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大溪溪鐵路橋上游既有設施優化工程——願意回頭檢視,才有可能真正修復一條溪流

文:劉長青(台灣河溪網協會研究員)、鄒明軒(台灣河溪網協會秘書長)

編撰:本文依據農業部農村發展及水土保持署臺北分署提供之徵件資料、簡報及評選圖說,輔以補充參考資料所撰寫

河川與野溪工程最困難的,往往不是新建一座設施,而是面對既有工程帶來了環境改變之後,是否願意重新檢視它的影響,啟動優化改良。

宜蘭頭城的大溪溪,過去因颱風豪雨造成出谷河段邊岸有掏刷壓力,加上鐵公路段水位壅高衍生的防汛期待,農村發展及水土保持署臺北分署於 2014 至 2016 年間完成兩期治理工程,將河道拓寬整平、設置多座固床工,以穩定河床、導正流心並保護居民與橋梁安全。然而,完工後的環境變化顯示,這些原本設計高度與河床幾乎齊平的構造物,因結構下方持續刷深,實際落差逐年增加;2016 至 2020 年間,大溪溪第一固床工到第六固床工之間,在上游有自來水取水的條件下,連年出現了多次長時間的伏流化斷流現象,使需要在溪流與海洋之間移動的魚蝦蟹,面臨更明顯的通行阻礙,也不利於河相發育。

「大溪溪鐵路橋上游既有設施優化工程」值得肯定之處,是主辦機關願意正面看待前期治理完工後,在現今氣候及用水條件下所共同衍生的影響,並予以處理。這項工作從地方長期觀察出發,先以第一座固床工進行小規模優化試作,再透過監測、研究合作與反覆討論,逐步擴展為一至五號固床工的優化工程。它所呈現的,是一種較少見的治理態度:工程完成後仍持續追蹤檢討,當現地條件改變,原有設施也可以被修正優化。

從地方長期觀察,辨識治理衍生的生態課題

大溪溪是一條主流長度不到 8 公里、由山區直接流向海洋的獨流溪。看似不起眼的溪流卻記錄了高達 95 種以上的原生魚蝦蟹螺,其中超過 92% 屬於需要在河川與海洋之間往返的洄游性物種 (人禾環境倫理發展基金會,2021 年)。對這些生物而言,溪流是一條必須保持連續的生命路徑,任何人造落差、斷流或低水量期間的通道中斷,都可能影響其完成生活史。

本案的問題,是在地方生態調查工作者與社區的長期觀察下所逐步浮現。既有固床工上游因水流減緩而淤積,下游則受集中水流沖刷,形成「上淤、下掏」的情況。構造物原本的設計高度雖不大,但隨局部掏刷趨勢,實際高差逐年擴大,水域動物跨越的難度也隨之增加;除此之外,完工後接連幾年的夏季,下游固床工之間動輒出現長達 100 公尺以上的乾涸斷流,大量洄游魚蝦蟹被困在窪池中曬乾死亡,社區居民也因而發起多次搶救行動,將乾涸前石縫中的魚蝦救起移往上游。

早期治理工程設計理念 (下) 及完工後課題追蹤 (上) 

因應在地社區自主封溪護魚、對生態的重視,農村水保署自 2017 年起以大溪溪為場域,開啟了跨域共學機制,邀集在地社區及關注團體參與;臺北分署亦透過當時合作的觀察家生態顧問公司團隊,於生態檢核計畫中延伸進行生態課題評析及構造物優化評估,並開先例以開口合約方式,啟動對第一座固床工的優化測試及成效追蹤。

此後,臺北分署更進一步與民間團體及學研單位合作,擴大推動既有設施的優化工程,合作計畫包括人禾環境倫理發展基金會執行的「融合安全及溪流環境功能之橫向構造物優化案例評估」(2021年農村水保署創新研究計畫),以及由中山大學廖德裕教授、台灣大學劉奇璋副教授研究團隊執行的「獨流溪棲地評估與生態復育指標研究-以東北角三條溪流為例」(2021-2024年國科會學術研究計畫)。

先改善一座,再決定整段溪流如何調整

既有固床工的優化具有高度不確定性,若直接大幅拆除,可能影響河床穩定與邊坡穩定;另一方面若只做局部缺口,則未必足以恢復低水流路。大溪溪並沒有一開始就全面施工,而是採取「謹慎試作、逐步擴大」策略,在 2020 年先選擇最下游的第一座固床工進行優化測試。

這次試作將固床工中央降低約 1 公尺,打開約 12 公尺寬的缺口,並在施工過程中持續檢視水流、河床變化及居民意見。後續觀察發現,河水逐漸沿缺口形成較連續的流路,掏刷出完整的深潭與石組,也如預期發現第一與第二座固床工之間的水域生物種數顯著增加,於是成為下一階段優化工程接續啟動的契機。

有了第一座固床工試作的經驗,創新研究計畫團隊透過 HEC-RAS 水理演算與「溪流功率啟動基質搬運臨界值」推估,研擬出「理想」及「起碼」兩種程度的優化方案;希望讓平直、高結構強度的漿砌固床工,做出足夠寬度與深度的調降,以重建具梯度變化的自然流路河槽與塊石骨架。檢算結果顯示,此改善方向不僅能緩解洪水的集中掏刷,更有助於發育出可供生物通行的潛在廊道與棲地。 2022 年經臺北分署拍板採納這樣的構想並展開設計施作,將第一至第五座固床工開口調降出 21 至 26 公尺寬、0.8 公尺的深度,使河道的縱向坡降更接近原本大溪溪的樣貌。改善後到目前,未再出現明顯的伏流斷流事件。

因願意回頭檢視,進而成功修復大溪溪

自 2016 年治理工程完工後,因接獲環境異常變化通報而進行生態課題評析追蹤;到 2020 年開啟優化測試,在民間團體與學研單位的計畫合作下支持優化方案進場;最後來到 2022 年優化工程正式開工,並於完工後仍持續進行著相關生態監測。這件得獎作品希望特別彰顯與鼓勵的,是主辦機關願意回頭檢視,進而開啟生態檢核的另類功能──以完工後課題追蹤,啟動接續優化改善。

從前期協助的觀察家生態顧問公司,到後來接棒的景澤創意團隊,接連辦理多次現勘、平台會議與方案研議,與設計施工單位逐一討論優化座數、開口寬度、降低深度、施工時機、機具動線,以及拆除材料如何處理等等。這些詳實而頻繁的溝通調整,顯示這項優化工程的意義除了實際促成大溪溪洄游廊道的修復,更是展現不同專業之間的協力合作。

當然,一條溪流修復之所以能成,更為重要的是要歸功於整段過程中持續關心、守護著大溪溪的大溪社區護溪巡守隊,以及人禾環境倫理發展基金會。

將成功經驗延伸至下一階段

評審委員肯定本案打破了傳統工程完工即結案的思維,以極小規模的調整回應實際生態課題,透過逐步降低五座固床工高度,改善低水流路並恢復溪流縱向連結。

針對目前尚待優化的第六座半圓形跌水工,仍存在較明顯的高度阻隔,並在枯水期形成明顯的遲滯水體或斷流斷點,也影響生物上溯或枯水期分散避難的機會;現地撤場後亦留有部分鋼筋外露與固床工拆除之原外購塊石堆積問題,有待後續維護妥善處理。評審委員期待,後續能在兼顧取水需求、邊坡穩定的前提下,延續既有經驗,評估下一階段改善的可行性。另有關成效監測部分,則建議針對努力量進行標準化、備註環境背景值,並納入計畫前期相關調查資料供對照探討,以便更完善地評析從前期治理工程到優化測試階段,以至本次優化工程完工後的整體變化,將有助於加強改善效益之相關論證。

水利設施改善類
優質獎 :大溪溪鐵路橋上游既有設施優化工程

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主辦單位 :農業部農村發展及水土保持署臺北分署
設計單位 :四維工程顧問有限公司
施工單位:崇景營造有限公司
監造單位:四維工程顧問有限公司
生態檢核:景澤創意有限公司
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地景設計師,在自然中找到自己及可能,於是跟隨著山林學習,在人跟自然的關係中,尋找答案。

環境NGO工作者,目前任職於台灣河溪網協會。理工背景出身,但更嚮往從公共行政、從法規制度找尋治理變革的契機。在機緣下踏入河川管理及水患治理議題,希望讓更多人看見失速開發下被犧牲的環境權益,一同為環境發聲。


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