101年11月(第245期)
提升疏伐木治理工程品質有效作為及執行成果
林務局南投林管處 許文奕
一 . 前言
行政院農業委員會林務局南投林區管理處(以下簡稱本處)近年來加強三級品管以提升治理工程品質,依循行政院農業委員會「健全森林碳管理」總目標,納入「綠色內涵」設計理念,體現「全生命週期」的生態工程。利用疏伐木及現地淤積土石等自然原生資材取代高耗能人造材料,並積極植樹造林加速森林復育,以實際的行動為節能減碳善盡一份心力。
二 . 疏伐木治理工程之特性
疏伐木治理工程,泛指以疏伐材做為主要結構材料之治理工程。以國有林地來說,野溪整治及崩塌地處理可考量生態環境及地形地質特性,利用疏伐材來辦理治理工程。透過 SWOT 分析法(附表),將疏伐木治理工程內外部條件各方面內容進行綜合與概括,進而分析其優劣勢、面臨的機會及可能面臨到的威脅。
三 . 疏伐木治理工程精進作為與執行成果
(一) 規劃設計階段
1. 委託設計監造契約內容之強化
疏伐木治理工程工項較一般治理工程複雜,更需設計監造單位與施工廠商密切溝通,故於設計監造契約內明訂監造單位派駐現場人員應長駐工地,監督、查證施工廠商之相關計畫送審案件之審查,並辦理施工廠商放樣、施工基準測量及各項測量之校驗。
施工檢驗停留點或隱蔽部分或其他影響結構安全部分,對於工程品質及施工安全影響甚鉅,本處均責請監造單位派駐現場人員全程監督以確保品質。如有 監造不力情事則依契約規定扣罰懲罰性違約金 。
2. 落實規劃設計內容之審查
疏伐木治理工程於規劃設計前應辦理工區國有林地範圍生態調查作業,包括水生及陸生動植物調查,作為規劃設計之參考依據。在落實規劃設計內容之審查實務上,除在招標階段時依政府採購法相關規定公開甄選出優良廠商辦理規劃設計外,並依林務局函頒「治理工程設計審查小組作業要點」邀請專家學者共同辦理設計審查作業。
規劃設計廠商應考量利用疏伐木及天然資材多孔性、透水性及多樣性等特點,提出適合在國有林班地之整治方案及優先整治順序地點續由本處召開審查會議決議之。
為精進疏伐木治理工程之適用性,本處汲取林務局各林區管理處歷年木構造工程經驗,並加以改良組裝方式(例如採用剜口方式及配合打設基礎鋼軌樁加強穩定等),積極創新推廣利用。
(二) 施工階段
1. 工程契約內容之要求
為提升疏伐木治理工程施工品質,契約均依規編列品管費用在發包施工費之 0.6% 至 2% 間符合品管要點第 13 點規定,並且落實公共工程之勞工安全衛生,規劃設計成果包括勞工安全衛生圖說,並予以量化計價。另明訂各項防止墜落、崩塌等安全規範並據以實施。
在建立溝通及協調機制上,工程契約納入工程會規定,施工廠商應辦理施工前及施工中說明會,必要時邀請主辦機關及監造單位參加。另明訂品管人員除取得公共工程品質管理訓練課程結業證書外,應專任於品管職務,不得跨越其他標案,且施工時應在工地執行職務。如有 相關違反品管規定則依契約規定扣罰懲罰性違約金 。
本處於執行過程中亦責請施工廠商專任工程人員加強品質管理並填具督察紀錄表,且出席各項工程查核督導、施工前及施工中之講習會及其他經機關通知務必到場之重要會議或會勘。
2. 落實工地安全衛生管理準則
施工廠商安全衛生人員應執行工地安全衛生管理與環境保護事項,辦理安全衛生教育訓練,並就邊坡開挖及汛期作業重點宣導。安全衛生人員除在工地執行安全衛生緊急狀況之處置外,並逐日填寫勞工安全自主檢查表。尤其在工地進行基礎開挖及護岸等構造物施作時,均要求施設必要之臨時擋土支撐及防墜落設施。
疏伐木治理工程於施工時均依規設置適當之交通號誌、標誌及圍籬。如有施工車輛進出,另指派交通引導人員在場指揮交通,以防止遊客擅入而發生災害事故。另外落實督導治理工程依「公共工程汛期工地防災減災作業要點」辦理施工防災工作,責請監造單位及施工廠商辦理汛期施工防災工作,並依防汛計畫於每月或颱風豪雨來臨前辦理自主檢查,汛期間加強警戒,掌握狀況並及時因應。
3. 假安裝工作之導入
疏伐木應用於治理工程,施工時較一般傳統混凝土構造物複雜困難。以往國內治理工程尚未實際大規模運用疏伐木,在確保施工品質前提下,本處多次邀集專家學者現勘指導外,各式木構造均於施工前加強「假安裝教育訓練」,可減少施做錯誤發生機率,並有效提升施工效率。
木構造施作以小型機械組裝,利用其可先行組裝之特性,在預備場地進行單元模組化作業,並加派人力分組施作以利工進,減少破壞環境,降低對生態的影響。又因混凝土減量可減少重型車輛進出,對節能減碳甚有助益。
4. 強化生態環境之維護
本處轄管國有林地自然生態豐富,常見臺灣獼猴、昆蟲、兩棲類、爬蟲類等出沒,如有發現即暫停施作驅離工地,並加強宣導禁止餵食及採集動植物等行為以維護生態平衡。
疏伐木治理工程施工時應特別注意減少環境之擾動,降低對生態之影響。工地加強安全維護,假日時嚴禁重型機械或材料運輸進入工地,僅允許以小型機械組裝木構造單元,以不影響遊客原則提升工程進度。
另為兼顧施工速率及生態保育,詳細規劃施工流程,既有樹木加強保護,並移植施工影響範圍植栽。在不影響安全通水之原則下,保留原生樹種作為樹島棲地,以維持生態廊道之延續。
5. 三級品管制度執行績效及特色
疏伐木治理工程使用之材料,均送 TAF 認可實驗室或具公信力之學校機構辦理試驗合格,且材料抽驗之試驗報告均由施工廠商及監造單位判讀簽認。另本處工程督導小組多次辦理督導,並配合上級機關查核及督導。查核或督導所列缺失,均持續追蹤限期改善完成,並經上級查核或督導機關同意備查在案(圖 1 )。
(三) 管理維護階段
1. 環境及水質監測
本處就疏伐木治理工程周遭區域持續調查生態環境,並比較施工前中後有關植群及指標動物數量的分布變化。在野溪水質部分持續進行監測作業,瞭解木構造物所含防腐藥劑對水質之影響均低於背景值,對於後續推廣甚有助益。
主體工程完成後本處更加強植生造林工作,植生綠美化覆蓋裸露邊坡已具成效,並利用疏伐木基礎工施予保護。在考慮其合理生命週期下,規劃配合植栽隨時間演替恢復自然景觀,永續維護水土保持。
2. 木構造檢測與維護
本處委託辦理疏伐木治理工程安全檢測作業,進行木製擋土牆及擋土牆硬度檢測、含水率測定、超音波檢測及三軸變位監測等定量調查。因其結構多與地面及土壤直接接觸,易加速其損毀腐朽,需定期進行局部木料抽換作業以達到工程預期使用年限。
四 . 疏伐木治理工程之創新及挑戰
(一) 創新性
本處在轄管林班地內設立生態工程示範區,採最小限度介入達有效整治目的,以減少環境擾動。透過整體規劃並推廣運用柳杉疏伐木及自然資材作為主要施工材料,完成疏伐材木構造物的展示區(圖 2 、圖 3 )。如此一來配合鄰近景觀及本處步道系統,向來訪的機關及鄰近學校解說生態工程的特色,兼具治理及教育宣導意義。
(二) 挑戰性
本處在這幾年實際蒐集一系列集材、選材、運送、加工、組裝等流程之影像紀錄,建置適用於林班地施作之標準作業程序。木構造除依設計圖說裁切組裝外,剩餘材料可加固基礎或作為臨時固定材料,或製成木屑增加邊坡保水,提升邊皮材剩餘價值,讓柳杉木料能夠百分之百的利用。
本處也詳加考量淤積土石之有效利用,卵塊石作為砌石及木框疊石材料,細顆粒土壤作為植生造林沃土材料,有效降低剩餘土石方,並達混凝土減量及挖填方平衡零廢土之目標。
(三) 周延性
本處針對木構造安全性部分持續辦理監測(圖 4 ),定期檢測其結構安全,並於颱風豪雨前後加強檢測。另檢測材質受天候之影響情形,如有腐朽軟化即予拆換,維持正常之結構安全。另外辦理水質監測作業,除探討生態水池優養化解決之道外,並瞭解集水區碳循環情形,以及減緩木構造腐化速率對節能減碳,減緩地球暖化之貢獻。
五 . 工程效益
(一) 顯著效益
因為生態工程與風景區景觀環境具一致性,配合原有自然風貌,觀光客到訪意願大幅提升,進而促進地方繁榮,並增加地方交通、觀光、生態旅遊等經濟產值。本處更接洽在地社區或保安林承租戶延續辦理環境整理作業,當地民眾主動參與植栽維護,生態保育意識深植民心。並透過教育宣導,居民之防災及生態保育意識提升,維護鄰近社區居民自然環境及居家安全,提高社區整體營造之共識。
本處不定期進行生態工程解說活動,兼具治理及教育宣導意義。另製作解說折頁加強宣導,各機關、大專院校及林務局各林管處人員參與踴躍,推廣疏伐木利用成效良好。
也因此電子媒體多次專題報導,使生態工程及節能減碳的理念順利推展。藉由網友部落格推薦及平面媒體報導,間接推銷地方觀光景點。
(二) 綠色內涵-以日月潭生態工程示範區為例
1. 保護土砂效益為 21,000 立方公尺,保護坡地 15 公頃,整治率 45.0% ,高於行政院農業委員會所訂立集水區整治率指標值 33% 。
2. 保護上游森林坡地 14 公頃,增加森林覆蓋率達 93% 。
3. 保護日月潭污水處理廠、伊達邵碼頭及松湖營地等公共設施。
4. 減少日月潭環湖公路(台 21 甲線)因颱風豪雨中斷日數,維持伊達邵部落居民 1,007 人對外交通通暢及日月潭風景區每年 630 萬遊客逾 130 億之觀光產值。
5. 利用 25 萬材( 700 立方公尺)本處巒大事業區中小徑柳杉疏伐木及現地卵塊石等自然資材,取代鋼筋混凝土做為治山防災的工程材料,並加強植生造林工作約 2.0 公頃,約可減排及吸收二氧化碳共 3,430 公噸,相當於 10,725 位國人在 1 年之 CO 2 呼出量。
6. 減少混凝土車輛運輸約 370 車次,即減少汽油用量約 7,400 公升。
六 . 疏伐木治理工程優良事蹟
(一) 辦理彰化縣二水鄉「八卦山保安林地水患治理第一期整治工程」,經行政院農業委員會評鑑,榮獲 97 年度優良農業建設工程獎。
(二)辦理彰化縣二水鄉「合和集水區上游野溪整治工程」,除榮獲 99 年度優良農業建設工程獎外,並代表行政院農業委員會參加全國第十屆公共工程金質獎榮獲水利工程類優等獎,為行政院農業委員會當年度唯一獲獎工程,更為林務局歷年來首次獲獎工程。
(三)辦理南投縣魚池鄉「日月潭巒大區 29 林班坡面處理及坑內坑坑溝處理工程」,除榮獲 100 年度優良農業建設工程獎外,並再度代表行政院農業委員會參加第 11 屆公共工程金質獎榮獲水利工程類優等獎,為行政院農業委員會當年度唯一獲獎工程。
七 . 結語
將疏伐木應用於集水區治理工程,既能呼應生態工程節能減碳理念,且亦歷經天災考驗,媒體及民眾均給予肯定,值得持續推廣。目前在本處轄屬林地,包括南投縣魚池鄉日月潭旁國有林地、南投縣鹿谷鄉鳳凰谷鳥園鄰近臺大實驗林地及彰化縣二水鄉八卦山保安林地等均擇適當區域採用相關木構造擋土設施,期待能夠擴及其他國有林地推廣疏伐木之利用。
以疏伐木辦理治山防災工程,可在短時間達到穩定坡面及減少土石下移,發揮木材再生利用極大化效能,在中長期目標仍是要加強植生造林工作以維護國土保安。在坡地復育於植生未導入前,仍需基礎工施予保護,故應考慮其生命週期,並規劃配合植栽隨時間演替恢復自然景觀,永續維護水土保持。
本處運用疏伐木辦理之治理工程得到行政院公共工程委員會公共工程金質獎,以及行政院農業委員會優良農建工程獎的殊榮,對本處工作同仁而言是最大的肯定及鼓勵。在執行疏伐木多元利用計畫期間,林務局長官多方指導,中興大學水土保持學系林教授信輝執行之木構造科技計畫及中興大學森林系劉教授瓊霦執行之水質監測研究等計畫,也讓疏伐木的實際運用得到初步成果。期待能創造專屬森林的生態工程,「取之於森林,用之於森林」,達到永續經營的目標。
最後謹以本文感謝參與本計畫工作團隊的所有人員。
圖 1 行政院農業委員會查核小組實地查核情形
圖 2 廟前坑生態工程示範區
圖 3 日月潭生態工程示範區
圖 4 木構造監測及審查作業
附表 疏伐木治理工程 SWOT 分析
優勢 Strengths |
劣勢 Weakness |
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1. 工程設計數量需求 2. 木料徑級需求 3. 集材方式之建議 4. 就地取材 5. 施作快速 6. 疏伐材有效推廣利用 7. 參考設計圖冊已編訂 8. 導熱、導電性低 9. 取用疏伐材材料價格較低 |
1. 耐久性較差 2. 人力需求大 3. 地質地形條件限制高 4. 線形控制技術高 ( 軟性材料 ) 5. 如未製材施工性及一致性降低 6. 工資較貴 |
機會 Opportunities |
威脅 Threats |
1. 生態保育及節能減碳趨勢 2. 疏伐木治理工程技術創新開發 3. 推廣成效佳,擴大市場需求 4. 設立示範區親近民眾 5. 加強學校交流向下紮根 6. 中長期的安全監測 |
1. 國產柳杉疏伐材產量無法穩定 2. 優良廠商無法取得標案 3. 木工技術良莠不齊 4. 國內相關施作實例少 5. 國內相關參考文獻少 6. 材料尺寸易受限 |