水土保持工程

　　因應生態保育和全球氣候變遷，水土保持結合山坡地、都市計畫和非都市土地之防災聚落建設，發揮保水、蓄水、滯洪、維持地力和防止土壤污染。

　　由於法規格式和篇幅之限制，無法在水土保持技術規範和水土保持手冊詳細說明之內容，經常會讓使用者在使用過程中產生不少困擾，因此，作者將這些議題彙整成冊，希望讀者可以藉由本書配合規範和手冊，瞭解水土保持工程都能讓不同時代之水、土資源發揮最大效用，並且永續不絕。

作者簡介

黃宏斌

　　1957年生。1979年畢業於中興大學水土保持學系，1980年全國性公務人員高等考試建設人員水土保持科及格，1983年獲得中興大學水土保持學研究所碩士，1988年於美國愛荷華大學土木及環境工程學系取得博士學位後進入臺灣大學農業工程學系(生物環境系統工程學系前身)擔任副教授，1992年升任教授，目前是臺灣大學生物環境系統工程學系免評鑑教授，兼任水工試驗所、綜合災害研究中心，以及生態工程等三處中心之特約研究員。2011年自臺灣大學借調擔任桃園縣副縣長。

　　經歷：臺灣大學水工試驗所教學組組長、學務處課外活動組主任、活動中心管理組主任、生農學院農業試驗場副場長、軍訓室主任、生物環境系統工程學系主任、學務長，以及教育部高等教育司司長等職。

　　講授科目：水土保持工程、輸砂水力學、坡地水力學、流體動力學、應用微分方程式、環境影響評估實務。

　　社會服務：參與水土保持法以及相關子法修訂、環境影響評估法訂定、水土保持手冊編訂、水土保持計畫審查；擔任環保署、台北市政府、桃園縣政府環境影響評估審查委員會委員；公共工程委員會工程技術鑑定委員會委員；國科會諮議委員。

序

第一章　前　言
參考文獻　

第二章　臺灣的地理特性
2.1 形成　
2.2 地形　
2.3 地質　
2.3.1 中生代後期之前　
2.3.2 中生代後期或第三紀初　
2.3.3 第三紀中期　
2.3.4 第三紀末期　
2.3.5 第三紀末至第四紀初（上新—更新世）
2.3.6 第四紀（更新世）初期　
2.3.7 第四紀中期　
2.3.8 其它　
2.4 岩性　
2.4.1 沉積岩包含礫岩、砂岩、頁岩和石灰岩　
2.4.2 火成岩包含安山岩、玄武岩和花崗岩　
2.4.3 變質岩包含板岩、片岩、片麻岩、變質砂岩和大理岩　
2.5 土砂生產　
2.5.1 第一次土砂生產　
2.5.1.1 短期風化　
2.5.1.2 長期風化　
2.5.1.3 地殼變動　
2.5.2 坡地土砂生產　
2.5.2.1 地表沖蝕　
2.5.2.2 崩塌　
2.5.2.3 地滑　
2.5.2.4 土石流　
2.5.2.5 第二次沖蝕及崩塌　
2.6 水系與河槽　
2.6.2 河槽　
2.6.3 水系之平面型態　
參考文獻　
習題　

第三章　水土保持的重要性
3.1 水土災害　
3.2 全球氣候變遷　
3.3 演進與發展　
3.4 水土保持之處理與維護原則　
3.5 相關法規　
參考文獻　
習題　

第四章　基本資料調查與分析
4.1 集水區劃設與面積計算　
4.1.1 荷頓（Horton）法求平均坡度　
4.2 逕流量計算　
4.3 工程地質調查　
4.4 集水區土砂生產量　
4.4.1 土壤流失量　
4.4.2 河道沖刷量　
4.4.2.1 控制方程式　
4.4.2.2 輸砂量公式　
4.4.3 山崩、地滑、坍岸或土石流等產生之土砂量　
4.5 調查項目與方法　
4.5.1 河床表面粒徑調查和河床質採樣　
4.5.2 土地利用現況調查　
4.5.2.1 植生調查　
4.5.3 崩塌地調查　
4.5.3.1 調查項目　
4.5.3.2 調查方法　
參考文獻　
習題　

第五章　目的事業水土保持規劃
5.1 農地水土保持　
5.2 林地水土保持　
5.3 礦區水土保持　
5.4 道路水土保持　
5.5 社區水土保持　
參考文獻　
習題　

第六章　集水區治理規劃
6.1 野溪治理　
6.1.1 野溪災害　
6.1.2 規劃設計原則　
6.2 蝕溝控制　
6.2.1 規劃設計原則　
6.3 邊坡穩定　
6.3.1 規劃設計原則　
6.3.2 邊坡穩定分析　
參考文獻　
習題　

第七章　處理項目
7.1 排水系統　
7.1.1 設計步驟　
7.2 截水溝　
7.3 擋土牆　
7.3.1 土壓力　
7.3.1.1 主動土壓力　
7.3.1.2 郎金被動土壓力公式　
7.3.2 水壓力　
7.3.3 牆基之垂直應力　
7.4 防砂壩　
7.4.1 規劃設計　
7.4.2 防砂壩特性　
7.4.2.1 防砂壩和水壩區別　
7.4.2.2 防砂壩排水孔目的　
7.4.3 防砂壩安定檢定方程式　
7.5 滯洪設施　
7.6 沉砂設施　
參考文獻　
習題　

前言

　　近年來由於生態保育觀念崛起，國土保安和環境保護概念受到國人普遍重視，山坡地農業由生產轉為山坡地保育、環境生態營造，水土保持處理與維護項目不再侷限於水土流失控制；而擴展至同時考慮自然生態環境復舊或營造，推出自然生態工法、生態工程或近自然工法等；應用範圍也不再侷限於森林和山坡地區，已經擴及到都市防洪和防災。

　　自從1964年省主席黃杰先生根據「治山先治水」之觀念，在台灣新生報說明水土保持之重要性，並開始重視水土保持後，接著，1976年山坡地保育利用條例、1994年水土保持法和1996年水土保持技術規範相繼公布實施後，相關之水土保持處理與維護工作陸續展開。

　　其中，山坡地保育利用條例主要針對山坡地之保育和利用；水土保持法則是偏重實施水土保持處理與維護之相關規定。

　　由於1964年當時我國並沒有相關之處理與維護理論和技術，因此，農復會（農委會前身）協助山地農牧局（水土保持局前身），參考美國使用多年之手冊編譯成水土保持手冊，內容僅止於農地水土保持部分；1984年增加工程篇，1992年修正為農地篇、工程篇和植生篇，2004年再調整為總論篇、坡地保育篇、植生方法篇、工程方法篇和生態工法等五篇。陸續出版了台灣省水土保持手冊、台北市水土保持手冊和目前中華水土保持學會編纂之水土保持手冊。

　　然而，部分受限於法規規定，無法在水土保持技術規範詳細說明或列舉之內容；同樣地受限於篇幅限制，水土保持手冊中也無法詳細說明許多選用公式、係數和數值之理論基礎或理由，因此，根據歷年上課講義內容和修課學生發問之議題，彙整成冊，希望讀者可以藉由本書配合水土保持手冊，完整瞭解水土保持處理與維護之相關技術。

　　雖然水土保持目標隨時代背景之不同需求，而有不同定義，其最終目的乃是保護地球上人類賴以生存的有限之土地資源和水資源，並使這兩項資源適時適地發揮最大利用效果，並且永續不絕。