推 ziv2000:很拼嘛.1點囉140.112.251.182 06/27
推 aurora984:強者哈也 61.59.52.91 06/27
推 marji:嗚~~~謝謝小哈!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!140.112.228.113 06/27
其實也不是最終版...
一、森林在水文收支扮演的角色，其效益為何→包含伐採前後水文歷線變化；又
台灣、美國之間集水區有何不同
防洪
(1)森林覆蓋固持當地的土壤
森林樹木和灌木的根系可於某些地區用來固結陡坡的土壤，並且在暴雨期間和嚴
重火災後有助於防止崩積作用，但是這種效用在極端暴雨中相當微小。
(2)森林覆蓋提供更多土壤水分蓄水潛力
森林的蒸發散量大於其他覆蓋型態的蒸發散量，所以森林底下的土壤層被在夏季
和秋季總是乾燥的。如果再這種時間出現製造洪峰(最大流量)之降雨，則在森林
底下的地表下水流會被轉變成「停滯蓄水量」，在這種情況下，直接逕流的體積
在森林情況會較少而使下游洪水尖峰量可能減輕。
(3)森林覆蓋維持入滲作用
目前為止尚沒有證據顯示僅僅由林覆蓋的存在或不存在就會影響入滲作用致相當
的程度，但森林砍伐移除後的各種措施(連續焚燒、不當農墾、過度放牧、隨便
開路等)，是會減少入滲作用速率而增加當地的洪峰流量及體積。
(4)森林覆蓋有利「角突狀土壤」凍結
在高緯度地區，常會有「結凍土壤洪水」，是指土壤中的水結成冰，有時會形成
一層不透水的冰層，當降雨時無法使水順利入滲，而造成洪水；或在融雪時大量
產生「中間流」然後流出土表造成洪水。森林的土壤一般會結成有孔隙的角突狀
霜裂，而可以增加入滲量，進而降低結凍土壤洪水。
涵養水源
(1)成熟的森林，其每棵樹的樹冠有截流的作用，增加幹流量，使逕流的時間延
長而增加入滲量也減少地表逕流，稍微增加水資源的涵養，另外植物的蒸發散使
得土壤中的水分被散出，而可以有更多空間接收降雨後的入滲。
(2)森林的水源涵養是有地區性的，因為森林的蒸發散量很大，所以如果在在乾
燥地，如沙漠綠化之造林，反而會因為蒸發散量的增加，而對水資源造成威脅。
水文歷線變化
由對照集水區法，實驗證實森林伐採後河川的年總流量增加，在衰退的植生地造
林時，河川的年總流量減少，伐採後，年間河流的增加量與伐採面積率成正比，
以及年降雨量愈多，伐採後，逕流量增加愈多。此亦證實森林有涵養水源的功能
。
台、美集水區差異
美：自然環境上、下游間含氧區有很長的沖積扇當河川的緩衝帶，所以災害往往
在上游發生洪水的時候，我們下游就有避難的空間時間。美國這種土地比較大的
國家，環境資源較優，所以上下游間有較好的緩衝帶。
台：反觀台灣，因為台灣與日本因地形很陡的關係，上游集水區與下游社區之間
往往緊接著，中間沒有河川，沖積扇也可能很陡很短，面積很窄，沒有辦法充足
吸收上流沖下來的水，所以台灣常常一次下了300多公釐的雨量，下游平地就淹
水，就是因為上游開發的太過、太大了，水馬上衝擊到下游。
二、蒸發皿*0.7=當地蒸發，0.7所代表的意義。
0.7：蒸發皿本身是鋼或鐵製，傳熱快，容易促進蒸發散，故有過度蒸發；另有由
風的吹動引起，一般海面上跟湖泊上的蒸發散量只受太陽照射影響較大，但因蒸
發皿的面積較小，受風吹蒸散的作用較大，所以導致實驗測得的蒸發程度並不能
全然代表實際蒸發程度，故乘以一係數藉以趨近實際值。
三、土壤剖面圖狀態、土壤水的分布
土壤剖面圖
Ao：舖滿枯枝落葉的層次，再細分之，有剛掉落的葉與枝的層，被生物分解，枝
與葉呈支離破碎的層，以及枝葉呈非原形之層。
A：枝葉泰半被分解成當量腐殖的有機物，呈現鬆軟的土層。因含有大量的營養分
，並且有綿密分布能吸收水分及營養的樹根，且微生物的活動頻繁，因此有大
量的孔隙，含有大量的空氣。
B：鮮少有機物，土層亦少，也鮮少生物，粗根甚多，為支撐立木的層次。
C：由岩盤風化而成，幾乎沒有有機物的層次，此層的土是提供B層與C層土材的「
母材層」。
圖為講義十的第11頁
土壤水的分布
不飽和水帶：位於地表面下的第一層水帶，此層的水分因為與土壤粒子的引力作用
而不流動。(此層定義待商榷)
毛管不飽和水帶：是植物吸收水分的範圍，當不飽和水層的的水量超過土壤的最大
保水量時，因受重力而向下運動的水即到達此層。此層的水分可以流動，會經由
毛細管作用被植物利用。
毛管飽和水帶：這是位於地下水面上的最後一層，因為所有空隙皆為水充滿，所以
又稱飽和。此層與上一層水分受毛細管作用所支配。當毛管水上升達植物根部時
，則被吸收而由葉面蒸發。
飽和水帶：此層在地下水面以下，全部孔隙均為水所充滿，依其存在性質可分
1. 自由地下水：由於水面比降不同，可自由流動者屬之。
2. 限止地下水：地下水如在二不透水層間的含水層，其水流受上覆不透水層
的緊閉限制，而成壓力水流時稱之。
3. 固定地下水：乃保持在地底微細孔隙中的水分，在尋常比降條件下亦不發
生流動。
圖為講義十的第12頁
四、集水區水文收支狀態講義上的圖填充
可見講義evapotranspiration第一頁的左上圖吧！？？？
五、平地造林成敗
反：都市造林化、綠化迳減少陽光照射
平地造林化：造林成長期(30年間)的呼吸作用跟光合作用，以成齡林較具有吸收並
減少co2的功用，一般幼齡林苗木(25歲以前)其呼吸作用跟光合作用相等，所以種
植後對co2的減量幾乎=0。又平地造林以後，造成了蒸發散，嚴重時還會使得地下
水量下降，對於年雨量小於1000mm的地區影響更甚。所以對於水源涵養的功能，在
上游因開發砍伐，在下游又造林蒸散的雙重打擊，對於水分的集水區的水資源涵養
有負面的影響。而平地造林植物的成長需大量吸取水分，民間抽取地下水問題已經
相當嚴重，若持續再平地造林，將危及國土安全。
正：都市造林可以使區域性的熱量減少，此對於區域的溫度及降雨有一定的效益。
平地造林的成敗要視所在地區而有差異，不能一概而論，端看各正反面在各地所造
成效益大小來衡量。譬如：以當地年平均降雨量來衡量，在年平均降雨量1000mm以
下的地區，也許造林會造成較大的負面影響。但大自然自己造林的成效，對於已遭
土石流破壞的地區，很難短時自己生出林地，就算可以，也許尚待十五、廿年，而
這段期間可能都得繼續生活在土石流陰影下，所以縮短林木過度伐採所造成的危機
影響期可能是平地造林的另一項重要目的吧！
六、森林社會公益功能
分為四大類，其中除了物質生產功能(通常屬木材生產功能)之外，其他的功能總稱
「森林的公益功能」：
1.保護被指定為「天然紀念物」的植物或鳥獸，即所謂的生態系統維護功能(保護
功能)
野生動植物保存 生物多樣性維護 自然生態系保存 生物種保存 遺傳子保存 自
然景觀 保存河川生態保存 沿岸生態系保存
2.水資源保育，自然災害防止，製造舒適的生活環境等的環境保育功能
廣域→地球氣候系統的安定化 地球暖化的緩和
局部，集水區→水資源涵養(水量調節 水資源儲存 水質淨化)
→沿岸海域保全(水質保全 魚群生態)
→天災防止(防洪 防土壤沖刷 防表層崩塌 過濾濁水 緩和氣候 防
潮害)
→造就舒適環境(吸收灰塵 吸收污染物質 減低噪音 防日射)
→作為環境指標
3.森林浴及通過「神木」的保健與文化功能
保健→養生 休息 安定精神 森林浴
遊憩→散步 娛樂(旅行 觀賞 野餐) 運動(登山 垂釣 狩獵)
文化→娛樂 景觀
→教育 自然探究
→藝術 繪畫 音樂 攝影
→宗教 建築
→風俗 民族風情 傳統文化 原住民
4.建築材料或燃料材、木茸等物質生產功能
燃料材 薪材 小徑木 木炭
建材 板材 柱材 合板
木製品 家具 樂器 音響
紙漿 木屑
食品 果實 山菜 蕈類
飼料 草本植物
肥料 落葉 腐殖土 綠肥
藥品 精油
其他 染料 香料 樹脂
觀賞 庭園樹 行道樹
工藝 樹皮 藤蔓
5.地球史的功能(補充項，講義上只有前四項)
大氣環境的形成 石化燃料的形成 生物多樣性的獲得 提供肥沃的農地 氣候系統
的安定
森林社會性功能的特徵：
１．多樣性功能：多元化，影響範圍廣
２．難以量化：因影響範圍廣，或常為感知程度上所判斷
３．各功能獨立時未必顯著，有其一定的限制：各功能之間常相互影響，故效益也
彼此牽制
４．常須綜合性評估
七、合理化公式，合理化公式的商確
合理化公式(rational formula)
Q=CIA
式中
Q：逕流量m3/sec
C：逕流係數
I：最大1小時雨量mm/hr.
A：集水區面積ha
待商榷之處：
式中的I與A之間有相當的相互影響關係，亦即當集水面積變大時，通常要延長單位
時間，量測其間的最大雨量才可以得到較逼真的測值。所以一般取I為100mm/hr時
，其實並未考慮到面積的變化，所以根據面積來決定多少時間的最大雨量比較適當
。根據實驗，通常在100ha左右的集水區可以採用最大1小時的雨量，在集水區水文
特性良好時，約有0.6-0.7的逕流率(實測逕流/推算逕流)；但若集水面積小於10ha
時，逕流率則高至1.5左右，此時可以酌量減短區分時間(如減短至20分鐘)，如此
可以獲得更正確的推估值。
八、量水堰依水位計算流量 流量公式之推導
再給我一點時間就出來了
九、影響水分滲透之因子
1.土壤結構
依據砂質或粘質土壤程度的不同影響水分前進的速度。因為不同的土讓結構有
不同的土壤孔隙大小以及不同的有機物的量，其間的相互作用即為影響土壤滲
透力的因素。
林地具有較高滲透力是因為植生作用改變了土壤的構造。
2降雨方式大小
雨勢的大小與延續的時間與土壤水份的增量大致呈正向關係。
3.土壤水分含量
降雨之初若土讓水份少，則滲透的速度會相對較高。
4.土壤污濁度 清水滲透佳
土壤或水源的相對雜質量若高的話，則對滲透能力都有負面的影響。
在森林覆蓋區，降雨後流水的濁度甚低，即使在雨滴下降地點以及形成地表逕流
時，也會因為有地被物的存在而使水流濁度降低，所以森林可提供良好的水質。
5.土壤水中氣體的含量
6.土壤溫度(滲透)土壤凍結(差)
亦即滲透水的水溫降低時，由於水的黏性提高，所以冬天的滲透比夏天的滲透低
；但是以月平均溫來比較的時候則無法看出溫度對滲透的影響。凍結會減低滲透
，不過林地覆蓋時可以減輕凍結的程度。
7.土壤的化學構造
不同層的土讓有不同的密度與組成。
8.土壤顆粒
即砂質與粘質等不同程度土壤結構的影響。
9.土壤膠質與是否有微生物的存在
微生物的存在不同程度地影響了土壤分子間的聚合作用，可能形成膠質粒子使
得土壤結構得以被穩固，於是防止地表逕流造成的土壤流失、提高土壤滲透力、
調節土壤水分的有效蒸散等。
10.土地利用狀況：農地 旱田
影響土壤沃度與土質密度，因為分具不同的透氣性、微生物作用、水分含量等
因素。
十、台灣水文收支狀況~~大略數據描述
降雨量(900*108m3)→108m3皆指十的八次方立方公尺
= 年蒸發散量(306*108m3，約34%) + 年河川總流量(594*108m3，
約66%)
年河川總流量(594*108m3)
= 平時流量(157*108m3，約26%) + 洪水時流量(329*108m3，約55%) + 地下水滲透
量(108*108m3，約18%)
需要量(220*108m3)
= 工業用水及飲用水(80*108m3，約36%) + 農業及其他損失量(140*108m3，約64%)
農業及其他損失量(140*108m3)
= 稻作灌溉量(80*108m3，約57%) + 其他作物需要量(50*108m3，約36%) + 損失量
(10*108m3，約7%)
十一、上課方式建議
拼了這題
我有將袁小妹的文修改和加入一些，
袁小妹不要見怪。
大家可以對照著看，
因為我自己也不很肯定。
記得還有圖的部分要看，
第八題，
有緣的話我應該可以在明天考試前導出，
敬請勿期待。
大家加油！
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 220.139.128.4