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集水區管理的土壤沖蝕風險評估

105/08/31 1478

陳怡睿｜社團法人台灣地球觀測學會

謝舜傑｜長榮大學土地管理與開發學系

近年來由於全球氣候異常，降雨量豐沛且強度集中，加上台灣地形陡峻、坡短流急、表土沖蝕量大。由於土壤沖蝕嚴重衝擊農業與工業發展、水環境與當地民生，因此，若能針對降雨影響集水區坡地之土壤沖蝕進行持續地觀察與分析，將有助於瞭解坡地表土受降雨沖蝕的影響。

過去有許多研究者深入且詳盡的研究在許多不同的自然地理條件下的土壤沖蝕，其中土壤流失經驗公式常用來推估集水區土壤沖蝕量，然而經驗公式無法確切得知小尺度邊坡實際沖蝕情況。為解決此問題，可於現地設置多處沖蝕針，定期或於颱風過後監測土壤沖蝕狀態，以補足經驗公式之缺點。以計算神木集水區土壤流失為例，透過野外調查和遙感探測影像得到最新的區域地形數據，重新計算神木集水區土壤流失經驗公式的參數，同時為了補償這種模式對小尺度邊坡所得結果精度降低，採用沖蝕針定期收集的數據。

採用土壤流失經驗公式與沖蝕針監測數據來比較出水溪與愛玉子溪兩子集水區的土壤沖蝕潛勢得知，如果累積雨量超過200mm時土壤沖蝕大幅增加，並且愛玉子溪之沖蝕深度較出水溪高；惟因出水溪集水區面積較愛玉子溪集水區大，所以整體沖蝕量體仍以出水溪集水區較高。經驗公式推估結果與現地監測資料觀察現象相符。

利用修正的土壤流失模型來比較莫拉克颱風極端事件造成的沖蝕，顯示在降雨強度高且降雨延時長的情況下，可能誘發兩子集水區產生大量非點源式土砂來源，估計遠遠超過全年土壤沖蝕量7至10倍。使用目前真實的數據探究土壤流失模型的一個參數與神木集水區現有土地利用關係，得知兩者相關。最後可建立莫拉克颱風事件引致土壤沖蝕風險圖，分成五級，這與事件後的土地覆蓋對照得出高沖蝕風險區，這些區域可能需要進一步的監測、補救和工程措施，以限制土壤流失。（本文由科技部補助「新媒體科普傳播：小王子眼中21世紀的地球」執行團隊撰稿）

集水區(3)

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