跳到主要內容區塊
:::
  • 首頁
  • 興新聞
  • 【媒體報導】不讓防災犧牲生態 會呼吸的防砂壩誕生

【媒體報導】不讓防災犧牲生態 會呼吸的防砂壩誕生

更新時間:2020-06-24 15:43:57 / 張貼時間:2020-06-24 08:26:06
興新聞張貼者
單位秘書室
新聞來源中央社
741

不讓防災犧牲生態 會呼吸的防砂壩誕生

稿源:2020-06-23/中央社/陳清芳、楊淑閔

河川溪流的防砂壩有防災必要性,卻也是生態殺手,這促使陳樹群逆向思考,大膽突除防砂壩的永久特性,首創可隨土砂量拆組、,宛若會呼吸的防砂壩,圓滿了防災,不再犧牲生態。

上游有崩塌的河川,通常就要施作防砂壩,由於氣候暖化,全球豪大雨發生頻率明顯提升,除了監測土石流警戒,提早疏散居民避免傷亡發生,興建防砂壩也是預防土砂過量致災的必備防災設施。

然而,傳統防砂壩是雙面刃,水泥牢牢封死,對河川生態隱藏殺傷力。

陳樹群是中興大學水土保持學系特聘教授,他在接受中央社專訪時指出,迄今使用逾半世紀的傳統防砂壩是封閉式的整片水泥,大小砂礫都攔住,清運時須開路讓卡車通行,較不便利。此外,還會衍生水流衝擊、過度淘刷壩體基座,引發壩體基座懸空不穩的情況發生。

更因為壩體阻斷河川,水泥桎梏水域生態,造成棲地片斷、不連接,魚群無法溯溪產卵;而且防砂壩因細顆粒泥沙淤積,使河床孔隙率降低,悶住河床,改變河川底棲生物的生活空間,這些都危害了生態。

雖然防砂壩功能逐漸演變,隨著上游到下游有各式壩型可精準配置。但是回顧歷史,陳樹群說,20世紀至今,各國為了用水或水力發電,興建5000座以上的大型水庫,為了防止水庫淤積或防範土砂災害,又興建數以萬計的防砂壩,對生態的危害遂在20世紀末期一一顯現,引發各國保育團體抗議、要求拆壩。

防砂壩必要之惡 拆不拆兩難
他舉例,過去台灣七家灣溪為了保育櫻花鉤吻鮭,也拆除了部分防砂壩;但是冒然拆壩可能導致下游民舍被土石泥沙淹埋,或讓河相改變,引發再一次的浩劫。

陳樹群進一步說,沒有人喜歡防砂壩,因為對生態產生很大的危害,但是豪大雨會引發土石流,沒有它,很難保護下方的居民,有時候防砂壩是必然之惡。

台灣的河川溪流,陳樹群幾乎都用腳用眼去勘查了,看到這一切,他一直思考著,「做水保是要保護河川,做到後來變成危害河川(生態),自己想想,怎麼也說不過去!」

為了破除防砂壩對生態的危害,陳樹群埋首在既有防砂壩對應各週期河川輸砂量變化的特性裡,不斷探索,進而選擇跟既有的防砂壩,都是蓋好後就矗立不拆除的永久特性正面迎戰,不破不立,窺見了防災、保育得以兩全的曙光。

同樣是運用水泥、鋼管素材,陳樹群從起步就給了防砂壩嶄新的角色,結合專業,運賦予它「可調式」功能。

防砂壩像積木組合拆解 河床能呼吸了
於是「可調柵欄式防砂壩」誕生了,這種新式的防砂壩為河川量身訂做,在水泥基座上,每個直立的鋼構柱或水泥柱之間,多了數根橫桿,不會全面攔截大大小小的岩石砂礫,又能導引流向,拆掉鋼構柱後,卡車就能開上河床清運砂礫。

他說:「大家在蓋水泥或鋼管的防砂壩,都希望是永久性的,而我的概念則是想說要做成可以如同積木般組合、拆卸的防砂壩,這樣就會有環保的好處。」

但是,防砂壩的壩體那麼大,要怎麼能夠可調整?原來陳樹群的腦子已經動到要把結構體解構跟重組了。他說:「我用元件做防砂壩的組合,每個元件加上螺帽的使用,結構上都是一節、一節的,整組可以拆卸下來,也可以再組回去。」而且元件進行過力學測試,滿庫也承受得住、不會壞。

這樣的防砂壩變得跟變形金剛一樣似的,活了起來。他說:「因為可以調整,所以我說它是『會呼吸』的防砂壩。」

會呼吸,好處可大了,他神情雀躍,細數種種優點說,這樣一來,不只能攔阻土石流保護下方居民;可拆、可重組,兼顧了保育,不再危害生態;加上調控有道,還可導流水體,穩定兩岸邊坡;且能重複使用,讓當今環保訴求的循環經濟在水保領域,獲得實踐。


棄專利推廣新式防砂壩 陳樹群保育初衷公益為先

稿源:2020-06-23/中央社/楊淑閔

水保學者陳樹群發明兼顧防災與生態的「會呼吸的防砂壩」,希望大家都來用,他乾脆放棄專利,8年後,亞洲最大的鋼鐵建材廠前來談授權,他不要錢,結果日方實作一座壩給台灣做防災,更促進推廣環境友善工程。

陳樹群是中興大學水土保持學系特聘教授,他對於傳統防砂壩危害生態,無法視若無睹,於是發明「可調柵欄式防砂壩」,可拆解重組又不會危害生態,也就是「會呼吸的防砂壩」。他說,2005年就取得專利,「後來其實我是放棄專利的。」

被問「為什麼?」陳樹群回答中央社記者:「我覺得這個專利沒有太大意義,蓋一座防砂壩的經費多以新台幣千萬元為單位,不低,大多是公共建設、有公益性,所以我就放棄(專利),只要大家願意用就好。」

雖然沒有想過要用專利授權來賺錢,但在一開始時,他說:「事實上沒有馬上得到很大迴響。」

儘管乏人問津,他繼續在台、日演講推廣。好事多磨,沈寂了8年之久,2013年終於出現重量級的合作對象組成團隊來台造訪。

發明環境友善工法 伯樂來自日本
他說:「就是日本最大、也是亞洲最大、全球前三大的鋼鐵建材廠日鐵建材。」2014年,日本業界期刊「土木施工」也以封面主題,介紹他發明的工法。而直到2019年時,台灣的科技部才在科學發展期刊專文介紹。

陳樹群研發新的工法時,細究每一步科學試驗,他說,或許是經過驗證實務上可行性高,申請專利時也留下可查詢的資訊,日鐵建材注意到並找上門來。

陳樹群分析,會呼吸的防砂壩可讓日鐵建材的企業形象在綠色環保、公益性上多重加分,誘因不小。

首先是翻轉了工法,突破舊思維。因為不只做大樓鋼骨等工程,也興建鋼骨防砂壩的日鐵建材,一直是將鋼骨穿進水泥體,從沒想過要能拆掉;會呼吸的防砂壩則不然,可以拆,也可以組。

其次,可兼顧生態保育,這本來就是陳樹群的初衷。第三,掌握了原理,就能像橋墩設計一樣,為每條河川量身訂做,既有舊型防砂壩也能遵循這套工法逐步拆卸、組回,搖身一變成為會呼吸的防砂壩。

再者,經營水庫要保護河川、減少泥沙淤積,防砂壩是其中一個環節。會呼吸的防砂壩約每3到5年可拆、可組,以30到50年為一使用生命週期,可循環使用,體現循環經濟。

值得一提的是,洽談合作時,日鐵建材雖然得知他已放棄專利,仍秉持尊重智財權的原則,堅持使用者應付費,意外讓雙邊合作產生良性循環的漣漪效應。

一座防砂壩當禮物 一份善念共同守護環境
陳樹群還是不收錢,當時他擔任中興大學農學院院長,靈機一動,想到惠蓀林場內的蘭島溪多次爆發土石流,他提議日鐵建材要不要考慮送一座會呼吸的防砂壩,蓋在惠蓀林場內給台灣做防災。

陳樹群和日鐵建材彼此的善意交流,就此展開雙方合作實作新工法之路。

陳樹群對蘭島溪的情況很熟悉,這是政府列冊的土石流高潛勢溪流,上游已有一座較小的防砂壩,早已淤滿,大量土砂越過持續往下流,因為日鐵建材捐贈在下方再打造了第一座會呼吸的防砂壩,發揮滿庫效果,才救了更下方的重要聯外橋樑蘭島溪1號橋,證實新式壩體奏效。

而蘭島溪上游的舊式防砂壩,也經過陳樹群的研究團隊也用試驗過的方式實際操作拆卸,證實滿庫後的土砂可隨水流集中往下流洩,不會讓兩側護岸淘空;拆卸部分並再重組後變成新式壩體,讓後續防災也能兼顧生態保育。

日鐵建材除在台灣設立分公司,社長增田規一郎也曾讓日媒隨行訪台記錄新工法,「並在日本著手試做會呼吸的防砂壩」。

至今日鐵持續跟陳樹群交流,掌握新工法的實作成效,陳樹群的學生也因緣際會進入日鐵建材任職,未來還有機會派駐海外部推廣業務,深化多邊合作。

會呼吸的防砂壩從沒人關注到得以實做,陳樹群說:「是啊!也因為日鐵做了,才受重視。」回顧10多年來,他像是生、養一個小孩般費盡心力。

從設計圖稿變成操作手冊 利他分享實作成效
這款防砂壩施作案例,農委會水土保持局已興建了10幾座,農委會林務局也有投入,經濟部水利署河川局雖然沒跟他合作,卻也在曾文水庫上游施作。

篤信基督教的陳樹群說:「施比受更有福,我覺得任何東西太強調自身利益,最後那個東西不會成功,放開,事情反而很好做。」

現在,水保局要請陳樹群將拆、組的流程製作成操作手冊,6月下旬並已前往台東縣庫濃溪、花蓮縣九岸溪視察,評估在當地施作、或將舊式改造成會呼吸的防砂壩;明年3月則要舉辦研討會,邀請國際產學觀摩交流。

陳樹群也將會呼吸的防砂壩寫成學術論文,向國際期刊ESPL(Earth Surface Processes and Landforms)投稿,已獲得接受,今年下半年就會發表,他希望促成更多水域施作,讓全球的防砂壩都會呼吸、不再危害生態。
中興大學水土保持學系特聘教授陳樹群指出,數以萬計的防砂壩對生態的危害遂在20世紀末期顯現,這促使他研發兼顧防災與生態的「可調柵欄式防砂壩」,促進推廣環境友善工程。中央社記者楊淑閔攝

中興大學水土保持學系特聘教授陳樹群指出,數以萬計的防砂壩對生態的危害遂在20世紀末期顯現,這促使他研發兼顧防災與生態的「可調柵欄式防砂壩」,促進推廣環境友善工程。中央社記者楊淑閔攝

中興大學水土保持學系特聘教授陳樹群(2排左5)對於傳統防砂壩危害生態無法視若無睹,發明「可調柵欄式防砂壩」,可拆解重組又不會危害生態,宛若會呼吸的防砂壩。(河相暨溪流工程研究室提供)中央社記者楊淑閔傳真

中興大學水土保持學系特聘教授陳樹群(2排左5)對於傳統防砂壩危害生態無法視若無睹,發明「可調柵欄式防砂壩」,可拆解重組又不會危害生態,宛若會呼吸的防砂壩。(河相暨溪流工程研究室提供)中央社記者楊淑閔傳真

水保學者陳樹群發明兼顧防災與生態的「可調柵欄式防砂壩」,亞洲最大的鋼鐵建材廠日鐵建材注意到並找上門來;洽談合作時,日鐵建材得知他已放棄專利,又不要錢,在蘭島溪實作一座壩給台灣做防災,更促進推廣環境友善工程。(河相暨溪流工程研究室提供)

水保學者陳樹群發明兼顧防災與生態的「可調柵欄式防砂壩」,亞洲最大的鋼鐵建材廠日鐵建材注意到並找上門來;洽談合作時,日鐵建材得知他已放棄專利,又不要錢,在蘭島溪實作一座壩給台灣做防災,更促進推廣環境友善工程。(河相暨溪流工程研究室提供)

Back