民國115年 高考三級 水土保持工程 集水區經營與水文學
第4題
集水區土砂收支分析是集水區治理規劃的重要課題之一，請詳述土砂收 支分析過程中土砂生產量與土砂流出量之分析方法，以及所需蒐集調查 之基本資料。（25 分）
題目
集水區土砂收支分析是集水區治理規劃的重要課題之一，請詳述土砂收 支分析過程中土砂生產量與土砂流出量之分析方法，以及所需蒐集調查 之基本資料。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、土砂收支分析之意義：土砂收支（sediment budget）係指一定時間與空間範圍內，集水區土砂生產量（sediment production）、流出量（sediment yield）與暫存量（storage）間之平衡關係，可表示為 生產量＝流出量＋暫存量變化。其目的在判定集水區為淤積型、平衡型或侵蝕型，作為防砂壩、疏濬與水土保持規劃之依據。
- 二、土砂生產量之分析方法：（1）坡面沖蝕以通用土壤流失公式 USLE/RUSLE 估算，A=R·K·LS·C·P，並以面積加權彙整；（2）崩塌與地滑量以航空照片、衛星影像判釋崩塌地圖層，配合深度經驗式推估體積；（3）溪床與河岸沖刷以重複斷面測量、沖蝕針、沉砂池淤積量推算；（4）土石流料源以溪床堆積物與崩塌堆積體調查估算。
- 三、土砂流出量之分析方法：（1）於集水區出口設站觀測懸浮載（suspended load）與推移載（bed load），以採樣、濁度法或超音波法推估濃度；（2）建立輸砂率定曲線（sediment rating curve），由流量推估輸砂量；（3）以水庫淤積測量（容量曲線、水深測量、淤積物粒徑分析）反推入庫泥砂量；（4）以泥砂遞移率（sediment delivery ratio, SDR）將生產量轉為流出量。
- 四、所需蒐集之基本資料：地形資料（DEM、坡度、坡向、集水區範圍）、地質與土壤資料（岩性、土壤質地、K 值）、土地利用與植生覆蓋（C、P 因子）、水文氣象資料（降雨、流量、洪水事件）、崩塌與土石流歷史紀錄、河道斷面與床砂粒徑、既有防砂壩與水庫淤積資料、航照與衛星影像。
- 五、分析流程與限制：先劃定分析單元與時間尺度（事件尺度與年尺度並行），建立收支表並量化各項不確定性，再以現地觀測資料校正模式。限制包括輸砂觀測取樣代表性不足、推移載難以量測、極端事件貢獻占比高造成年際變異大；建議以多年資料、事件型監測與放射性同位素或環境追蹤法相互驗證，並定期更新收支結果。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。