工後不符設計需求之情事產生,完成整體治理之目標。

(3)透過完整的地方用地及工程說明會,提升民眾對環境的重視。

(4)對當地居民融入環境教育,以增加工程後續生態保育成效工程教育之效。

 

六、工程優良事蹟

1.查核甲等,成績優異

(1)106年2月20日上級機關行政院農業委員會工程查核,獲得委員肯定,並給予86分「甲等」的優越成績。

2.工程施作,完整溝通

(1)工程設計階段於104年11月26日及105年1月27日召開設計及用地說明會,積極與當地居民溝通,並聽取當地需求,皆已取得地主同意無償提供,並獲得達仁鄉公所認養維護管理工作。

(2)工程發包階段於105年4月11日召開施工前協調會,與當地地主協調施工便道事宜,減少施工過程對當地農民造成之影響。

3.工程品質,精益求精

(1)工程施工階段主辦機關已建立品質督導機制,除按月辦理工程品質稽查作業,不定期至現地督導達20次以上。

(2)成立工程品質精進小組,並已進行2次督導會議(105年10月19日、106年1月25日),有效提升工程施工品質,促使工程更加完善。

(3)專任工程人員多次親赴現場,督導施工及品質人員,落實執行契約規範,詳細填具督導紀錄。

4.在傳統工法中結合生態加值內涵下,創造出適用於區域之創新作法。

 

七、工程優良事蹟及顯著效益:

1.節能減碳,永續維繫

(1)善用現場塊石施工,比傳統壩體減省約42%,碳排放量減省592噸。

2.有效防砂,確保安全

(1)配合一期工程可囚砂量約18,000立方公尺,並可透過定期維護及清疏整理,發揮整體工程最大效益。

(2)上游防砂控制,以保下游橋梁通水空間暢通,不受阻塞而致災。

(3)有效改善溪水擺盪,致使農地流失情形,農地復耕,還地於民。

3.景觀協調,產業可期

(1)本野溪治理有效改善溪流生態環境,配合當地封溪護魚措施,以期活化當地毛蟹產業。

(2)砌石護岸工程疊砌穩固平順,整體視覺景觀融入自然環境。

 

八、成果照片

成果照片

區域保全對象為台坂及拉里吧部落.png

區域保全對象為台坂及拉里吧部落

保全台坂部落下邊坡坡面安全.png

保全台坂部落下邊坡坡面安全

二號梳子壩體中央開口,加強流心控制.jpg

二號梳子壩體中央開口,加強流心控制

二號梳子壩體中央開口,利於生物縱向回溯,物種繁衍.jpg

二號梳子壩體中央開口,利於生物縱向回溯,物種繁衍

本次壩體中央開口,並採覆瓦式拋石增加孔隙.jpg

本次壩體中央開口,並採覆瓦式拋石增加孔隙

中央開口延續河床縱向上下游生態廊道.jpg

中央開口延續河床縱向上下游生態廊道

護岸施作起點,固床工翼牆確實延伸至兩側岸壁.jpg

護岸施作起點,固床工翼牆確實延伸至兩側岸壁

低水流路設計,確保生態基流量充足.jpg

低水流路設計,確保生態基流量充足

緩坡化護岸設計,友善生態及人類親近水環境.jpg

緩坡化護岸設計,友善生態及人類親近水環境

二階護岸景觀協調,砌石品質良善.png

二階護岸景觀協調,砌石品質良善.jpg

二階護岸景觀協調,整體線型良好

二階護岸景觀協調,整體線型良好.jpg

二階護岸景觀協調,整體線型良好


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