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土壤沖蝕之定義

土壤沖蝕係由於土壤受雨水、逕流、風力等外力的剝蝕作用,自固結之土體分離、搬移與沉積的現象。

沖蝕種類 沖蝕種類分以下兩種:

l.正常沖蝕

又稱為自然沖蝕或地質沖蝕。是自然界原有植被未被破壞時發生之上壤沖蝕。地球上任何陸地,任何時間,此種沖蝕不斷在進行。沖蝕之速度因氣候及地質而異。

2.加速沖蝕

當地面植被與上壤結構被人為因素擾動破壞後,沖蝕現象逐漸加劇謂之加速沖蝕。加速沖蝕會造成表土流失,使土地劣化,生產力降低。加速沖蝕之發展由表層沖蝕、指狀沖蝕至溝狀沖蝕而形成沖蝕溝。人為擾動破壞包括開發上地從事農業生產、山坡地住宅社區、工業區及道路開闢等。

沖蝕過程 從降雨打擊地面至土砂粒沉積之過程如下

l.分散作用 當裸露地表遭受雨滴直接打擊時,土壤顆粒與土體分離,謂之分散作用。是土壤沖蝕之第一步。 2.搬運作用 當降雨強度超過上壤滲透強度時,地表產生之逕流可將自土體分離之土垃帶走。逕流量或逕流速度增大時,亦會將土壤顆粒自土體分離並帶走,即為搬運作用。此為沖蝕過程中,對土壤破壞最為嚴重之階段。 3.淤積作用 當水流搬運之土砂在低平處因流速漸減而沉積下來,即為淤積作用,為沖蝕之最後階段。嚴重之淤積可能導致下游河道排洪量不足而氾濫成災,方可能埋沒較低窪處之農地及住家。

沖蝕之型態 l.飛濺沖蝕(Splash Erosion) 又名雨滴沖蝕。土粒因而滴之打擊而分散,甚至.飛濺至他處,謂之飛濺沖蝕。 2.層狀沖蝕(SheetErosion) 又名表層沖蝕。由超滲雨且形成之漫地流,沿平滑之斜坡地表流動時,使地表土壤成層狀剝蝕,謂之層狀沖蝕,為逕流沖蝕之開始。層狀沖舢將表土內有機質與細土粒一起沖失,無顯著之沖蝕痕跡,不易為人查覺。等到土層變薄,石粒露出時,才讓人們警覺土壤流失之嚴重。 3.指狀沖蝕Rill Erosion) 又名紋溝沖蝕。地表逕流層狀沖蝕因土壤成份不均勺,會形成凹凸不平現象,於是逕流水向低處匯流而產生許多小蝕溝。其分佈有如手指分歧,故謂之指狀沖蝕。指狀忡蝕之小蝕溝深度約在30公分以內。 4.溝狀沖蝕(GullyErosion) 指狀沖蝕繼續發展擴大、加深、延長、互相兼併,逕流更集中。沖蝕大增形成大溝,謂之溝狀沖蝕。

土壤沖蝕產生之問題 層狀沖蝕、指狀沖蝕發生後,農作物生長所須之養分及細土粒隨表土沖失而去,使土地劣化、地力降低。正常之土壤沖蝕可供應下游河道適量之泥沙,維持河道輸砂平衡。惟加速及嚴重之沖蝕,將使野溪上游堆積過量之土砂,成為土石流材料來源。亦會使下游河道淤積嚴重而導致災害。

土壤沖蝕防治之工程方法 1 山邊溝

山邊溝係在坡面上每隔適當距離,沿等高方向構築之淺三角形溝。其目的為減短波長,分段截洩逕流以防止沖蝕並提供田間作業道路。山邊溝之寬度一般為1.5-2公尺,坡降以1-1.55%為原則,溝距依坡度而定,在果園內依1-3行果樹之行距而定。同一流向長度以不超過100m為原則,溝面及邊坡均應植草。

果園山邊溝

2 平台階段

平台階段係在坡面上每隔適常垂距,沿等高方向構築之水平或微斜階段。其目的為抑制逕流防止沖蝕。平台階段之寬度視坡度、土壤深度、作物株行距及作業機械而定。坡降以0.5-1%為原則,同一流向長度以不超過100m為原則。構築完成後台壁應植草。種植勒耕作物如疏菜之坡地以構築平台階段為宜。

平台階段

3 截水溝 截水溝係沿等再方向,構築於被保護士地之上方之潤渠,以攔截逕流並導至安全地點。一般採用梯形斷面。如採用土溝,縱坡以不大以3%為原則,溝面應植草保護。邊坡及滿底如採用砌石或混凝土,則可採用較人之縱坡。 4 排水溝 1.草溝 草溝適用於坡度平緩、流量小、流速小於1.5m/Sec之處。一般採用淺寬弧形溝,坡度以小於30%為限。每隔約30m 應構築跌火一處以資消能。草種以百喜草、假儉草、類地毯草等匍匐性草類為主。 2.砌石溝 適用於卵塊石地匝,可就地取材,造價便宜。 3.混凝土溝 適用於坡度陡、流速快地區。流量小之處可採用預鑄溝。 4.預鑄溝 適用於流量小、土質均勻、合石量少之地區。預鑄溝務須直線修築,銜接時務使接口凹槽向上,由上而下施工,接頭應密合。 5 砌磚溝 早期使用較多,因工資貴,造價高,近期已較少使用。

混凝土溝 踏步式砌磚溝

砌石溝 草溝

預鑄溝施工

砌磚跌水