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海岸保護近自然 (生態)工法

☉林銘崇(台灣大學工程科學及海洋工程學系教授 台灣海洋工程學會理事長)

☉蕭松山(台灣海洋大學河海工程學系副教授)


半個世紀來,由於各種社會經濟活動的需求,在河川建壩興堰、超採砂石、興建海岸人工設施及沿海養殖導致地層下陷,使得台灣一半以上的海岸都面臨侵蝕問題。

以往台灣海岸保護工程之規劃理念及設計方法,著重於安全性及施工方便性,使用大量的人工構造物去對抗大自然,而忽視了因局部保護工程的施作,可能造成鄰近海岸地形的變遷。尤其該等保護措施大多係以灰暗之混凝土所構成,破壞了海岸景觀與生態棲地環境,也剝奪了人們的親水權利。

台灣在長期「人定勝天」的教育觀念下,使得山崩、土石流、洪水溢淹及海岸侵蝕等災害不斷發生,招致所謂「大自然的反撲」,說是天災,其實都是人禍。因此,我們應及時反躬自省,在「人應順天」謙虛的理念下,思考如何與自然共生共榮永續發展。

近自然(生態)工法的起源

近自然工法源於1930年代德國之野溪治理工程(Near Natural River Construction),意謂接近自然的水利建設,亦有稱之謂「生態工法」,在歐洲以維護自然景觀為主軸。而被稱為「生態工程學之父」的美國Howard T. Odum教授,在1962年首次提出生態工程學(Ecological Engineering)名詞;在美國生態工法則以濕地的保護與水質淨化措施為重心。

日本的生態工程源自明治維新時代,以「就地取材」為其最大的特色。自1984年起,從推動河川治理開始,花費15年以上之時間,塑造適合其國情、天然地勢環境之「近自然工法」。台灣則於1998年引進生態工法,行政院公共工程委員在2003年舉辦生態工法研習會,從山坡地和河川整治開始推廣,並於2000年大規模運用在921重建區之土石流及崩塌地整治。

國際生態工程學會對生態工法的定義是「基於人類與其他生物的相互利益,利用工程技術構築人類與自然共存的生態系」;而行政院公共工程委員會所下的定義為「生態工法係指人類基於對生態系統的深切認知,為落實生物多樣性保育及永續發展,採取以生態為基礎、安全為導向,減少對生態系統造成傷害的永續系統工程皆稱之」。

海岸近自然(生態)工法之意涵

回顧近30多年來,海岸主管部門為防潮禦浪保護海岸,興建許多海堤、護岸、突堤及離岸堤等海岸防護設施,雖然發揮了海岸防災的功能,完成了時代性與階段性的任務,但硬性海岸防護工法卻常使海灘加速侵蝕,引起當今環保及景觀團體的抗議。

根據2008年營建署的統計,台灣本島地區之自然海岸線比例僅剩約44.69%,換言之,台灣一半以上的海岸線,已被人工設施所取代。於此情況下,國人對自然海岸之重視與海岸環境之尊重已漸覺醒,對海岸防災設施之要求已不僅以安全為滿足,對於生態環境之維護及景觀休閒環境品質之提升亦極其關注。

至於海岸近自然(生態)工法的涵義為何?國立成功大學名譽教授郭金棟博士在其專書「海岸保護—海岸環境創造序論」中揭示,近自然工法的涵意乃是「追求人類的活動能與自然環境相調和,俾能永續共享資源,享受充實而幸福生活的技術方法」;因此近自然工法不僅在追求對「自然的渴望」、「美的幢憬」與「回歸自然」等感性的滿足,更要追求「合理性」、「效率性」、「多樣性」與「經濟性」等理性的思考。

海岸近自然工法規劃理念

近自然工法是結合生物生態學與工程技術(土木、建築或環境工程)兩種不同系統而形成的新系統領域,主要機能是維護生態系的生物多樣性。如填海造地或港灣等工程建設時,規劃設計理念是以工程技術為主,生態學為輔。若在進行生態保育,如人工溼地營造時,則以生態系的創造為主,工程技術為輔。

因此,海岸近自然工法主要的訴求,是強調在設計防波堤、離岸堤、護岸等海岸保護結構物時如何使其增加生態效果,日後能形成一種自然生態棲地。例如海岸工程使用消波塊時,多利用構造物的孔隙,使其成為魚礁或藻礁形成生物棲地。對此工法郭教授也提出四大規劃理念:

1.尊重自然預留空間-人與自然之和諧

2.生態多樣性之確保-人與生態之共生

3.景觀環境之融合-共享自然景觀

4.親水休閒環境之創造-促進人與人之和諧。

郭教授更指出:切莫與海爭地,讓海岸有變動的餘地與生態有緩衝之空間。古人的智慧真有道理:「退一步海闊天空」,更安全、更經濟、更有利生態保育、更容易發揮水利科技。

海岸近自然工法國內案例

台灣的海岸防護分別由經濟部水利署所轄的10個河川局管理,針對經常遭受潮浪災害且需保護的海岸辦理需要海堤的興建,迄2007年12月止,台澎地區已興建海堤總長度約為524公里。

水利署經檢討自1974年開始的海堤建設成效後,認識到台灣的海岸保護,應以比較柔性的工法,兼顧海岸生態保育與創造親水空間,才能達到與自然調和及永續發展的目標。遂於民國90年倡議「近自然工法」, 92年開始推動五年的「海岸環境營造計畫(93-97年度)」。目前執行完成之海岸近自然工法相關案例簡介如下:

(一) 屏東縣後灣海岸

水利署第七河川局所管轄的屏東縣後灣海岸,94年實施環境及景觀改善工程,成功地將陡坡海堤高程由5.5公尺降低為4.2公尺,堤前改善為1:7緩坡及人工養灘,並於離岸100公尺處設置碎波潛堤一座,長146公尺;另在堤前植栽綠化,配合當地社區及自然景觀,建置景觀親水設施,這是國內實施海岸近自然工法的先例。


●屏東縣後灣海岸環境及景觀改善工程施作成果。(台灣世曦工程顧問有限公司提供)


(二) 花蓮南北濱及化仁海岸

花蓮南北濱及化仁海岸位於美崙溪口與花蓮溪口之間,常遭颱風暴浪直接侵襲而侵蝕。水利署第九河川局於民國85~92年興建16座離岸堤,已獲致保護成效。93~94 年度執行花蓮市南濱海岸復育及環境營造工程,將海堤坡面消波塊吊往堤腳,形成寬約22.5 公尺之潛沒式平台;原有海堤坡面以大塊石覆蓋,改善景觀及增加休閒遊憩空間。2006年5月執行水下檢測結果,發現水下消波塊有部分珊瑚附著生長,初步有生態環境營造的效果。

●花蓮市南濱海岸復育及環境營造工程施作成果。(攝影/蕭松山)

●花蓮化仁海岸改善前之樣貌。(攝影/蕭松山)

結語

當我們省思人工構造物對美麗的台灣海岸所造成之影響時,對於海岸環境的治理不應該只是考量海岸的保護與利用,還要考量海岸生態、景觀環境的改善與創造。

近年來,國內多位學者對「海岸近自然(生態)工法」都已深入研究探討,而有豐富的研究成果;國內從事港灣與海岸工程顧問業務的公司,在「近自然工法」方面已能積極思考應用;而我國海岸主管部門經濟部水利署也已開始推動實施下一階段「海岸環境營造計畫(98-103年度)」。

期盼在產官學等相關單位共同努力下,能落實「海岸近自然工法」規劃理念。此外,相關部門也應配合宣導海洋環境教育及正確的海洋文化認知,鼓勵社區民眾參與。如此,才能有效營造出永續的台灣海岸環境。◇