民國115年 普通考試 水土保持工程 集水區經營與水文學概要

第4題

土砂收支平衡是集水區管理的重要課題之一,請說明集水區從坡面的土 砂生產、水道的土砂輸送到下游的土砂堆積包含那些類別型態。(25 分)

題目

土砂收支平衡是集水區管理的重要課題之一,請說明集水區從坡面的土 砂生產、水道的土砂輸送到下游的土砂堆積包含那些類別型態。(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、土砂收支之概念:土砂收支(sediment budget)以質量守恆描述集水區土砂之供給、輸送與堆積,式為 I-O=ΔS,I為坡面供給、O為出口輸出、ΔS為坡面與河道儲量變化。可依事件、年、長期地質三種時間尺度分析,並區分供給源(source)、輸送路徑(pathway)與沉積區(sink)。
  • 二、坡面土砂生產型態:地表沖蝕(層狀 sheet erosion、細溝 rill、溝蝕 gully)、崩塌(淺層滑動、深層滑動、岩屑滑動)、土石流(debris flow)、河岸與崖坡沖蝕、風蝕,以及道路開闢與整地等人為擾動。生產量受岩性、坡度、植生、降雨與地震影響,屬供給端。
  • 三、水道土砂輸送型態:依運移方式分懸浮載(suspended load)、床載(bed load,含滾動、滑動、躍移)、沖洗載(wash load)與溶解載(dissolved load);依來源分河床質與坡面細料。輸送量受流速、粒徑、輸砂能力與河道坡度控制,河道常呈沖淤互見之動態調整。
  • 四、下游土砂堆積型態:出谷口之沖積扇(alluvial fan)、氾濫平原堆積、河床淤積與河相調整、水庫與攔砂壩淤積、河口三角洲與沙洲、海岸堆積或退縮。堆積區多屬暫時性儲量,遇大水或河道下切可能再被搬運,形成延時性輸砂。
  • 五、平衡判定與管理意涵:以供給輸出比判定,大於1為侵蝕退化、小於1為淤積、等於1為平衡;須以輸砂觀測、地形測量與同位素推估驗證。管理上源頭減砂(植生、排水、擋土)、中途攔阻(沉砂池、防砂壩)與下游清淤並行,並注意攔阻造成下游砂源不足之副作用。

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。

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