104年10月(第280期)
化巨石為屏障的卓越工藝-花蓮縣和中部落北側野溪整治成果
文‧圖 / 水土保持局花蓮分局 梁家齊‧陳淑媛‧宋有鍊
一、前言
民國 101 年 8 月 2 日蘇拉颱風侵襲花蓮縣秀林鄉,在和中地區降下 979.5mm 雨量,超大豪雨引發本區 3 條土石流潛勢溪流及野溪大量土石下移,衝擊和中部落近百戶房舍,並漫流至省道台九線上,造成公路中斷數日,所幸無人傷亡。
有關災後復建工程,邀請專家學者提供專業諮詢意見,以及召開多次地方說明會,與居民充分溝通了解需求,讓工程更臻完善,有關野溪上、中、下游治理,亦與相關機關協商治理界面,各單位各本權責分工合作達到整體治理效果。同時建立軟體防災機制,包括無人載具空拍、土石流觀測站建置、雨量觀測、緊急通報機制、疏散避難演練宣導及培訓防災專員等事項,有效保障部落民眾安全。
二、治理策略
在治理策略方面,主要在控制土砂生產與移動、穩定流心,以減少土砂災害,並依照土石流流動特性進行整體治理。在上游處土石流發生段的源頭處理,因坡度陡峭,人員機具難以到達,採用自然復育方式處理;中游處土石流輸送段,設置長 294 公尺、高 11 公尺防砂壩,可攔阻土砂約 14.18 萬立方公尺,並設置靜水池消能;下游處土石流沉積段,在野溪右岸設有大型導流堤,左岸設有護岸,可導正流心,避免土石下移再次衝擊部落,另外加大河道斷面作為沉砂滯洪空間,可容蓄土砂約 10.54 萬立方公尺,避免土砂堵塞下游橋涵,造成回淤滿溢。
考量現地土石堆積量相當龐大,且無法外運至適當地點堆置,因此如何有效去化現地土石,成為復建工作的一大問題。對此在工程設計上大量採用現地塊石資材,有別於傳統破碎機打除硬岩方式,工程採用裂解方式,可讓巨石裂解成所需要的石塊尺寸,亦大幅縮短工時。
防砂壩壩體內部採用 7 : 3 塊石混凝土工法施作,壩體上、下游面則採用漿砌塊石工法,右岸大型導流堤與左岸護岸親水面採用混凝土格框搭配漿砌塊石工法,大幅去化現地塊石與減少混凝土用量,而砌塊石融合周邊地形自然景觀,配合周邊種植緩衝林帶,減少生態環境衝擊。整治後可穩定坡面,營造有利棲地環境,讓生態復原迅速,達到防災和生態復育目標。

和中部落復建工程完工後

鳥瞰完工後全景
三、工程特色
(一)周延性
- 設計階段邀請專家學者共同參與給予諮詢意見,並邀集當地居民、耆老、地方民意代表及相關單位召開說明會,傾聽意見。
- 委託專業技術團隊,辦理集水區上、中、下游整體治理調查規劃, 作為區域內各單位配合治理及評估聚落安全參考依據,各單位總動員分工合作共同治理。
- 由於各工程施工動線、銜接界面繁複,在設計及施工階段時需考量與各工程相關界面整合,滾動式即時協調各工程間施工界面。
(二)挑戰性
- 現場長徑超過 3 公尺 的巨石近百顆,施工動線受阻,機具不易通行及操作,增加工程施作難度,堅硬巨石逐一以裂解方式處理,有別於傳統破碎機方式,可縮短近 2/3 的工作天數。
- 主壩外層為漿砌塊石,均無使用模板組立,利用漿砌塊石兼具壩體模板方式設計,內層為 7 : 3 塊石混凝土,施工廠商需嚴格控制塊石間距,混凝土灌漿需使用震動棒完整填充孔隙,施工難度高。
- 工程涉及私人用地部份,歷經多次向地主溝通協調,取得地主同意,讓工程得以順利進行。
(三)創新性
- 主壩外層漿砌塊石及壩體內部 7 : 3 塊石混凝土,均採用現地塊石為材料,混凝土使用減量計 10,453 立方公尺,減少約 1,599,542 公斤碳排放量,達到節能減碳功效。
- 壩址左岸因地形因素無法插入岸坡,故設計向上折彎延伸施作,作為導流堤,可同時匯集支流逕流量。
- 壩頂溢流易磨損處,以高強度混凝土加廢輪胎保護設計,並以鋼構支撐架固定,經濟又可延長使用年限。

裂解堅硬巨石挑戰性大

與地主多次協調情形
溢洪口以高強度混凝土加廢輪胎保護
四、結語
101 年蘇拉颱風造成和中部落及鐵公路遭土石掩埋、損壞,嚴重影響交通及農作物運輸,工程完成後,配合軟體防災措施,以軟體結合硬體之雙防線策略保護居民安全,配合預防性撤離及提升當地居民自主防災意識,降低災害發生,有效保全當地 102 戶 267 人生命財產之安全。
在工作團隊落實嚴謹的三級品管制度下,有效提升工程品質與行政效率,以及克服施工困難,將原本屬負面因素的巨石,利用裂解的方式,轉化為可利用的資材,在不降低結構物安全與強度需求前提下,大量採用現地塊石為材料,不僅有效去化土石,也大幅減少混凝土用量,在有限之經費內達到預期效益,工程經費節省達 1,800 萬元。由於治理成效優異,工程通過嚴格的評審與考驗, 獲頒第 14 屆公共工程金質獎水利類特優工程。