堤防

堤防

平坦的沖積平原是人類發展農耕與聚落的最佳場所，但是河流也會經常氾濫或改道。先民們將河流氾濫堆積的自然堤連接起來成為最古早的堤防，甚至將房屋建築在堤防後背坡面上，然後加高自然堤的高度提高防洪水位保障，經過千餘年的沿用、改進，逐漸形成今天的模樣。

堤防構造與材料

大多數的堤防都是梯形斷面的連續長條構造物，而且早期的堤防因為人口聚居較少，人力物力有限，堤防建設體積較小、高度較低。隨著人口聚居規模增加，經濟能力改善，堤防構造體逐期增高、增厚，堤坡及基腳、排水等防護逐漸加強。我們將堤防保護的農田、聚落內陸區域稱為「堤內」，將河流區域稱為「堤外」。堤防的目的是抵禦洪水侵害，面臨水流的堤外坡面稱為「堤前坡」；面臨內陸房屋農田的堤內坡面稱為「堤後坡」。堤防的梯形斷面說明如圖6.1。

堤體，構成的材料大多是均一材質，就地取材，施工現場挖掘出什麼樣的土壤砂石，就以那些土壤砂石夯築堤防。含有機物腐植土最不合適，有機物持續消長變化，容易造成內部損壞；粘土質不易透水，能夠粘固塊體，但是支撐力很弱，容易變形；砂礫土透氣性良好，可以很快排出浸潤的水，但是粘固性差，容易崩塌。最好的材質是粘土質、砂礫土適當配比，兼具兩者優點。為防止堤體浸潤崩塌，改進的設計是複合材質，在堤體中心或靠近堤前坡一側夾入不透水材質(緊密黏土或混凝土)。大安溪、大甲溪下游段盛產大粒徑卵石，日治時期即以卵石建設堤防，有堅固的優點，但是孔隙大也有相對的缺點。

堤頂，高度根據防洪目標來決定，比如堤防保護對象是人口高度密集的核心經濟區或重要科技經建設施，河流區域的寬度與堤防高度設定容納以200年一遇的最高洪水流量，堤頂高度就比預測最高洪水位再加一個緩衝保留高度(餘裕高)，避免堤防完工後因自重沉陷或洪水波浪淹漫。如果堤防保護對象是農田或一般中小規模聚落，就以100年或50年一遇的洪水流量，設計堤頂高度。因此堤外區域(河流區域)又稱行水區，是由兩側的堤防界定的帶狀廊道空間。包含平時常流的河槽及寬廣高灘地。堤頂經常兼用為防汛巡查及搶修的道路，大多設計寬度3至6M，平時也提供為賞景步道或自行車道。為防止雨水下滲，浸潤破壞，堤頂也常使用低透水的材質保護(砌舖面或瀝青)。堤頂的兩側稱為堤肩，也是容易造受破壞的邊角，常見以混凝土條塊收邊加強。

堤前坡，必須抵抗水流沖擊，且不易滲水，必須有堅固的硬質舖砌(混凝土、砌石、連鎖磚)。堤坡斜率愈緩，高寬比1：3，抗水流能力愈高，而且可以覆土，種植深根強韌的草或灌木，景觀或生態方面也較有利。但是部分地區可能因土地空間條件或經費有限，堤坡只能設計較陡的斜率(高寬比1：1)，加上光滑混凝土面、平整的河床底面，形成「三面光」的河流空間，非常不利於景觀與生態。

堤前坡基腳，最容易被水流沖刷、淘空、破壞，因此必須延伸深入到河床下方，有混凝土塊壓制，甚至平行堤腳的河床以混凝土塊護坦加強。為了防止河流水下滲侵入堤體，頂托、鬆解堤體，以鋼板樁或連續壁加強。

堤後坡，不是直接接觸河水的坡面，通常可以綠美化，甚至植樹、花草或設置小步道。但是下雨多或集中暴雨多的地方，也有用混凝土覆蓋的設計，更能保護堤體不被雨水浸潤破壞，但是景觀與生態當然較為不利。

堤後坡基腳，如果堤體滲入浸潤了河水或雨水，最容易積聚在堤後坡基腳處，因此許多加強保護的設計，埋PVC導水管排出，並且設置排水溝，及時排水。很常見的情況是，河水下滲河床後繞過堤防下方，從堤後坡基腳處滲出，甚至混合土砂噴出，形成淘空的一個孔洞。有些堤後坡基腳的加強是：(1)堆砌卵礫石或混凝土塊，(2)填覆厚重土方層壓制，(3)鋪設堤內防汛道路(有級配路基及瀝青混凝土鋪面)。

戧台(小段)，當堤防很高，堤坡面很長時，防止坡面崩塌及便於施エヽ防汛搶險，於堤防中腹部設置小平台。寬約1至2M。但是近年來研究發現，戧台可能是導致堤體破壞的脆弱處，日本新頒布的《河流防砂技術標准》建議不要設置。

穿透堤體的涵管，因灌溉引水需要，或堤內積水需要往堤外排出需要設置的穿越涵管。涵管的堤外出口還有個閘門或蓋板，防洪水倒灌。涵管通常是混凝土材質做的，與堤體的土砂材質有差異，重量或震動均會產生周邊縫隙。穿透堤體內的涵管很容易形成堤防毀壞的弱點。

防洪牆，一般梯形斷面的堤防需要較大的土地空間，都市濱水帶的土地很不易取得，因此設置垂直的防洪牆阻擋洪水。防洪牆為厚重的鋼筋混凝土構造，高達十餘公尺，對於景觀或居民親水更加不利。必須設置越堤道路，或很長的梯階攀越，或是厚重的鋼製水密式防洪門，橋梁道路跨越處也要設置防洪門。颱風來臨時，數百個防洪門或閘門或抽水站，只要有一處故障，就可能造成大災害，風險著實不小。防洪牆阻擋了都市居民的親水景觀，堤內側可以種植攀壁植物(薜荔、爬牆虎等)綠美化，但是堤外側必須保持混凝土面裸露(可以彩繪或貼面磚)，以備每年汛期前的安全檢查(裂縫、破壞)。