一、前言

生態系（Ecosystem）一詞，其範圍可大可小，可大至地球為一生態系，島嶼可為一生態系，河川亦為一生態系，而小至一小水潭亦可稱為一個生態系。因此，水土保持防災應用工程之尺度該如何規劃？防災工程如何保持生態系統完整以及落實生態保育？設計理念及方向是如何？等等問題都是值得工程單位與專家學者深思熟慮的。

近幾年來國內土木、水利、水土保持等相關工程單位與學術團體，致力於防災工法的新研發，研究不但能達到防止災害發生，而又能顧及生態保育的工程設施，為期至今，已有不錯成果發表，且許多工程案例設計於災害發生地。

若要將工程設施與生態保育結合在一起，目前最直接的作法就是實行自然生態工法的相關建設，然而自然生態工法設計規劃時，所欲保護復育之區域範圍不同，其設計理念及方向即有很大之差異。

行政院公共工程委員會生態工法諮詢小組，將生態工法定義為：「基於對生態系統深切認知與落實生物多樣性保育及永續發展，而採取生態為基礎，安全為導向的工程方法，以減少對自然環境造成災害。」生態工法或生態保育工程原則上應以研究某區域或周邊範圍生態系生物與其環境相關性之基本資料調查為基礎，瞭解生態系內生與其生存基本要素之相互依存關係，強調生態系結構之穩定、生態系環境之多樣性，以及生物棲息廊道連續性之創造工法為目標，所進行之相關措施及工程。

目前國內自然生態工法的應用主要著重在野溪治理方面，故以下便針對野溪整治運用自然生態工法應該考慮到的想法與觀念，以及介紹固床工、護岸、防砂壩等國內常使用的的野溪治理工法。

 

二、野溪自然生態工法應用原則

(一)建構多孔性之應用

野溪的上、中、下游環境特性或利用形態各異。因此，野溪環境之保育、恢復，須與河川及其周邊土地利用及自然環境取得調和。利用自然資材所構成的多孔性結構物通常較目前常用之混凝土材料強度低，因此，急河中、河川凹岸或受水衝擊部位等受強大外力作用之地點施設多孔性護岸時(乾砌石護岸、蛇籠護岸等)，須參考以往災情，充分瞭解河道特性及視護岸結構及位置，在設計強度上，須以達到不被洪水沖毀為目的，並依其多孔隙性質，藉以達到茂密的植生環境為目標。

(二)天然資材之應用

自然生態工法常用石材之種類，原則以採取工地現場石材利用為主。惟為配合結構強度、景觀需求，才需使用外運之石材。

 

 

(三)棲地多樣性之組合設計

生物多樣性包含了物種多樣性、基因多樣性，及生態系多樣性三者。棲地內的生態要達到平衡，棲地內一定要有完整的食物鏈，有完整的食物鏈後才能擁有生物棲地多樣性。棲地多樣性的設計除了考慮食物鏈的平衡外，還要考慮生物的生活空間的多樣性，包括生長空間、生存空間等。棲地連續性包括縱向、橫向、及垂直三個方向的連續，棲地的連續可以提供生物多樣性的生存空間，維持一個完整的生態平衡。因此其構造物與應用材料之組合，需視保育或復育生物對象，依其不同生命週期所需棲地之條件進行人為輔助設置，增加其活動範圍及遷移空間增加其繁殖及抵抗環境壓力，達到生態系穩定之效果。

 

 

三、野溪整治及自然生態工法應用類型

(一)促進生態系之再生能力(崩塌地、土石流等大規模災害)

    由於山崩等土砂災害，舊有環境破壞殆盡，原先之主體生態結構無法自然復原時，為盡可能達到原生態系或景觀之再生，依新地形或水域狀況，考量週邊環境上下游流域生態及景觀之連續性，所設計之適合創造生態系或景觀之治山防災構造物。如考量魚類遷移而減低固床工落差；利用緩坡、多孔性材質以提供生物進入及藏匿；增加有機物進入管道以及能形成水生物所需微棲地(如水潭)之整流工等。

國內在土石流的治理可說是不留餘力，在可能發生大規模災害地點設置了不少的整治工程，如防砂壩與梳子壩等混凝土保護工，目的是希望當土石流來臨時可以攔擋大量的土砂，防止土砂下移造成下游居民的危害，而或因大量土石毀壞道路與橋樑造成交通要道的中斷，影響交通運輸與人類活動。下圖4~圖7為在土石流防治上常使用到的工程構造物。

在崩塌地治理方面，主要使用打樁編柵(圖8)與鋪網噴植(圖9)等植生工法，主要在營造適合植物生長的環境，利用植物根系抓地與涵養水的功能達到坡面穩定的功能。

 

 

(二)促進生態系之保護功能(河岸沖蝕等中規模災害)

需維持環境現況或盡可能保護溪流環境之地區，其治山防災構造物之設計不應以單一構造物個別設計，必須考量全體流域特性，盡量不改變溪流中生物棲息及景觀現況之連續性，設計出具生態系維護及景觀保護之治山防災措施。

為了避免河岸與河床遭到洪水的沖刷破壞並兼顧生態與景觀的考量，綜合國內外相關的野溪治理工程，在護岸方面有：箱籠護岸、砌石護岸、漿砌卵石護岸等(圖10~圖12)應用多孔性材料之治理工程，多孔性不但可以使植物自然入侵，而且當洪水來臨河溪水位暴漲的時候，更可為水中生物帶來暫時躲避的場所；在固床工方面有：踏步式固床工、砌石固床工、丁壩固床工等(圖13~15)河床保護工程，固床工不但可以防止溪床掏刷，更可挑流造成流況多樣性，營造深潭與淺瀨等利於生物活動與棲息之場所。