水土保持保育治理工程三維建模與分析東西坑溪集水區治理成效
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一、地理位置
東西坑溪位於嘉義縣大埔鄉，溪流長度為6.78公里，集水區面積為11.68平方公里，為曾文溪的支流野溪，匯入曾文水庫。
圖1集水區地理位置圖
二、歷年災害紀錄
根據歷年災害調查成果，東西坑溪於民國97年卡玫基颱風，超大豪雨誘發東西坑溪二岸邊坡崩塌，造成溪流縱、橫向侵蝕及土砂災害；98年莫拉克颱風總雨量2,047毫米，新增崩塌地裸露地面積約20.2公頃，且造成邊坡不安定土砂流致河道內，並形成土石流流入曾文水庫內，減少水庫有效蓄水容量，影響水庫穩定供水能力。
圖2卡玫基颱風-土砂災害影響公共設施
圖3莫拉克颱風-河道堆積不安定土砂
圖4集水區歷年災害點位與土砂災害潛勢分布圖
圖5集水區歷年崩塌地統計圖
三、歷年治理工程
東西坑溪集水區於民國99年至106年共辦理9件治理工程，其重於野溪治理，興建潛壩、固床工與護岸等工程以穩定流路，保全大茅埔聚落、嘉149線、台3線及大同3號橋，並有效抑制土砂，攔阻土砂入庫，以維持曾文水庫庫容。
圖6集水區歷年治理工程分布圖
四、歷年治理成效
為展現集水區防砂治理工程之成效，參考「治山防洪分級制度與年計效益評析成果報告書」(水土保持局，104年)提出年計防砂效益計算方式，評估防砂設施之防砂量。 東西坑溪集水區歷年治理工程之防砂量：防砂設施為13.47萬立方公尺、固床工為22.67萬量方公尺、護岸為7.86萬立方公尺，總計防砂量為44.01萬立方公尺。
| 年份 | 工程名稱 | 防砂設施(座) | 護岸(m) | 固床工(座) |
|---|---|---|---|---|
| 106 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理七期工程 | 1 | 178 | 3 |
| 105 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理六期工程 | 0 | 720 | 5 |
| 103 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理五期工程 | 1 | 253.5 | 4 |
| 103 | 東西坑溪旁坑溝整治工程 | 0 | 168.1 | 12 |
| 101 | 麻竹湖坑野溪整治工程 | 0 | 251.5 | 7 |
| 100 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理四期工程 | 0 | 460.1 | 11 |
| 100 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理三期工程 | 0 | 1156 | 13 |
| 100 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理二期工程 | 0 | 373.5 | 1 |
| 99 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理工程 | 6 | 167.5 | 0 |
| 合計 | 8 | 3728.2 | 56 |
| 年份 | 工程名稱 | 防砂設施防砂量(萬m3/年) | 護岸防砂量(萬m3/年) | 固床工防砂量(萬m3/年) | 合計 |
|---|---|---|---|---|---|
| 106 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理七期工程 | 2.84 | 0.70 | 0.60 | 4.14 |
| 105 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理六期工程 | 0.00 | 4.52 | 0.59 | 5.10 |
| 103 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理五期工程 | 3.35 | 1.16 | 1.03 | 5.54 |
| 103 | 東西坑溪旁坑溝整治工程 | 0.00 | 0.14 | 2.71 | 2.85 |
| 101 | 麻竹湖坑野溪整治工程 | 0.00 | 0.21 | 4.69 | 4.90 |
| 100 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理四期工程 | 0.00 | 0.25 | 6.16 | 6.41 |
| 100 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理三期工程 | 0.00 | 0.46 | 6.57 | 7.02 |
| 100 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理二期工程 | 0.00 | 0.32 | 0.34 | 0.65 |
| 99 | 東西坑溪崩塌地及野溪治理工程 | 7.28 | 0.10 | 0.00 | 7.38 |
| 合計 | 13.47 | 7.86 | 22.67 | 44.01 |
五、重點治理工程
本分局106年辦理「東西坑溪崩塌地及野溪治理七期工程」，運用數值地形與構造物三維建模技術，進行現地驗證比對實地工區與三維建模完工之樣貌，且經重現期50年降雨情境土砂收支演算，集水區土砂生產調節較治理前集水區控制15.55萬立方公尺，顯示治理工程可發揮防砂功能，調節土砂量減少曾文水庫入庫砂量，維持水庫穩定供水能力及穩定溪床沖淤變動之效益。
圖7「東西坑溪崩塌地及野溪治理七期工程」工區現況圖
圖8「東西坑溪崩塌地及野溪治理七期工程」3D場景布置完工模型