臺灣西南部泥岩坡地沖蝕防治工法之應用研究

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1、臺灣西南部泥岩坡地沖蝕防治工法之應用研究*蔡光榮1■陳昆廷2■許中立3■林金炳4*九十八年十月二十二日在本會九十八年年會宣讀之論文長榮大學土地管理與開發學系1.教授國立成功大學水利及海洋工程學系2.博士班國立屏東科技大學3.水土保持系副教授4.土木工程系副教授臺灣西南部泥岩地區面積廣濶達1,014km2，因沖刷劇烈形成惡地形，植生綠化困難度高。又因其特殊地質岩性與南臺灣氣候因素之影響，泥岩風化後之土壤透水性不佳，一旦泥岩邊坡開挖後受水蝕裸露，則不易自然恢復植生，更易擴大泥岩地區之土砂受災範圍和提升其環境土砂災害潛感值。有鑑於此，本研究乃以透氣防水樹脂(KMCO-9

2、55)作為泥岩坡地噴植膠結材料，並將其應用於高雄縣田寮鄉月世界泥岩坡面沖蝕控制，另輔以統計分析方法探討該項化學藥液膠結材質作為泥岩地區坡面土壤沖蝕防治之可行性。由試驗結果顯示噴灑透氣防水樹脂之泥岩坡地土樣沖蝕流失量，僅為未經透氣防水樹脂處理土壤沖蝕量之10%~20%，據此顯示經噴播不同濃度之KMCO-955膠結材料後，泥岩坡面可達80%~90%之土壤沖蝕控制效果，此結果應可提供後續泥岩護坡抗蝕工程實務之參考依據。關鍵字：泥岩、土壤沖蝕、化學穩定處理About1,014km2ofmudstonesscatteredalloverthesouthwesternTaiw

3、an.Thesebadlandareashavesoilmassmovementsandsoilerosionsthataredetrimentaltothelivehoodofpeopleandthedevelopmentofagricultureandindustry.Achemicalstabilizationtreatmentisoftenconsideredtobethemostefficienttechniquefortheconservationofthemudstones.WeproposeanoptimalselectionofKMCO-955t

4、ocontroltherunofferosionandprotectmudstoneslopelands.Weconcentratedonthesoilsamplingandlaboratoryexperimentsofsoilerosioncontrolbyusingarainfallsimulatorfor3rainfallintensities(200mm/hr,300mm/hr&400mm/hr).Therainfallsimulationandsoilerosiontestswereconductedtoquantitythesoillossesfor4

5、differentcementationratiosofKMCO-955(1%,5%,10%and20%).Wealsomeasuredthesoilhardnessandsoillossoftheremoldedsoilsamples.ResultsshowedthatKMCO-955canreduce80~90%ofsoilerosioncomparedtothesoilsampleswithoutanychemicaltreatment.TheserangesofKMCO-955concentrationcanprovideagoodguidelinefor

6、anoptimalselectionofKMCO-955forsoilerosioncontrol.Keywords:Mudstones,SoilErosion,ChemicalStabilizationTreatment壹、前　言臺灣西南部泥岩地區分佈範圍遼闊，北起新營附近之龜重溪，南達高雄壽山與旗楠公路附近之麓山丘陵，面積高達1,014km2。而泥岩因含有大量鹼性陽離子，其pH值約在8~9之間，土壤透水性低（k≒10-8cm/sec），再加上泥岩遇水後容易產生回脹與崩解，一旦泥岩邊坡裸露，不但不易自然恢復植生，若再缺乏有效之水土保持措施與護坡處理，更易於雨季時

7、造成嚴重泥岩坡面沖蝕，衍生泥流（Mudflow）土砂災害，影響臺灣西南部地區之區域發展至鉅。就臺灣惡地地形景觀型態而言，計包括有泥岩惡地、礫岩惡地、石灰岩惡地及人為採礦（石）惡地，其中以西南部泥岩地區之惡地地形面積最大，分佈面積高達1,014km2。其中崩坍裸露較為嚴重之泥岩地區，行政區域主要涵蓋臺南縣和高雄縣；計包括臺南縣的東山、柳營、六甲、官田、山上、大內、新化、玉井、左鎮、南化、楠西、關廟、龍崎和高雄縣的內門、旗山、岡山、阿蓮、燕巢、田寮等鄉鎮，全區南北長約50km，東西寬約22km(5)。由於泥岩地質年代輕，膠結不良，遇水迅速崩解，風化後之泥岩土壤含高成分

8、之可溶性鹽