Update time: 2022.08.05

 

Vision of Soil and Water Resource Conservation Lab.

研究願景

本研究室成立於2010年8月,以釐清坡地中水文反應與土砂移動之機制為研究目標。透過野外實際觀測、調查技術應用與研發、數值模擬分析,調查坡地水文循環過程以及崩塌潛勢地點,評估森林在水源涵養、土砂移動抑制之公益功能及其界限。

 

Hydrological dynamics and responses in a natural forested headwater catchment

源頭集水區的水文反應過程。森林是水的故鄉?水從那來往那去?

常言「森林是水的故鄉」,似乎有了森林就會有源源不絕的水湧出。然而這樣的說法隱含許多迷思,植物行光合作用會伴隨蒸散的水消耗,森林環境的水源涵養機能並非單以植生的增減可以評估,因此「森林」一詞就難以說明「水怎麼來怎麼去」。

釐清集水區之地表、地中、地下水文動態及反應機制,為評估森林環境水源涵養機能的關鍵。正本溯源,集水區的源頭部位為河溪逕流來源區域,多位於集水區上游森林環境中,在土壤、地形、植生相互影響下,相較集水區中下游區域,集水區源頭部具有複雜的地表、地中水文反應過程。

透過長期的現場觀測、監測、數值分析,試圖釐清以下問題:
水從何處來往何處走?地表下不同深度位置的水文反應特性?坡地水文反應之時空變異?降雨輸入型態差異之影響?水文連結性?影響坡地水文反應的主要影響因子?

 

Relationships between slope failures and hydrological processes in a natural forested headwater catchment

水文與土砂移動機制。坡地崩塌如何發生?我們過度期待森林在土砂災害抑制上的功能嗎?

因豪雨所引起的坡地崩塌現象是水文學以及土壤力學的複合問題。隨著降雨入滲,土壤自重的增加以及土層破壞面‧滑動面上飽和帶的形成,都可降低土壤或地層的抗剪斷力。為了釐清坡地崩塌、土砂移動的發生機制,不能單靠降雨或地表資料,地中水・地下水空間分布、坡地崩塌動態都是不可或缺的資訊。

森林在崩塌抑制上的公益功能備受期待,主要在於樹木根系可增加土壤或地層的力學強度,也就是當根生長或侵入土壤滑動面‧破壞面時,可以補強土壤或地層的抗剪斷力。然而對於幼齡林或是淺根系的樹種來說,根系的生長最多只達到1公尺深左右,也就是說根系的崩塌抑制效果只侷限於淺層地層環境中。再者,根系環境具有快速傳輸土壤水之的特性,甚至導致基岩面上局部飽和帶的形成,降低坡地穩定性。因此就坡地穩定及坡地水文過程的觀點上,需考量植生對於坡地穩定之正負面效應,才能定性・定量評估森林環境崩塌抑制之公益功能。

透過現場調查、室內實驗、數值分析,試圖釐清以下問題:
淺層崩塌潛勢地點之特性?影響崩塌發生之靜態、動態影響因子?崩塌發生時,地下水之空間分布?植生或森林環境崩塌抑制的功能及界限?

 

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