文‧圖 / 林業試驗所　黃瓊彪

前言

　　扇平溪位於林業試驗所六龜研究中心試驗林扇平林道終點，扇平會館之西側，是扇平森林生態科學園區重要溪流及自然資源，設有 扇平工作站執行林業經營管理工作地，行政轄區屬 高雄市六龜區。本區域位於 中央山脈最南端支陵帶，周圍的山脈如扇形般展開因而得名，海拔高度約 400 － 1600 公尺間，年平均溫度約攝氏 21 度，氣候涼爽宜人，動植物及自然環境資源相當豐富。其中之 森林生態科學園區相關區域面積廣達 933 公頃，地質屬廬山層，由黑色到深灰色的硬頁岩、板岩及千枚岩與深灰色的硬砂岩所組成，土壤為低鹽基淡色弱育土，土層淺薄，因崩積作用後再化育而來，故通常可以在剖面中發現多量角塊狀碎石屑。森林生態系相當完整，孕育豐富的生物資源，清澈的扇 平溪貫穿其間，園區內有高等植物 658 種、蝴蝶 139 種、蛾類至少上千種，哺乳類動物更是種類繁多，尤其是鳥類多達 12 目、 31 科、 134 種，其中留鳥部分約佔全臺灣的 2/3 ，是提供自然資源保育及解說教育最適當場所。
　　遠溯及 1996 年的賀伯颱風重創臺灣之後，在歷經 1999 年的 921 大地震，隨之又發生多起颱風豪雨，迄今臺灣從中部、東部、北部到南部似乎全都陷入地震、颱風、水災、旱災循環衝擊的宿命中。事實上，臺灣早被聯合國列為氣候變遷下的高風險之島，從地質和地體的結構來看，幾乎沒有一處是安全的地方，頻繁的地震使地質結構更為鬆動，導致經歷風災的地區，崩塌土石流不斷。

　　根據扇平氣象站統計之年平均降雨量為 3,169mm ，降雨主要集中在 4 月至 9 月，約佔全年降雨量 90% ，乾濕季分明。 2009 年 8 月 7 日至 11 日莫拉克颱風來襲，鄰近扇平會館之御油山氣象站該 5 日累積雨量為 2,894.5mm ， 8 月 8 日單日雨量高達 1,283mm 。如此強大降雨造成扇平溪上游嚴重崩塌，致大量土石流下洩，造成扇平會館上下游溪段災害（圖 1 ）。扇平工作站及會館為六龜研究中心最重要之營運中心，必須迅速予以復建。災後，六龜研究中心除對各林道編列復建計畫外，將本災區列為重要復建區，爰於 2010 年度及 2011 年度編列特別預算予以整治，並以扇平會館半徑 1 公里涵蓋之扇平溪為復建重點範圍。

（來源：林試所「空間資訊應用研究室」）
圖 1 　莫拉克颱風造成扇平溪集水區崩塌狀況

 扇平溪災害位置及類型分析

　　莫拉克風災重創扇平林道，同時使扇平工作站一號橋及其上下游河道沖淤嚴重；扇平會館後方溪流產生大量土石流，泥土侵入會館，造成周遭環境資源重大損失 （圖 2 ） 。 扇平溪上游嚴重崩塌，致邊坡和河床沖蝕劇烈，統計扇平會館上下游溪流段之災害如下：

1. 會館後方上游段左岸既有步道區溪岸腹地及所有設施全面沖毀流失。
2. 溪床淤積砂石厚度高達 5 至 8 公尺，阻斷排洪斷面。
3. 扇平一號橋淤塞不通，引道及橋樑嚴重受損。
4. 扇平一號橋前後林道沖毀或淤積砂石，阻斷交通約 200 公尺。

　　經現場實際調查結果，扇平溪集水區之災害分區可概括為：

1. 計畫區上游段：為側滑、山崩型。屬土石流之發生段及輸送段。
2. 計畫區範圍：屬土石流輸送段及淤積段。
3. 高流量時段：溪流運動屬沖刷型，故復建區岸邊台地遭沖毀流失，及兩岸坡腳破壞後坡面崩塌露岩。
4. 低流量時段：溪流運動屬淤積型；於流量小，且「河床載運移量之起動流量」時，開始發生淤積，砂石淤積由粗而細。
5. 土石流流速遠大於溪床及兩岸土壤安全流速，造成沖刷。

　
圖 2 　扇平一號橋及後方扇平溪淤積狀況

整治地區和規劃重點

　　囿於經費限制，僅能以最緊急的溪流區段，優先分配經費作規劃設計。起始點位置在一號橋下游約 300 公尺之岩石露頭處，終點在原情人橋之河流轉彎處，亦即是谷口露岩處。該區段依治理需求之不同，可以分成 3 個工區加以說明：

1. 扇平會館後方原步道台地區護岸工程：其治理對策課題為「將上游谷口以上地區之土石流經約 70° 轉彎河道下洩後」，處理原則為「予以消能，避免直接攻擊而不潰堤，護岸結構如何達到安全性、生態性、景觀性，恢復流失台地」。
2. 會館下方防砂壩工程：其治理對策課題為「先確定保護標的護岸工程之基腳高程，以安全之河床淤積延伸坡度決定攔沙壩高。並設法避免影響魚蝦迴游生態」。
3. 扇平一號橋改建及上下游整流工程：其治理對策課題為「橋樑改建並顧及流心之調整和橋下排洪斷面。橋樑上下游整治工程施設兼顧安全性、生態性、景觀性、親水性、遊憩性」。

工程完成後績效檢視和植生復舊調查結果

1. 扇平會館後方原步道台地區護岸工程： 其中原步道台地區護岸工程、會館下方防砂壩工程兩項，陸續於 2011 年完工後，經過 4 年後再檢視其工程結構，以及其保全對象之完整性。經發現谷口之水流已受控制，大抵流心線沿著河床中心偏左岸的路徑，丁壩已達到引導水流及保護加勁格網護岸之功能。平台回填土方已趨穩定，植生已恢復許多且灌叢亦逐次演替，台地階段也開始植樹造景（圖 3 ）。上游丁壩有一小部分遭淘刷而崩落，惟未損及主結構，無立即危險。
2. 會館下方防砂壩工程： 防砂壩溢洪口的設計高度，已經確保上由台地護岸基腳不致淘空，且足夠容納淤積於上方治理區之砂石，避免因砂石下移肇災。調整河床高度之合理上昇，降低河床坡度，從而降低土石流流速及破壞能量。防砂壩完工後第 2 年，土砂已完全淤滿，並依原設計之河床坡度延伸至丁壩之基腳，也同時保護會館下方之邊坡，以及下方一號橋之安全（圖 4 ）。
3.  扇平一號橋改建完成： 當災害發生後第一時間，橋面完全被沖毀，橋墩及壩頭亦斷裂流失，緊急之下乃以涵管及鋼板鋪設臨時便道應急，舊有河道完全淤塞改道（圖 5 左）。經過一年多之設計、發包、施工驗收，完工之新橋不惟橋面拓寬、流水斷面充分增加、兩端壩頭和引道重新加強結構，已完全恢復其應有功能，而且比舊橋更加堅固、安全、美觀（圖 5 右），其功能除了容納足夠的洪流量之外，其壩頭兩岸以現地之大塊石漿砌，河床部分則以石塊疊舖而成，既可增及溪流水的下滲量、減少逕流，並促進植生之演替。
4. 上下游河道之復建部分： 災害剛發生後之現場情景是滿目瘡痍的景象，被土石流蹂躪過的溪流、河岸、道路、森林地景，完全被摧毀殆盡。經過兩年整治完成之後，不論是護岸工、固床工、整流工，都依據精準之計算及設計施作完成。河岸兩邊腹地，也受到保護而穩定下來。第 3 階段是工程完工後，經過約 3 年半自然恢復的狀況，所呈現的場景不只是河岸腹地植生的生長茂盛，連帶護坡石塊間隙及河床部分，也長滿了當地原生的小喬木、灌木和草類（圖 6 、圖 7 ）。這其間也經歷若干颱風及豪雨的考驗，足證所建構的工程不惟在安全性方面符合所需，另在綠化及景觀上，創造出賞心悅目的特殊地景；同時，更值得一提的，本區的自然生態系正朝著正面的趨勢逐漸發展，假以時日必定會呈現另一種全新的風貌。
5. 崩塌地和河床護岸植群狀況調查： 崩塌地調查於 2011 年 4 月 5 日開始，正式架設無線網路監視系統拍攝 2 處崩塌地植被覆蓋度的情形，至 2013 年 9 月為止，至今 2 處崩塌地並無新的大型崩塌現象發生。另外，以 2011 年 5 月為基準，分別由 2011 年 10 月、 2012 年 4 月與 10 月、 2013 年 4 月與 9 月的照片計算得知，扇平林道 5.3K 處大崩塌地中，綠色植被佔總崩塌地面積的比例為 6.86% 、 17.96% 、 14.68% 、 30.5% 及 33.4% ，而扇平溪上游崩塌地中，綠色植被佔整個崩塌地面積的比例為 13.83% 、 38.84% 、 32.09% 、 75.7% 及 85% 。足證扇平溪上游崩塌地之植生逐漸恢復。

　　另於 2015 年元月針對扇平一號橋的上下游河段，調查其植群之種類及優勢度。 共記錄到 32 種維管 束植物，依據生活型區分喬木有 3 種（山黃麻、白匏子、咬人狗）、灌木有 8 種（水雞油、密花苧麻、多子漿果莧、楊波、美洲闊苞菊、虎婆刺、水麻、坡葉山螞蝗）、藤本有 3 種（小花蔓澤蘭、香澤蘭、垂瓜果），其餘 18 種為草本植物。重要的前十名依序為大花咸豐草（ 16.88 ％）、甜根子草（ 10.93 ％）、山黃麻（ 7.27 ％）、水雞油（ 5.33 ％）、大莞草（ 5.28 ％）、密花苧麻（ 4.99 ％）、小花蔓澤蘭（ 4.76 ％）、多子漿果莧（ 4.39 ％）、楊波（ 4.21 ％）及菁芳草（ 3.41 ％）。從調查的結果顯示，植群演替呈現相當的生物多樣性。雖然目前只有少數 3 種小 型喬木，若為了加速植生演替的進行，或許可以應用人工栽植方法，引進適宜的樹種，惟需要邀集相關專家學者，再做詳細的評估及討論。此外，有關動物族群動態，因客觀因素限制尚未進行調查。但是在攔沙壩下方所形成的灘瀨中，以肉眼可以觀察到為數甚多的馬口魚洄游其中，詳細的種類、來源和數量有待進一步監測，但可以確定的事實是溪流生態系正穩定的恢復當中。

圖 3 　加勁格網護岸剛完工（ 2011.11 ）及植生恢復狀況（ 2015.10 ）

　
圖 4 　防砂壩之原始壩址（ 2010.09 ）及完工後功能發揮（ 2015.10 ）

　
圖 5 　扇平溪一號橋沖毀情況（ 2009.12 ）及復建（ 2011.02 ）

圖 6 　扇平溪一號橋上游復建完工狀況（ 2011.02 ）植生回復狀況（ 2014.07 ）

　
圖 7 　扇平溪一號橋下游復建完工狀況（ 2011.02 ）植生回復狀況（ 2014.07 ）

結論

1. 經現地勘查後，發現本次災害規模之大及影響之深遠，絕非短期可以復建成功。基於災區廣泛、政府資源有限的條件下，如何有效運用預算，分階段分等級完成復建，需要精確考量；在偏遠地區或無立即危險之處，只能依賴大自然復育。期待逐漸恢復以往青山綠水的面貌，共同面對未來的挑戰及威脅。
2. 除確認「尊重及順應自然」、「永續發展（兼顧環境永續、經濟發展及社會公義）」、「強化非工程措施」及「流域整體規劃」等創新思維外，更體認到對氣候變遷影響應該全面檢討調整國土規劃政策，以邁向施政政策綱領 所揭櫫的 「營造安全、生態、多樣的環境」、「確保量足、質優、永續的自然資源」等願景，以打造安無虞的安和樂利臺灣。
3. 經 2 年特別預算，以崩塌地處理工程、防砂工程、緊急處理與維護工程、集水區整體治理規劃、道路上下邊坡崩坍處理、排水系統改善、鋪面改善、設置安全設施、植生綠美化等工作重點，針對國有林崩塌地、高危險集水區及地質敏感處林道，加速辦理災害復建，並採用以安全為基礎，確實已達成以生態為導向之自然生態工程方法，有效穩定林地，降低災害發生，促進森林經營管理，達到國土保安與復育之治理目標。