¶ 水利工程技術規範－河川治理篇（上冊）－第二章 河川治理概念
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水利工程技術規範-河川治理篇（上冊） 第一篇 總則
第二章河川治理概念
1.2.1 綜合治水
人類文明發展過程中，除破壞自然環境外，亦因有臨水之需而
常與水爭地，導致水域自然空間遭受佔用，而當自然力量反撲時，人
類則以工程方法減輕其災害損失，在未考慮自然環境情況下，工程措
施更進一步破壞自然環境，造成集水區水源涵養降低、地表嚴重沖
刷、地下水補注量不足、降水逕流直奔入海、旱季河床枯旱、遇洪氾
濫成災、土石流四處流竄；此外，亦造成景觀不融合、生物棲地破壞、
生物活動環境受損等不良後果。
河川治理不能僅考量河川本身的通洪能力及河防安全，因影響
河川治理的因素繁多，必須考量整個集水區的情況。集水區範圍廣
大，環境因子也相對複雜，從山區所需的水土保持工程、人口稠密地
區環境品質維護工程與各類公共工程建設，至水資源開發利用與河川
整治工程等，尚需考量生態保育與復育及河川廊道的環境，致使河川
治理工作多樣化。
一、 綜合治水理念
綜合治水對策係以多元化減災、防災及避災措施的整體綜合考
量為主軸，並考量河川與集水區的水土平衡及水域與濱溪廊道功
能，水資源有效利用及河川生態保育，以達整體治水及資源永續利
用的目標，綜合治水對策的基本理念如圖1.2-1 所示，並分別說明
如下：
(一) 集水區治理
台灣地區因山高坡陡、地質脆弱，且山區面積約佔2/3，集
水區保水能力本就不佳，加上人為之不當開發，以致地表逕流挾
帶表土快速流入河道，造成洪峰流量大且河道淤積嚴重之現象。
相較於讓水流快速排除之防洪整治理念，綜合治水之保水係儘量
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將集水區內之降水保存，而以較慢速度排出，其方法與功能說明
如下：
1. 維護集水區林木、林相及植生覆蓋，可減低地表逕流速度
及增加土壤入滲量，除可涵養水源提供植物生長之水份
外，入滲量可補注地下水、減少及減緩地表逕流量而降低
河川中之洪峰流量，並提供枯水期之基流量，不但可減少
防洪設施之設置，亦可維護河川生態環境。
圖1.2-1 綜合治水對策基本理念
2. 集水區內之開發行為在所難免，但應儘量避免坡地祼露以
減少地表沖蝕。坡地沖蝕及崩塌除不利於水源涵養外，大
量土石泥砂會造成河川沖淤失衡，而形成防洪安全威脅、
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生物棲地破壞，甚至形成土石流而導致嚴重災害。又集水
區內之開發行為必須將開發後所增加之洪水量滯留於開
發區內，以維持河川計畫通水量。
3. 集水區內之低窪地區及自然之滯洪空間應儘量保留，除可
減少下游河道之洪水量外，滯洪地區亦可提供景觀美質與
生生存空間。
(二) 河川治理
相較於築堤束水禦洪之整治理念，綜合治水必須在確保河防
安全前提下，考量工程與非工程措施、河川環境維護，其方法與
功能說明如下：
1. 河川整治一般採取政策導向，即為保護人民生命財產而施
作，治水應朝向綜合治水之策略，採工程與非工程措施並
重，始能確保人民生命財產安全及治水功效。
2. 束洪之治理成果，造成水域範圍不足，甚難達到河川治理
之要求與成效。在河川治理之工程用地範圍不足而無法單
獨以工程措施達到減輕洪水災害的情況，非工程措施常可
配合達到目標。
3. 治水改善措施需配合河川原有機能，水域因人為設施所產
生之自然反應需充分掌握，以維護河川長期動態穩定，並
以自然方式形成生物所需棲地環境。
(三) 生態保育
1. 河川水質污染除影響觀瞻與環境品質外，更影響水域生物
之生存。綜合治水之運用必須使水域水質適合生物存活及
繁衍，並可增加可利用之水源。
2. 河川提供大部分生活、工業及農業用水，綜合治水必須提
供水域所需之保育用水，供水域生物繁衍存活之需。此
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外，河川治理亦需尊重生物的需求，以自然的水流力量，
營造生物所需的棲地環境。
(四) 環境營造
河川治理應避免自然景觀的破壞與生物棲地零碎化，以營造
人類與生物共存共營的優質環境。
二、 綜合治水基本原則
綜合治水係綜合性的治水方法，實施時必須考量其整體性、全
面性及多元性，茲分別說明如下：
(一) 整體性考量
河川為連續性的水體，且為集水區匯集地表逕的受水體，集
水區內的自然水文變化與人為干擾所產生的地文變化，均為影響
河川治理所需考慮的因素。事實上，河川治理與其集水區的狀況
密不可分，尤其在考慮水與土的穩定平衡時，若僅考慮河川而未
重視集水區的水文與地文變化，則河川治理難以獲得良好的成
效。此外，河川中某一河段的治理亦需對河川作整體性之考量，
因河段的治理對其上、下游河段的影響會延伸一段距離，治理考
量的範圍至少必須包括該治理河段上、下游水流狀況可能受影響
的長度。
(二) 全面性考量
河川治理包含自然環境與人類需求，必須作全面性的考量。
1. 安全層面
河川治理一般為保護人民生命財產安全而實施，因此在發
生設計洪水量的情況下，防洪設施必須安全無虞，並在超過設
計洪水量時，可將災損減輕至最小程度。
2. 經濟層面
河川治理設施的投資必須符合經濟效益，以政策性考量的
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保護標準，可能導致河川周邊土地過度開發利用，當發生洪水
時可能造成更嚴重的損失。
3. 社會層面
河川周邊居住的民眾必須面對洪水發生時的災害，當個人
權益與大眾權益發生衝突時，必須溝通協調，以取得最大的社
會利益。
4. 環境生態層面
河川治理亦需同時兼顧環境與生態需求，在河防安全的前
提下，提升環境品質並提供生物生存繁衍的空間。
(三) 多元性考量
綜合治水需考量蓄洪、減洪及防洪等措施，以減低洪峰流
量、減輕表土沖蝕與泥砂運移、維持河道穩定、減少洪災損失，
並兼顧環境與生態保育。綜合治水需考量洪水防治措施的多元
性，以因地制宜的策略，達治水的目標。
三、 綜合治水對策
綜合治水對策依地緣可分為集水區與河川，依治理手段可分為
工程與非工程措施，依環境可分為保育與復育。茲分述如下：
(一) 集水區治理對策
集水區為河川水量與泥砂量的來源，為減輕水土對河川所造
成的破壞與引起的災害，集水區的水土保持、土地利用管理為綜
合治水首要，不僅可維持集水區坡面的安定，亦可減輕河川的水
土負擔。集水區治水對策包括水份的涵養(造林、輔育、補植)、
野溪治理與坡面整治、滯洪與蓄洪、砂源控制及土地開發利用的
限制與管理，主要目的為增加地表入滲量、減少地表沖蝕、降低
水流破壞力，並減少流入河川的水量與泥砂量。
(二) 河川治理對策
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河川治理的目的在安全通過設計流量，使水量與泥砂維持長
期性動態平衡，以防止河道因洪水的破壞及減輕因洪水所造成的
災損。河川治水對策包括工程與工程措施，其中工程措施包括河
道整治(堤防、護岸等)、在槽與離槽滯洪池、分洪與疏洪等，而
非工程措施則包括洪氾區土地利用管制、洪水預警及預報、避
洪、洪災保險、救災體系建立及教育宣導等。
(三) 生態環境保護對策
河川治理的同時，需針對環境與生態進行保護，以達安全與
生態兼顧的目標。河川治理應儘量採用生態保育與復育的工法，
以維護或營造生態環境；同時應注重河川環境的營造，以提升環
境品質、提供人類與生物共存的優質環境。
1.2.2 工程措施與非工程措施
一、 工程措施
如本篇第一章所述，河川有其自然的物理特性，而河川對人為
的干擾亦會產生自然的應變，在人類文明發達與水爭地的過程中，
集水區土地開發利用導致水量與泥砂量增加；為保護人民生命財產
安全，進行築堤束洪，以致河道中水位與流速均增加，破壞自然河
川的穩定型態。河川集水區的持續開發在所難免，而工程措施的興
建在集水區與洪氾區難以復原的情況下，亦將持續執行，但工程措
施的施建必須瞭解河川的物理特性，並儘量順應河性以減少工程數
量及工程強度的需求。河川治理的工程措施需考量河相與河性，規
劃設計穩定的河道型態，並兼顧生態的需求與環境品質提升。河川
治理常用工程措施的功能(巨廷工程顧問公司，2005)說明如下：
(一) 堤防
堤防是將洪水侷限於固定範圍內的洪水防禦工程措施，當洪
水溢岸而造成河道鄰近地區淹水時，為保護生命財產安全，沿河
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道特定距離構築堤防以減小淹水範圍。堤防常施建於河川出谷進
入平原區地形較平坦的河道兩側。
(二) 護岸
為防止河道的橫向沖刷而造成河岸坍塌，沿河岸構築足以抵
擋水流衝力與剪力的保護工。護岸常施建於河道彎道凹岸、土質
鬆軟易受沖刷河岸、因用地受限而邊坡較陡的河岸等處。
(三) 丁壩
丁壩為突出河岸而與水流形成近乎直角的保護工，分為高丁
壩與低丁壩兩種。高丁壩對水流的束縮作用較大，一般用於將水
流挑向河心，除改變流路之外，尚可保護河岸；低丁壩對水流的
束縮作用較小，挑流的功能甚微，主要係用以保護河岸。長期淤
積之河道，可於兩岸河床上佈設丁壩，於中、低流量時將水流集
中於兩岸丁壩間的狹窄河道，增加的流速可攜帶較多的泥砂往下
游河段，且同側丁壩間形成迴流，亦會逐漸淤積而形成較窄的低
水河槽。
(四) 固床工
固床工常用於長期沖刷河道，避免發生向源沖刷而導致河床
下切、河岸坍塌、水工構造物損壞等現象。固床工的施設除可固
定該處的河床高程外，其上游河段淤積後的坡度會較原坡度為緩
(一般為原坡度的1/2~2/3)，因而降低流速及泥砂運移量，進而減
緩沖刷而達到穩定河道的目標。
(五) 導流堤
自然的辮狀河川其低水流路的河幅甚寬廣，為使水流集中於
較窄的河幅，常沿水流方向構築導流堤，除可穩定流心之外，亦
可減輕河床的淤積。
(六) 分洪道及疏洪道
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當河道的洪水量過大而既有河槽無法容納，或欲容納過大的
洪水而工程費龐大或對環境會造成嚴重的衝擊時，可以分洪或疏
洪的方式減輕原河道的洪水負擔。分洪係將超過原河道通水能力
的水量由分洪道流往其他河川或直接入海；疏洪則於通水能力不
足的河段，以疏洪道分擔部份流量，至下游具足夠通水能力的河
段再回歸原河川。
(七) 滯洪池
滯洪池可暫時蓄存洪水量，俟河川退水時再緩慢釋出，除可
降低河川洪峰流量外，亦可提供生物棲息環境，在維持常水面之
情況下，亦可提供休憩場所。一般滯洪池有在槽與離槽兩種，在
槽滯洪池係於河道上築堰與排水口，當河川水位上升時可蓄存水
量而由排水口排放較小的流量至下游河段；離槽滯洪池係降低某
一河段的河岸高程，當河水超過岸頂高程時，以側流的方式流入
滯洪池，俟河川水位降低時，再由排水口排入河道。一般而言，
削減同量的洪峰流量時，離槽滯洪池所需的滯洪體積較在槽滯洪
池為小。
二、 非工程措施
非工程措施係考慮允許洪水漫淹，不再堅持傳統不淹水的政
策，因工程措施並非解決洪水問題的唯一途徑。僅依賴工程措施的
防洪策略，不但無法完全改善洪水所造成的災損，亦對水文環境造
成衝擊。茲將非工程措施的功能說明如下：
(一) 洪氾區管制
河川洪氾區管制是非工程措施中最基本、最重要的一環，因
洪氾區土地過度開發使用，不但影響水流通路而擴大淹水範圍，
且造成較高的洪災損失。洪氾區的劃設可使民眾瞭解洪氾區內為
淹水高危險區，不宜作高密度或高價值的開發，而洪氾區並可依
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法限制其建設及使用行為，以減輕洪災損失。若洪氾區內實不適
合居住，則可考慮民眾移措施。
(二) 洪水預報
在洪水到達之前，將即時收集的水文、氣象資料，利用預報
模式系統進行綜合處理後，預測洪峰流量、洪水位、洪水到達時
間、洪水歷程等，配合水庫洪水調節及警報系統發布洪水警報，
以利行政組織及災害防救編組搶救與民眾撤離，以減少洪災損
失。
(三) 災害應變計畫
災情發生時，如無防治計畫及緊急應變措施，則無法減輕洪
災損失。颱風豪雨的侵襲對河川與集水區均會造成不同程度的災
損，但事先研擬各種可能發生災情的整體應變計畫，並勤加演
練，則可縮短民眾疏散與搶險時程、減輕災情，並可提高災後復
建工程的效率。
(四) 防洪建築物
位於經常淹水地區的建築物，在遷移困難的情況下，可加設
建物防洪設施，如防水門窗，建物墊高、架高或加高等，而新建
構造物則需考量淹水時的洪水位，進行建物防水或將一樓樓板高
程設於設計洪水位以上。
(五) 民眾教育宣導
國人守法觀念一向不佳，常在有意或無意間破壞河川及其防
洪措施，為防止不當行為繼續危害河川，並使民眾確實瞭解洪災
的起因、減輕洪災的方法，應利用各種可能方式加強宣導教育，
俾提高國人愛護河川及防止洪水災害的意識。
1.2.3 河川生態工程
行政院公共工程委員會於2006 年6 月21 日工程計字第
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09500229670 號函定義生態工程(Eco-Engineering)係創造優質永續的
生活環境，融合生態系統與工程技術，從問題根源著手，兼顧環境的
永續經營，除考量原有功能、安全等外，更要對環境、生態、景觀、
甚至文化等考量，以促使硬體工程建設與整體環境融合，並維護生物
多樣性。
近代生態工程之觀念源自於歐洲的德國與瑞士，1938 年德國
Seifert 首先提出近自然河川整治的概念，迄今生態工程之發展，除河
川整治外，集水區管理、水域整體規劃設計及水土保持等，均遵循生
態考量原則。基於生態工程之意涵，生態工程係基於生態環境自我組
織行為(Self-organization Activities)之概念，以最少人工行為，在遵循
生態環境本身繁衍功能與自動演替之原則下，兼顧人類社會與自然環
境利益之方法。生態工程之實施在保護人類生命財產安全之前提下，
應尊重生態系統自我組織與設計之重要特性，將人工行為減至最少程
度，以達生物多樣性保育及永續發展之目標。
河川生態工程並非單以生態為考量而忽略其匯集洪水(治水)、水
資源利用(利水)及水質淨化(活水)等功能，而是在實施治水、利水與
活水等人工行為時，需考慮生物棲息環境與生物多樣性保育，以達共
存共榮之環境。至於景觀遊憩等親水功能，則視為實施生態工程之附
帶效益，不可將景觀與遊憩視為生態工程必要之一環。
一、 河川生態工程本質
河川自然物化環境、生物群聚係高度複雜、多樣化及動態之系
統，惟有對河川物理環境與生物群聚有深切認知，始能以人為手段
營造、保育或復育其生物多樣性環境，並同時兼顧河防安全。河川
生態工程之本質列舉如下，在實施生態工程之前必須有確切的瞭
解。
(一) 河川物理環境變遷為自然現象，其與河川生物存活演
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替有密切關係，且相互影響，但河川物理環境變遷控制
生物存活與演替。舉例而言，當河川遭受洪水事件後，
對河床與河岸均會造成劇烈的變化，其生物棲地亦會遭
受破壞，甚至生物因而死亡；但當河川逐漸恢復其自然
型態後，生物亦本其自我繁衍與演替之本能，持續在河
川環境中生存。
(二) 惟有對河川物理環境受自然與人為影響所產生之變
化有深切的瞭解，再配合對生態系統的深切認知，始能
達成永續系統工程設計；亦惟有深切瞭解生物群聚與河
川物理環境變遷之關係，始能落實生物多樣性保育及永
續發展。
(三) 河川生態系統保全實繫於河川物理環境之變遷，惟有
順應河川自然變化，始能借助自然力量維護生態環境；
而河川生態工程之實施即在河川型態與生態系統覓尋其
動態平衡過程中，儘量考慮生物繁衍與演替環境，並儘
量減少生態系統重建之機率。
(四) 為配合河川物理環境並維護其生態環境，生態工程之
實施應符合「因地制宜、就地取材」原則。
(五) 河川大部分時間處於低流量狀態，亦是生物存活繁衍
之環境，而因豪雨造成之高流量時段(一般維持數日)可
能對河防安全與生態環境造成嚴重的破壞，為維護河防
的安全與生態環境，採用之保護措施必須足以抵擋高流
量時產生之破壞力。因此河川生態工程之實施，必須同
時考量低流量與高流量狀況，其中低流量為河川穩定之
控制因素，亦為自然營造與維護生物棲地之流量；而高
流量則需考量河防安全與生物避難空間，使高流量不致
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對河防安全與生物棲地造成不可恢復之浩刼。故河川生
態工程之應用必須以低流量(一般採用建槽流量)設計其
穩定之河槽斷面與坡度，而以高流量(一般採用計畫流量)
設計水流可能造成河防破壞之保護工及營造水域生物避
難空間。
(六) 生態工程並非依其使用之材料而定，使用植生、塊
石、籠工等材料施作之工程未必符合生態工程要求，而
混凝土之使用亦可符合生態工程原則，一般而言，河川
中整治河段之現地材料包括土材、石材與木材(植生)，
常需配合加勁材甚至使用混凝土，始能維護河防安全。
生態工程之本質係任何材料之使用均需考量生物多樣性
需求，以達健全生態系統之目標。
(七) 生態工程有其設計限度，在超過其可抵抗之外力時亦
可能破壞，必須擬具維護管理計畫，必要時進行修復，
以達永續之目標。
二、 河川生態工程實施原則
(一) 確實瞭解實施生態工程之原因及目標
生態工程之實施除顧及河防安全外，必須瞭解實施之原因為
生態保育、生態復育、棲地營造或其他與生態環境保育有關之項
目，並需設定生態工程實施後之預期效益，如生物多樣性保育或
目標物種的出現。
(二) 對河川作整體性之考量
河川水域為連續性之水體，而其兩側亦為連續性之廊道，在
實施某河段生態工程時，必須對河川作整體性之考量。河川中某
河段整治對周邊環境之干擾，並不限於該整治河段，其影響範圍
一般往該河段上、下游均會延伸一段距離。故為整治某河段，其
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考量範圍至少必須包括該河段上、下游水流狀況可能受影響之長
度。
(三) 對河川環境作多面向之考量
1. 生態層面
(1) 生物物種：為生物多樣性保育考量，使用原生物種及引入
可能豐富生物多樣性之物種。
(2) 生物棲息型態特性：主要影響河川生態之因素包括流速、
水深、水質及底質組成，其他因素尚包括光度、溫度、氣
候及人為干擾等。
(3) 水陸域交流通道：既有之生物交流通道應予維持，已受阻
隔之生物交流通道應儘量恢復。
(4) 水質淨化：改善已受嚴重污染之水質，以提供水域生物存
活之空間。
(5) 生態保育：未經整治之河川，其環境已存在多時，最好維
持其原貌，但在需要整治之情況，應以生態保育為主，即
整治後儘量維持類似既有之生態環境。
(6) 生態復育：水域已整治而需改善之情況包括既有設施安全
性不足、避免洪災損失、改善河川及周邊環境、落實生物
多樣性保育等原因，生態工程之採用應以恢復生態環境為
原則，即整治後儘量恢復適合生物棲息繁衍之環境。
2. 安全層面
(1) 底床動態平衡穩定：維持河床長期性之動態沖淤平衡，避
免過份淤積而減少河川通水能力，而致洪水氾濫成災，亦
需避免河床過份沖刷而致保護工損壞引起災害。
(2) 堤防與護岸之穩定：依不同之流況，選擇安全適宜之堤防
與護岸保護工法及配合水工構造物(丁壩與固床工等)施
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建，除維護河岸穩定外，亦兼具生態保育之效。
3. 社會層面
(1) 民眾需求：生態工程施作後，當地民眾需每日面對，在選
用工程時，採用符合生態與安全且儘量符合民意之工法。
(2) 用地取得：儘量與民眾協商以取得實施生態工程所需之用
地。
(3) 社區總體營造：在都會區可配合社區之發展，提供休閒遊
憩及親水設施。
4. 經濟層面
(1) 因地制宜：生態工程應因地制宜，不必為實施生態工程而
大興土木，亦即需順應河性，減少不必要之工程施作。
(2) 就地取材：採用現地之材料，避免由外地購買運入而增加
運費開銷，且可能破壞外地料源之生態環境。
(3) 僱用當地人力：生態工程部分之工作不必使用機械或專業
工人，應以僱用當地工人為原則，可提供就業機會，並使
當地民眾愛護完成之生態工程。
三、 河川生態工程實施目標
河川整治使用生態工程時，其實施目標包含減低洪峰流量、降
低河道(岸)流速、保護河岸、維持河川沖淤平衡、提供水生物洄游
路徑、改善水域水質及提供多樣性生物棲地。
為達到前述之目標，河川生態工程包括滯洪池、堤防及護岸、
低水河槽、固床工、丁壩工、生物通道、水質淨化措施、人工濕地、
植生及水域棲地營造等，茲將河川生態工程各實施目標及其適用之
工法說明如下：
(一) 減低洪峰流量
因為集水區之持續開發，導致地表逕流量增加且集流時間縮
62 河川治理概念總論
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短，使原已規劃設計或施工完成之河川整治工程，無法容納超過
其設計流量之洪水，其後果為防洪設施破壞、洪水溢淹，居民生
命財產遭受嚴重損失，進而生態環境亦遭破壞殆盡，此外，尚未
整治之河川亦因地表逕流增加，而加速對環境之破壞。除集水區
開發外，全球氣候變遷亦導致豪雨次數與強度均逐漸增加，若不
設法減低洪峰流量，則河川將會因流量增加而擴大通水斷面及增
加所需保護強度。理想之減低洪峰流量策略為各開發地區分別貯
滯其因開發所增加之逕流量，使其緩慢釋出而維持河川原設計流
量。
(二) 維持河川沖淤平衡
河床因流量與輸砂量變化而產生沖淤現象，河床只能力求長
期性動態平衡而無法達到絕對平衡。河川低流量為維持河道穩定
平衡及維護與營造生物棲地之控制流量，因此河川整治首先必須
配合其滿槽流量滿足自然寬深比之河道斷面，達到其長期性動態
平衡坡度，而因洪水所產生之局部沖淤現象，則另求保護方法(如
護岸基礎、低水河槽設置等)。在長期沖刷之河床可設置固床工
使河床坡度減緩，進而降低流速及輸砂量；在長期淤積之河床，
則可設置低水河槽或丁壩工，使流路侷限、流速增加而增加輸砂
量。
(三) 降低河道(岸)流速
流速乃破壞河川環境之主要因子，當河川流速減緩，則保護
材料與結構物強度可降低，且河床沖刷亦可減緩，對河川生態工
程之應用有極大助益。減低洪水流量、擴大河道斷面、減緩河床
坡度(設置固床工)、設置丁壩工與河岸植生均可降低河岸流速。
(四) 保護河岸
河川環境之破壞常源自河岸沖刷，河岸穩定除可保護河防安
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全外，亦可保護河川生態環境。採用滯洪池可減低洪峰流量，進
而降低河道流速；固床工、丁壩工及植生則可降低河岸流速，進
而降低水流之破壞力；而堤防與護岸則可採用自然材料(或配合
人工加勁材料)抵禦水流破壞力，以求河岸穩定及河川環境之維
護。
(五) 提供水生物洄游路徑
為維持河川生態平衡，必須提供水生物洄游通道。低水河槽
可使流量集中、水深較大；而生物通道(如魚道)則可在阻礙河川
縱向通道之構造物提供水生物洄游路徑。
(六) 改善水域水質
水質乃河川生態環境改善與維護之重要因子，在污濁水域環
境，實無法孕育多樣性生物而形成健全之河川生態系統。設置滯
洪池可過濾集水區之污染物，若滯洪池兼具人工濕地，則更可淨
化流入河川之水質。水質淨化措施(如礫間水質淨化)、人工濕地
及植生則可吸附或去除水中之污染物。
(七) 提供多樣性生物棲地
利用水流自然力量，創造適合生物棲息之環境，且利用水流
形成之棲地較能持久，不致因水量變化而產生劇烈變動。此外，
亦可利用人工構造物在符合河相及河性之情況下，營造水域生物
棲地。
四、 河川生態特性概述
河川生態的定義可分為廣義與狹義兩種，廣義的河川生態包含
河川中的生物和物化環境間的交互關係，及河川周邊直接或間接與
河川有關的生物及物化環境；而狹義的河川生態則以水域環境中之
生物為主。河川生態系中最主要的能量來源為陽光，河川中的水生
植物(包括浮游植物、藻類)吸收陽光，將其轉換成醣類，除水生植
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物可以直接利用外，亦是植食性動物(如水棲昆蟲及部分的魚類)的
能量來源。溪流邊的有機碎屑，如植物落葉、動物排泄物及動植物
的屍體，則是河川中另一種能量來源，由水流傳輸及經生產者、消
費者、分解者等不同階層生物所構成的食物網，層層傳遞，使整個
河川生態系維持一個穩定的動態平衡。
(一) 河川生態消長
Vannote 於1980 年發展河川續動理論(RiverContinuum
Concept, RCC)，各類河川生物在不同河段間縱向消長型態如圖
1.2-2 所示，圖中顯示不同的河川環境，在各種生物間交互作用
的影響下，呈現不同的面貌，茲分述如下：
1. 河川上游段
河川上游源頭處，具有茂密的植被環境，河川能量除日照
外，還有許多枯枝落葉，又河川上游多為陡峭的環境，因此水
生昆蟲以碎食者、濾食者等居多，多種生物亦已發展吸盤、勾
爪等以適應流速較強的河川環境。
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圖1.2-2 河川上中下游生態消長示意圖(FISRWG, 2001)
2. 河川中游段
河川中游段地形變化較大，產生深潭、緩流等區域，水域
中的生產者由附著性的藻類轉變為固著性及浮游性藻類，水生
昆蟲以濾食者和植食者為優勢，魚類資源也較豐富。
3. 河川下游段
河川下游部分因河道寬闊、流速緩慢，生產者以浮游性藻
類最優勢，水生昆蟲以濾食者最優勢，魚類資源則出現大型或
洄游性的魚類。
(二) 河川環境流況
河川的流況隨時間而產生自然的豐枯變化及浸淹更替，包含
發生頻率、發生強度、發生時間、持續長短及可預測性等因素。
水生生物與河廊生物受自然變化力量的汰選，適應者才能存活。
生物的適應機制則存於其生活史、行為或型態上(Lytel & Poff,
2004)。
人類因經濟發展在河川上建造諸多水工結構物並取水利
用，在短時間內改變河川原有的自然流況，而生物必須迅速演化
以適應環境流況的改變，紀錄資料顯示，許多物種因環境流況的
改變而消失，許多河川生物已被外來入侵種取代。當土地開發或
水利工程開發與建設導致改變河川的環境流況時，必須設法進行
河川的經營管理或減輕河川生態系的劣化，以維持生態環境。
五、 台灣河川生態特性
參考「生態工法技術參考手冊」(經濟部水利署，2003)，河川
由山區發源至進入海洋大致可分為源頭、上游、中游、下游四個區
段。茲將其生態環境特質說明如下：
(一) 源頭段
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一般屬山溝型態，為水流之匯集處，水量不大或地表上看不
到水流，因係河流之起點，土壤與養分的堆積為生物較優沃之生
育環境。山溝地區陽光照射時間較短，適宜耐蔭性植物生長，植
物社會以耐蔭性、闊葉、耐濕之植物為主，植物種類繁多，物種
歧異度大，植群演替達穩定狀態，易成大自然之「種源庫」。
(二) 上游段
河川上游段坡度較陡，水流湍急且冷涼清澈，水中溶氧量
高，急流中生長之植物多貼伏在河川中之岩石上，而魚類則屬適
宜冷涼水溫及需氧量較高之物種。河川上游段屬小溪流型態，由
源頭段天然林涵養的水份已匯集成流，吸引更多動物在此棲息。
(三) 中游段
河川中游段海拔較低、坡度較緩、河道較寬、水溫較暖、流
速較緩，較適合暖溫水域及需氧量較低之魚類生長。由上游攜帶
而下之有機物質，累積於泥灘地與河岸，形成植物生長及魚、蝦
覓食與棲息之空間，更吸引較大型之動物徜徉其間。
(四) 下游段
河川下游段進入平坦地形，流速緩慢、河道寬廣、河岸區形
成淺灘、濕地等，而河川出海口常形成三角洲，河道分歧，沉積
泥砂及有機物，形成半鹹水濕地環境。河川下游段之生態環境特
質與中游段相似，但河口濕地則因其含鹽分而形成特殊之生態環
境及其特有生態系。
六、 河川生態工程設計考量
(一) 生態考量
1. 廊道的確保
工程施作需考量生物縱向遷移路徑的確保，以滿足生物所
需；河岸保護工亦應確保生物橫向之遷移路徑，如兩棲、爬蟲
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類的需求。
2. 枯水期水深的確保
構造物的施設應維持枯水期河道水深，避免影響水域生物
之存活，惟現階段對水深的研究尚無明確成果。中小型河川可
利用丁壩工束縮河幅的特性提高水深，或設置低水河槽使流量
集中而增加水深。
3. 營造多樣性棲地的考量
利用固床工、丁壩工、河幅寬窄變化或流路蜿蜒的沖刷及
淤積特性，以水流的自然力量營造深潭、淺瀨、沙洲、急流、
緩流及深流等水域型態，提供多樣性生物棲地。
4. 避免封底的設計
低水河槽應避免封底，尤其在都市化的排水路或灌溉溝
渠，因河床的底質提供生物食物網分解者與生產者存活繁衍的
環境，進而提供消費者的能量而得以形成生態自我組織完整食
物網。
5. 多孔隙的考量
河岸保護工及基礎保護工應考量多孔隙的設計，以營造多
樣性的棲地。多孔隙的設計除可供小形生物棲息與避難之外，
亦可提供植物生長的空間，促進濱溪廊道連續性，避免棲地的
零碎化。
6. 產卵、覓食、避敵空間營造
基礎保護工及棲地營造應考量產卵、覓食、避敵空間的營
造。基礎保護工不一定要光滑平整，洞穴可提供水生物產卵、
覓食與避敵的空間。
7. 洪水時避難空間營造
利用低水河槽蜿蜒特性於凸岸下游端可能產生的迴流
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區，基礎工與河岸保護工多孔隙之考量，以營造避難空間，甚
至於河道旁沼澤或溝渠都可利用。
8. 植生本土種的選擇
植生的選擇應以本土種為優先考量，以符合生態保育與復
育的原則。
9. 河岸植生覆蓋度
河岸植生覆蓋度係指草生地及灌木覆蓋河岸的比例，植生
覆蓋除可提供食源、遮蔭外，亦可兼作緩衝帶消減非點源之污
染。
10. 河岸植生罩蓋度
河岸植生之罩蓋度係指喬木與灌木投影於水域的面積比
例，除可提供落葉枯枝供能量與食物來源外，亦可提供遮蔭效
應調節水域的微氣候。
11. 水生植物的種植
水生植物之種植除可消減水流能量保護河岸安全外，尚可
提供水生物優良之棲息環境。
(二) 安全考量
1. 洪水時安定的檢核
石材粒徑的選用需滿足在洪水期間安定的條件，籠工則除
石材粒徑的檢核外，在邊坡較陡之情況下，亦需進行傾倒、滑
動之檢核。植生護坡應檢核坡面抗水流剪力的程度及河岸自身
穩定。
2. 沖刷的保護
沖刷需考量河床長期下降、一般沖刷及局部沖刷。基礎之
保護除河床長期下降外，尚需考量一般沖刷與局部沖刷，河床
長期下降與一般沖刷可由固床工等控制，局部之沖刷則須加強
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基礎保護。
3. 橫向沖刷的保護
固床工及丁壩工與河岸介面銜接處，需考量高流量時產生
側向侵蝕的現象，所以固床工的左右岸及丁壩工之壩根須嵌入
河岸，其高度應至滿槽岸高。
4. 流心控制
固床工及丁壩工均有控制流心之功能，應將水流導向河
心，避免衝擊臨近河岸安全。
5. 河道的穩定
河道的穩定係考量滿槽流量時之河道型態，設計時需維持
穩定的寬深比，蜿蜒河道設計需符合河相學理論，或參考臨近
流域穩定河段的幾何型態。
6. 滿槽時通水面積的維持
避免因施建河岸保護工而影響滿槽時之通水面積，進而造
成河床下切或淤積。
7. 保護長度之考量
河岸保護工的長度應考量水流消能特性，尤其在彎道處，
保護範圍為彎道開始處上游1 倍河寬到彎道結束後再往下游
延伸1.5~2 倍河寬。
8. 避免影響防洪安全
任何構造物的施設都需考量防洪要求，尤其是進行濱溪植
生，在植生未成長前需注意坡面的穩定，成長後需注意其對水
流的阻礙，應視生長情況進行疏伐。
70 河川治理概念總論