作者:洪健豪、王豪偉 | 《國家實驗研究院-台灣颱風洪水研究中心》副研究員

   曾怡潔、張文依  | 《國家實驗研究院-台灣颱風洪水研究中心暑期實習生 (逢甲大學水利工程與資源保育學系大三生)

晨曦佇立河邊,映入眼簾的是那輕柔的河水,撥撫著一層層的巨型混凝土塊,彷彿傳來曼妙的音符,這就是攝影師間流傳已久的豆腐岩(圖1)。

圖1 國道3號跨烏溪河段下游柔性固床工(黃怡嘉攝影師提供)
圖1 國道3號跨烏溪河段下游柔性固床工(黃怡嘉攝影師提供)

這狀似豆腐塊的混凝土塊以陣列方式橫亙排列於河道中 (圖2),實為水利工程師為穩固河床所常見的橫向跨河構造物。其目的為控制其上游河床之縱向沖蝕及防止河床淘刷,並有抬升水位供給農業灌溉之功效。

圖2 新竹頭前溪隆恩堰下游800公尺固床工(洪健豪拍攝)
圖2 新竹頭前溪隆恩堰下游800公尺固床工(洪健豪拍攝)

洪水期間,固床工下游常發生跌水或水躍的沖刷,進而導致向源沖刷(指河川因地形的變化使得侵蝕作用加強,剛開始在下游發生侵蝕,然後漸漸向上游發展,即所謂向源沖刷,如圖3所示),影響固床工自身之穩定性。若以牙齒為喻,單顆牙齒因老舊脫落而不做任何補救(如:植牙、固定式假牙),短期內無法看出明顯變化,時間拖久,則其他牙齒勢必影響而變形,更嚴重者,可導致大部分牙齒歪斜、臉部變形(圖4-5)。

圖3 固床工受損過程側視圖[重繪自經濟部水利署水利規劃驗所(2008)]
圖3 固床工受損過程側視圖[重繪自經濟部水利署水利規劃驗所(2008)]
4 正視圖重複速度500
圖4 固床工受損過程橫斷面圖[重繪自林呈(2012)]
圖5 固床工受損過程俯視圖[重繪自林呈(2012)]
圖5 固床工受損過程俯視圖[重繪自林呈(2012)]
 

固床工亦是如此,些許的磨損或許不會在短時間內發現損壞之異常,長期而言,固床工因部分結構遭受破壞形成脆弱點,鄰近塊體因為無依靠而傾斜、倒塌,故受高速水流沖刷而引發全體崩毀之風險則大為增高,更嚴重者亦可能影響鄰近護岸及跨河橋樑之安全。 圖6(a)-6(c)為新竹頭前溪隆恩堰下游800公尺固床工之歷史沖刷破壞過程。

由新竹頭前溪的案例可知,修復固床工就跟修補蛀牙一樣,越早治療傷害越小,若哪天在河邊休憩時發現固床工有任何損壞,請立即通報相關單位(河川局或農田水利會等)進行修復,方可確保固床取水功能正常,永續利用。

圖6 新竹頭前溪隆恩堰下游800公尺固床工之歷史沖刷破壞過程(洪健豪拍攝)
圖6 新竹頭前溪隆恩堰下游800公尺固床工之歷史沖刷破壞過程(洪健豪拍攝)

參考文獻

  1. 林呈(2012). 橋梁水利災害學,科技圖書股份有限公司。
  2. 經濟部水利署水利規劃驗所(2008).河道固床工破壞機制與減沖促淤新工法研擬(1/2)。
http://www.ttfri.narl.org.tw/sp/wp-content/uploads/2015/12/1-國道3號跨烏溪河段下游柔性固床工黃怡嘉攝影師提供-1024x682.jpghttp://www.ttfri.narl.org.tw/sp/wp-content/uploads/2015/12/1-國道3號跨烏溪河段下游柔性固床工黃怡嘉攝影師提供-300x300.jpg編輯團隊文章水利工程,洪水作者:洪健豪、王豪偉 | 《國家實驗研究院-台灣颱風洪水研究中心》副研究員    曾怡潔、張文依  | 《國家實驗研究院-台灣颱風洪水研究中心》暑期實習生 (逢甲大學水利工程與資源保育學系大三生) 晨曦佇立河邊,映入眼簾的是那輕柔的河水,撥撫著一層層的巨型混凝土塊,彷彿傳來曼妙的音符,這就是攝影師間流傳已久的豆腐岩(圖1)。 這狀似豆腐塊的混凝土塊以陣列方式橫亙排列於河道中 (圖2),實為水利工程師為穩固河床所常見的橫向跨河構造物。其目的為控制其上游河床之縱向沖蝕及防止河床淘刷,並有抬升水位供給農業灌溉之功效。 洪水期間,固床工下游常發生跌水或水躍的沖刷,進而導致向源沖刷(指河川因地形的變化使得侵蝕作用加強,剛開始在下游發生侵蝕,然後漸漸向上游發展,即所謂向源沖刷,如圖3所示),影響固床工自身之穩定性。若以牙齒為喻,單顆牙齒因老舊脫落而不做任何補救(如:植牙、固定式假牙),短期內無法看出明顯變化,時間拖久,則其他牙齒勢必影響而變形,更嚴重者,可導致大部分牙齒歪斜、臉部變形(圖4-5)。   固床工亦是如此,些許的磨損或許不會在短時間內發現損壞之異常,長期而言,固床工因部分結構遭受破壞形成脆弱點,鄰近塊體因為無依靠而傾斜、倒塌,故受高速水流沖刷而引發全體崩毀之風險則大為增高,更嚴重者亦可能影響鄰近護岸及跨河橋樑之安全。 圖6(a)-6(c)為新竹頭前溪隆恩堰下游800公尺固床工之歷史沖刷破壞過程。 由新竹頭前溪的案例可知,修復固床工就跟修補蛀牙一樣,越早治療傷害越小,若哪天在河邊休憩時發現固床工有任何損壞,請立即通報相關單位(河川局或農田水利會等)進行修復,方可確保固床取水功能正常,永續利用。 參考文獻 林呈(2012). 橋梁水利災害學,科技圖書股份有限公司。 經濟部水利署水利規劃驗所(2008).河道固床工破壞機制與減沖促淤新工法研擬(1/2)。Typhoon and Flood Knowledge Sharing Network