周南山觀點：光復鄉如何避免被再度肆虐？以地工技術重建馬太鞍溪堤防永續防線

一、緣起

馬太鞍溪的堰塞湖潰堤後水位下降，降低了118.5公尺。湖域面積也從140公頃縮減到13公頃。蓄水量從9,100萬噸降至610萬噸，大約是潰堤前的6.7% (2025/09/23)。洪水的位能降低，動能及危險自然也會減少。

其實，避免光復鄉再遭肆虐的最有效方法不是處理高風險的堰塞湖，而是清除河道的淤泥，並提高且加固馬太鞍溪的堤防。

水利署已於10月4日將臨時土堤修建完畢，採取三重保護:內層土堤夯實，中層太空包，外層(臨水側)鼎塊防護，並在土堤外以噴漿加鋼絲網方式表面加強。即企圖利用現地砂石與設置鼎塊築起土堤防線(見圖一)。經過非常積極的與時間賽跑，投入181部重型機具，310名人力日夜搶修，奮力精神令人敬佩。

不過以上工法只能當做臨時土堤。鼎塊堆疊，的確可以作為第一道防線，減少水流及土石衝擊的力道(主要是側向的剪力)。然而，太空包並非連續體，彼此間並未有結構相連，一冲就散。而土堤雖然表面噴漿及加鋼絲網，強度卻很脆弱，無法抵抗衝擊，一旦破堤，立即分崩離析，無法阻擋河水的入侵，對防止土石流再度肆虐光復鄉恐成效有限。

由此次潰堤的經驗顯示 (圖二,三)，傳統的土堤都只有在臨水側會加鋪混凝土面版以避免河水沖蝕，一旦表面混凝土被衝破，由於土壤缺乏抗張性，整座土堤便會立即崩潰。另在堤外道路側只有夯實土壤並配合表面植生。圖三中很明顯的是河道溢淹土堤之後，造成路測土石流失，解體進而產生潰堤破壞的現象。因此若仍然採用傳統的混凝土面板土堤作為永久堤防結構，仍然覆轍難免。

因此如何將後續的河道清淤，並將清淤的土石材料改變強度，並填築成為加勁土石結構，提升土堤的靱性，作為加高培厚堤防的內核，一石二鳥，才是經濟實惠，並可在明年汛期前完工的永續作為。

二、建議增高、加固永久性堤防的施工方法

經仔細討論及沙盤推演，建議下列三種就地取材，利用河道清淤材料加勁回填方式，以增高、加固堤防的施工方法，供水利署等單位卓參：

1.濕式施工 (有固定水流情況)：

採用高強度的織布為外襯的砂腸管(或稱砂腸袋)工法 (Geotextile Tube or Geotube)，見圖四、五。抽取河道現場的淤泥、土砂，灌入可透水的砂腸管內，由於管內之壓力大於大氣壓力，會排出水份。重力亦可將土中的水分逐漸排出而壓密固結(Consolidation)，因此以砂腸管作為核心的土堤，強度隨著時間日益增強。

為避免土石流或漂流木衝撞，可在砂腸管外部鋪設耐衝擊護面（如織物模板）保護(見圖六)。砂腸管堤防和一般堤防不同處在於:

(1)機動性高可快速施工，以高強度織布包覆現地土砂，減少材料運輸時間即可建構成大型巨重結構物，不至於被洪水沖走，且整體強度隨著重力壓密愈來愈強。 （相關報導： 國民黨團喊提「復興鄉重建條例」　卓榮泰：從沒排除過任何方式 ｜ 更多文章 ）

(2)由於高張力強度織布的圍束保護，內部充填土砂獲得加勁，即使最外面一層受到土石流局部衝擊破壞，砂腸管也不至於如同土堤缺乏張力強度而分崩離析。因此把多層的砂腸管作為堤防的核心，堤防具有層層加勁的效果，就不至於潰堤了。

砂腸管的基本設計理念及機制如下：

1.將砂腸管擺設於預定河岸。

2.利用泵送系統，將河砂、淤泥等流動性材料注入管袋。

3.管袋內砂土材料經壓力及重力將水分排出後壓密固結 。且隨著時間，砂腸管內的土壤強度日益增強。

4.接利用河道內挖除的泥砂作為填料，同時達到「清淤 + 成堤」雙重效果。淤泥不需外運，降低施工成本。分崩離析分崩​

砂腸管堤防施工可分為二部分。砂腸管定位為快速復健的堤防內核，其次，由於土石流能量高、漂流木與巨石衝擊河岸，其外側必須再施作耐衝擊護面（如織物模板、塊石、拋石護腳），並做深基礎/防淘刷以及滲流控制。根據防洪等級需要，可採多層交錯疊置，形成穩固堤體。

砂腸管已在全世界廣泛使用，臺灣亦有逾百件成功案例，如濁水溪高灘地護岸工程等。織物模板外層亦可植生綠化，河岸將是一片綠意盎然的的堤防。(圖七)

然而沙腸管施工必須在有河水的情況下，利用泵送系統，將河砂、淤泥等流動性材料注入管袋，若河水枯竭，則需採用下列工法。

2.乾式施工 (沒有水流的情況)：

採用可以植生的加勁土堤 (常水位以上) 配合RC護岸(常水位以下)，作為堤防，詳見圖八。加勁土堤類似加勁擋土牆施工方式，內部以高強度的地工格網(Geogrid)將夯實土壤層層加勁，利用回包的加勁格網保護表面遭受土石流之衝撞，而夯實土壤與格網材料的互制作用則可增強堤防整體的穩定性。牆的表面另以L型鋼柵保護，以增強抵抗土石流和漂流木撞擊(圖九) 。牆面並可植生，形成一片綠牆，是符合永續目標的負碳排放技術。(圖十)

回填料可就地取材，除漂流木外不受限制。本案河道中的淤泥多為馬太鞍溪上游堰塞湖之岩石所崩解，含有粘性，因此光復鄉淤泥清理大費周章。但作為加勁土堤之回填材料，倒不失為一個具有低滲透係數的理想材料。

在臺中沙鹿交流道內設有一滯洪池 (圖十一)，四周之加勁擋土牆即利用黏土作為回填材料。由於滯洪池之水位湧高及洩降時間很短(一二天內)，低滲透係數之回填材料可以避免滯洪池的水進入加勁擋土牆而軟化，亦可避免滯洪池水位急速洩降可能造成的邊坡滑動，因此十年來成效良好。本河道之洪水上升及下降之速度很快，類似該滯洪池狀況，因此加勁土堤採用現場之粘性淤泥是適合的。

若施工夯實時淤泥含水量過高，未能達到最佳含水量附近，可加入少量的水泥，加以拌合，以利夯實，並增加回填料的強度及降低滲透係數。

3.時乾時濕 (水流不定情況):​ （相關報導： 國民黨團喊提「復興鄉重建條例」　卓榮泰：從沒排除過任何方式 ｜ 更多文章 ）

採用石籠(或鋼柵)加土石籠袋工法 (圖十二、十三、十四)。用怪手將河中的土石置入石籠/鋼柵中，內設置一層高強度之織布袋，以保留細粒料並排出水份。石籠/鋼柵可堆疊至需要的堤高，串連長數十公尺，寬高各數公尺，以增加抗剪強度。

三、初步規劃建議

以上三種加勁堤防的高度及堤體寬度可依據2025年堰塞湖潰壩最大流量進行HEC-RAS模擬，作為決定堤防加高標高及安全係數的依據。茲假設原有堤防之高度為3m，另增加3m高堤防，初步規劃，砂腸管、鋼柵式加勁土堤和石籠/土石籠袋三種設計之斷面示意圖，如圖十五、十六、十七所示。

這三張示意圖中，均假設原有之堤防強度足以支撐新培厚之堤防。但若經過邊坡穩定計算，原有堤防無法承載新培厚之堤防，則需補強或將設計改變。

採用以上三種加勁土堤工法，都非常容易隨著需求加厚加高。目前臨時土堤之高度為3公尺，並考慮增高至5公尺。若考量再次發生類似本次堰塞湖潰壩之流量，可根據此流量進行水理計算，將堤防一次性加高至五公尺或更高，加上河道清淤，光復鄉及鄰鄉之安全即可確保。

四、結語

萬一堰塞湖再度潰壩，或有更新的堰塞湖產生，但若激流能在疏浚河道並在加高加厚的加勁堤防內穩定地流入花蓮溪和太平洋，則堰塞湖是否需要治理便不再是急迫的選項。因此重點不是是否需要處理堰塞湖，而是需要採用永續的工法避免光復鄉等地再度受到洪澇及土石流的肆虐。

視施工季節是否有水流，我們推薦了三種永久性之堤防工法：

1.濕式施工 (有固定水流情況)，採用砂腸管結構

2.乾式施工 (沒有水流的情況)，採用加勁土堤結構

3.時乾時濕 (水流不定情況)，採用石籠(或鋼柵)加土石籠袋結構​

以上三種工法可視施工季節為豐水季或枯水季而各有適用條件，因此最好發包能採用統包或開口合約，由業主和施工廠商視情況靈活運用。三種工法均具有抵抗土石流側向及正面沖擊的能力。且施工迅速，不論粗細料(不含漂流木) 均可使用，避免外運，且可全部或部份綠化。不但較RC堤防經濟，亦可達到兼顧安全耐久、低碳永續和循環經濟的目標。

由於臨時土堤已將河道寬度束縮，在永久性堤防施工時是否需保留原臨時土堤? 可進一步由水理分析決定。

其實不止馬太鞍溪，國內大部份的河川(如淡水河、基隆河等)和水庫都有淤積的問題，若能夠將淤泥化為加固的堤防，不只環保，亦達到永續之目標，可以減碳甚至可進行碳交易。若能導入碳足跡評估工具，如ISO 14067或PAS 2080標準，量化RC堤防與加勁土堤的材料與運輸碳排，可進一步彰顯永續效益。

本推薦小組成員包括大地工程、水利工程界的教授和工程師數十人，名單如后。

建請河川主管單位採用地工新技術，興建永久性加勁堤防推薦小組

召集人、共同召集人： （相關報導： 國民黨團喊提「復興鄉重建條例」　卓榮泰：從沒排除過任何方式 ｜ 更多文章 ）

Ø推薦成員 (教授類，依筆劃順序):、

Ø推薦成員 (工程師類，依筆劃順序):

＊作者為臺大土木系兼任教授​

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