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不讓防災犧牲生態 會呼吸的防砂壩誕生

最新更新:2020/06/23 13:45
水保學者陳樹群發明兼顧防災與生態的「可調柵欄式防砂壩」,亞洲最大的鋼鐵建材廠日鐵建材注意到並找上門來;洽談合作時,日鐵建材得知他已放棄專利,又不要錢,在蘭島溪實作一座壩給台灣做防災,更促進推廣環境友善工程。(河相暨溪流工程研究室提供)中央社記者楊淑閔傳真 109年6月23日
水保學者陳樹群發明兼顧防災與生態的「可調柵欄式防砂壩」,亞洲最大的鋼鐵建材廠日鐵建材注意到並找上門來;洽談合作時,日鐵建材得知他已放棄專利,又不要錢,在蘭島溪實作一座壩給台灣做防災,更促進推廣環境友善工程。(河相暨溪流工程研究室提供)中央社記者楊淑閔傳真 109年6月23日

(中央社記者楊淑閔、陳清芳台北23日電)河川溪流的防砂壩有防災必要性,卻也是生態殺手,這促使陳樹群逆向思考,大膽突除防砂壩的永久特性,首創可隨土砂量拆組、,宛若會呼吸的防砂壩,圓滿了防災,不再犧牲生態。

上游有崩塌的河川,通常就要施作防砂壩,由於氣候暖化,全球豪大雨發生頻率明顯提升,除了監測土石流警戒,提早疏散居民避免傷亡發生,興建防砂壩也是預防土砂過量致災的必備防災設施。

然而,傳統防砂壩是雙面刃,水泥牢牢封死,對河川生態隱藏殺傷力。

陳樹群是中興大學水土保持學系特聘教授,他在接受中央社專訪時指出,迄今使用逾半世紀的傳統防砂壩是封閉式的整片水泥,大小砂礫都攔住,清運時須開路讓卡車通行,較不便利。此外,還會衍生水流衝擊、過度淘刷壩體基座,引發壩體基座懸空不穩的情況發生。

更因為壩體阻斷河川,水泥桎梏水域生態,造成棲地片斷、不連接,魚群無法溯溪產卵;而且防砂壩因細顆粒泥沙淤積,使河床孔隙率降低,悶住河床,改變河川底棲生物的生活空間,這些都危害了生態。

雖然防砂壩功能逐漸演變,隨著上游到下游有各式壩型可精準配置。但是回顧歷史,陳樹群說,20世紀至今,各國為了用水或水力發電,興建5000座以上的大型水庫,為了防止水庫淤積或防範土砂災害,又興建數以萬計的防砂壩,對生態的危害遂在20世紀末期一一顯現,引發各國保育團體抗議、要求拆壩。

傳統防砂壩將大小砂礫都攔住,還會衍生水流衝擊、過度淘刷壩體基座,引發壩體基座懸空不穩的情況發生,更危害了生態。(陳樹群提供)中央社記者楊淑閔傳真 109年6月23日
傳統防砂壩將大小砂礫都攔住,還會衍生水流衝擊、過度淘刷壩體基座,引發壩體基座懸空不穩的情況發生,更危害了生態。(陳樹群提供)中央社記者楊淑閔傳真 109年6月23日

防砂壩必要之惡 拆不拆兩難

他舉例,過去台灣七家灣溪為了保育櫻花鉤吻鮭,也拆除了部分防砂壩;但是冒然拆壩可能導致下游民舍被土石泥沙淹埋,或讓河相改變,引發再一次的浩劫。

陳樹群進一步說,沒有人喜歡防砂壩,因為對生態產生很大的危害,但是豪大雨會引發土石流,沒有它,很難保護下方的居民,有時候防砂壩是必然之惡。

台灣的河川溪流,陳樹群幾乎都用腳用眼去勘查了,看到這一切,他一直思考著,「做水保是要保護河川,做到後來變成危害河川(生態),自己想想,怎麼也說不過去!」

為了破除防砂壩對生態的危害,陳樹群埋首在既有防砂壩對應各週期河川輸砂量變化的特性裡,不斷探索,進而選擇跟既有的防砂壩,都是蓋好後就矗立不拆除的永久特性正面迎戰,不破不立,窺見了防災、保育得以兩全的曙光。

同樣是運用水泥、鋼管素材,陳樹群從起步就給了防砂壩嶄新的角色,結合專業,運賦予它「可調式」功能。

防砂壩像積木組合拆解 河床能呼吸了

於是「可調柵欄式防砂壩」誕生了,這種新式的防砂壩為河川量身訂做,在水泥基座上,每個直立的鋼構柱或水泥柱之間,多了數根橫桿,不會全面攔截大大小小的岩石砂礫,又能導引流向,拆掉鋼構柱後,卡車就能開上河床清運砂礫。

他說:「大家在蓋水泥或鋼管的防砂壩,都希望是永久性的,而我的概念則是想說要做成可以如同積木般組合、拆卸的防砂壩,這樣就會有環保的好處。」

但是,防砂壩的壩體那麼大,要怎麼能夠可調整?原來陳樹群的腦子已經動到要把結構體解構跟重組了。他說:「我用元件做防砂壩的組合,每個元件加上螺帽的使用,結構上都是一節、一節的,整組可以拆卸下來,也可以再組回去。」而且元件進行過力學測試,滿庫也承受得住、不會壞。

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這樣的防砂壩變得跟變形金剛一樣似的,活了起來。他說:「因為可以調整,所以我說它是『會呼吸』的防砂壩。」

會呼吸,好處可大了,他神情雀躍,細數種種優點說,這樣一來,不只能攔阻土石流保護下方居民;可拆、可重組,兼顧了保育,不再危害生態;加上調控有道,還可導流水體,穩定兩岸邊坡;且能重複使用,讓當今環保訴求的循環經濟在水保領域,獲得實踐。(編輯:陳清芳)1090623

中興大學水土保持學系特聘教授陳樹群指出,數以萬計的防砂壩對生態的危害遂在20世紀末期顯現,這促使他研發兼顧防災與生態的「可調柵欄式防砂壩」,促進推廣環境友善工程。中央社記者楊淑閔攝 109年6月23日
中興大學水土保持學系特聘教授陳樹群指出,數以萬計的防砂壩對生態的危害遂在20世紀末期顯現,這促使他研發兼顧防災與生態的「可調柵欄式防砂壩」,促進推廣環境友善工程。中央社記者楊淑閔攝 109年6月23日
中興大學水土保持學系特聘教授陳樹群(2排左5)對於傳統防砂壩危害生態無法視若無睹,發明「可調柵欄式防砂壩」,可拆解重組又不會危害生態,宛若會呼吸的防砂壩。(河相暨溪流工程研究室提供)中央社記者楊淑閔傳真 109年6月23日
中興大學水土保持學系特聘教授陳樹群(2排左5)對於傳統防砂壩危害生態無法視若無睹,發明「可調柵欄式防砂壩」,可拆解重組又不會危害生態,宛若會呼吸的防砂壩。(河相暨溪流工程研究室提供)中央社記者楊淑閔傳真 109年6月23日

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