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【河川復育的路上,我們能從巨人肩膀上看到什麼?】

「從河川希望工程的案例,看見台灣的河川復育工程已經走出國家公園。」曾參與雪霸國家公園的七家灣溪一號壩拆除工作的陳嘉修經理,對此表達高度肯定。十多年後台灣的河川復育已是現在進行式!

陳嘉修經理分享「站在巨人的肩膀:談美國河川復育實務」
陳嘉修經理分享「站在巨人的肩膀: 談美國河川復育實務」

然而,河川復育工程與傳統工程差別在哪?我們又該如何評估河川復育的成效?常見的河川復育類型有哪些?若要進行一項河川復育或是兼顧生態的河川治理工程,應該從何著手?而一個成功的河川復育計畫,又需具備哪些關鍵要素?


面對這些關於河川復育的問題,讓我們跟著 3/23 河川復育論壇當日的講師——陳嘉修經理,一起站在「巨人的肩膀上」,深入了解美國的河川復育的實務吧!



🔎 河川復育工程與傳統工程差別為何?

傳統工程通常可清楚分解為五大步驟:問題、目標、設計、施工、評析。以橋樑工程為例:「問題」是人車通行困難;「目標」是建造橋樑解決通行問題;「設計」涵蓋結構與安全等面向;「施工」即是實際建造橋樑;最後的「評析」則是檢驗橋樑是否符合當初設定的功能需求。


然而,加入生態考量的河川治理工程或河川復育工程情況則更為複雜。例如:「問題」與「目標」之間可能無法直接對應,「設計」中的物理或化學改善也不一定能「直接」保證目標物種的生存。此外,完工後的成效需要多層次的生物及棲地反應才能顯現,加上人類對生態系統的理解仍有限,因此無法準確掌握施工過程與後續對生態的影響。這些不確定性使得河川復育工程比傳統工程更需要長期的監測、評估與維護。



🔎 如何評估河川復育是否「成功」?

國外學者提出「Standards for ecologically successful river restoration」(文獻連結附於文章底),其歸納重點有三項:明確目標、可量測的進步、可自我持續。


  1. 明確目標:河川復育的目標要有明確的引導圖像(specific guiding image),更健康、更動態,且能持續存在於當地的自然狀態,而非追求穩定的靜態或恢復到「最原始」的狀態。早期的復育目標常將人為干擾前或是歷史的某狀態作為目標,中期則聚焦為特定的目標物種,近期才逐漸轉向以「自然營力」與「棲地環境」為導向。


  2. 可量測的進步:須能透過客觀數據或條件來呈現復育進程,這也突顯出事前設定可量化或可評估的明確樣態作為目標,以利後續監測、評估效益的重要。另外,需納入不同時間與空間尺度,因河川復育會受到上下游環境的連動影響。


  3. 可自我持續:能夠因應不同干擾,自然維持運作,降低人為維護管理。因此必須融入自然營力,使河川得以透過自我修復恢復自然流態。正如當今強調的:「河川復育的目的不是創造,而是恢復與加速形成河川自然形態的能力。」



🔎 河川復育工程有哪些常見的類型?

需特別留意,美國的河川復育背景脈絡、目標與水文地理條件與台灣不同,因此操作細節不盡相同,但依然具有重要的參考價值。


類型一:「堰壩改善/洄游廊道改善」

透過移除橫向構造物,可改善流量、流速、水溫、泥砂與營養鹽輸送、棲地型態、生物樣態,處理壩體上方「不該停的停下了」以及壩體下方「原本該來的不見了」的問題。例如美國的大型拆壩案例:64公尺的Glines Canyon Dam Removal 以及32公尺的 Elwha Dam Removal,成功恢復洄游性鮭魚的遷徙路徑。另個案例為美國漁業及野生動物部(USFWS)的洄游廊道改善計畫(fish passage program),透過將森林道路下的簡易箱涵變更成更大斷面面積的過路橋涵,有效暢通鮭魚洄游途徑,此案例顯示,河川復育不一定要大規模,而是要找到關鍵瓶頸,有效分配資源,以發揮最大效益

USFWS洄游廊道改善計畫:左圖為改善前阻礙鮭魚洄游的箱涵;右圖為改善後增加斷面面積的過路橋涵。
USFWS洄游廊道改善計畫:左圖為改善前阻礙鮭魚洄游的箱涵;右圖為改善後增加斷面面積的過路橋涵。
類型二:「河道重塑、濱岸/濱溪帶連接」

透過河道重新蜿蜒(re-meandering)、重塑深水區、恢復洪泛平原的空間,以及增加物質與能量的交換,此類型常伴隨著水域棲地改善同步進行

River Peffery Restoration:左上與左下為復育前的筆直河道;右上與右下為復育後重新蜿蜒的河道
River Peffery Restoration:左上與左下為復育前的筆直河道;右上與右下為復育後重新蜿蜒的河道
類型三:「水域棲地改善/邊坡穩定」

藉由設置大型倒木(large woody debris),營造不同水深流速變化,增加多樣的棲地型態;或藉由植生穩定邊坡以減少沖蝕,保護生命財產安全。設計必須尊重自然營力,符合當地水文地理條件,避免過去只追求「對稱美」卻無法永續的錯誤。相關案例包括:River Peffery Restoration 過去為了灌溉而將河道截彎取直,透過重塑蜿蜒的河道恢復河川生態;Cedar River Riverbend Levee Setback and Floodplain Restoration 則藉由拆除堤防,以重塑河道與洪泛平原的連結,並改善河道棲地,導入大型倒木,營造河道濕地。

Cedar River Riverbend Levee Setback and Floodplain Restoration 河川復育前,可見到 Lones Levee 堤防限縮河川的溢淹空間
Cedar River Riverbend Levee Setback and Floodplain Restoration 河川復育前,可見到 Lones Levee 堤防限縮河川的溢淹空間
Cedar River Riverbend Levee Setback and Floodplain Restoration 復育設計圖,拆除一側堤防、重新連結河道與洪泛平原、導入大型倒木
Cedar River Riverbend Levee Setback and Floodplain Restoration 復育設計圖,拆除一側堤防、重新連結河道與洪泛平原、導入大型倒木


🔎 河川復育或是納入生態考量的河川治理工程到底該怎麼做?

大原則是採取「河川生態系統營力」(process-based)思維,從水質、水量出發,強調河川的自然營力與過程,包含恢復河川連結性(縱向、橫向、垂向、時間),以及水與泥砂的運輸。


實施河川復育應釐清目標,如此才能夠設立清楚的要件,以利後續監測與成效評估。同時重要的是必須要讓自然幫忙,並且注意時間與空間尺度,將自然納入河川復育的最佳夥伴。



💦 最有效的河川復育計畫要件:生態改善+利害關係人+知識傳承

根據Palmer et al., 2005,最有效的河川復育計畫包含三要素:「生態改善」、「利害關係人」與「知識傳承」。除了改善生態,更要兼顧主辦機關、在地民眾、NGO等多方需求,讓每位利害關係人都能接受與支持。同時,不論成敗與否,計畫本身都應留下寶貴的經驗與資訊,為後人建立學習的基礎,讓我們真正「站在巨人的肩膀上」,攜手往河川復育之路前行!



相關文獻推薦:

Palmer et al., 2005. Standards for ecologically successful river restoration. Journal of Applied Ecology, (42) 208–217. 下載文章

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