旗山溪河床穩定研究(1/2)

旗山溪發源於中央山脈，集水區高山聳立、河道蜿蜒，加上近年來由於地震及颱洪之作用，產生大量鬆散之砂石，對河川輸砂特性及穩定性造成極大影響。旗山溪河道泥砂沖淤問題已成為河道穩定與防洪安全之關鍵成因，輸砂資料為河床沖淤變化與河川治理之重要參考依據，另外疏濬作業及疏濬後之河道演變可能影響防洪安全及自然環境。因此亟有必要針對旗山溪之河床穩定加以分析，並檢討各項水理變化、防洪及跨河構造物安全，進而提出治理對策供相關單位參考，以達到防洪工程減災興利及河床穩定之目標。另外，本計畫依據契約內容提出旗山溪圓潭段進行河道開挖蓄水、囚砂的構想，針對河道開挖對河防安全性、河床疏濬(囚砂)及是否影響跨河構造物安全評估其可行性，同時提出該地區水岸景觀評估。本計畫預定將分兩年度進行，第一年主要針對河道地形資料蒐集調查分析、河床沖淤情形、河川用地範圍內已登錄地面積及公私有地調查、河道砂石開採相關法規蒐集、河床質補充調查、現況水文分析檢討、現況河床穩定性探討、河川型態及流路變化調查分析、旗山溪圓潭段河道開挖蓄水、囚砂可行性評估等各項重點加以探討說明。

從歷年實測斷面比較分析，旗山溪出口至月眉橋近年沖淤趨於平緩，公告禁採後河川得以復育，由水理條件及河床質粒徑變化利用輸砂公式推估之沖淤量或實測斷面沖淤量比較皆顯示，旗山溪河道仍處於沖淤潛勢，應盡量避免進行砂石採取以利河道復原。月眉大橋至甲仙大橋民國81~民國94年間河床略微抬升之趨勢，經輸砂公式推估結果，民國81年~94年每年大約有5.7萬m3之淤積量，實測斷面淤積量則每年約有31.2萬m3，淤積潛勢河段為河段5(斷面72~78)及河段6(斷面79~85)，但在上游河段來砂量足夠下，每年亦僅約10餘萬m3之淤積量，仍不建議進行採砂使其有機會能輸送至下游進行補充調整。另外，由於旗山溪河道堤防預定線內私有地眾多，間接影響河防安全，根據統計結果約需37.54億元，需進一步探討疏濬土方量標售收益用於徵收補償河道內私有地之可行性。

依據2005~2006年衛星影像判釋並配合坡面坡度與崩塌厚度對應，旗山溪流域整體崩塌體積約1736.18萬立方公尺，本計畫利用環域分析靠近河道500公尺內之崩塌體積，視其為可能進入河道之崩塌體積，其值約780.37萬立方公尺；另外，利用USLE公式推估2006年衛星影像可推估整體流域坡地土壤沖蝕體積約369.17萬立方公尺，考量集水區泥砂經由沖蝕傳輸至下游出口處者，謂之集水區泥砂產量，此與集水區總沖蝕量不同，故利用泥砂遞移率方式推估泥砂產量約78.02萬立方公尺，故泥砂產量為新增崩塌體積與土壤流失量之加總，約858.31萬立方公尺(1,201.64萬噸)，未來建議探討集水區泥砂產量對河道穩定及沖淤變化之影響。經敏感度分析旗山溪NETSTARS河道沖淤模擬之設定條件，其主控參數分別採用Ackers and White公式(河床質載輸砂公式)、沖刷深度倍數(Alt)為0.05、流管束9及時間分割△t=5，最能適切模擬出旗山溪河道之變動趨勢。考慮不同重現期流量作用下之河道模擬，可知部分橋樑上下游呈沖刷潛勢，如新旗尾橋、大洲大橋、甲仙大橋等，宜注意其安全性。另一方面，由於旗山溪部分河段尚無施設護岸或堤防保護，故水理分析亦說明部分河段有通水能力不足之現象。旗山溪上游河道因受限於山區地形，歷年河道型態變化差異較小，旗山溪則斷面10以下，民國90年後大致由蜿蜒河型改變成分汊辮狀，河性上相對較不穩定。旗山溪及上游段不同年代之沿程河相河型三角圖可知旗山溪河型以蜿蜒及辮狀河型為主。經模擬分析，於圓潭段設置蓄水囚砂區之效益並不彰顯，對影響河道範圍而言，反而達到泥沙減量之反效果，不利於旗山溪河道復育，故建議圓潭段以景觀規劃為導向進行評估。