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與災共生(二):當坡地遇上開發

坡地災害在地形年輕、地狹人稠的台灣是常見的災害,然而,2013年6月23日作家吳念真在自由時報指出台灣人對坡地開發風險有「假裝看不見」的問題。本專題採訪台科大營建工程系的李咸亨教授,從科學原理探討土石流的特性,說明坡地開發的限度為何,最後探討在台灣的情境下,法規管制的從無到有、四十多年來的鬆綁與緊縮,究竟我們想要的開發是什麼呢?

山坡因人為開發不再是原生植被,若要人能安全地與山地共處,需慎慮開發的「限制」。(圖片來源:Pixabay用戶SongChangHun)

山坡因人為開發不再是原生植被,若要人能安全地與山地共處,需慎慮開發的「限制」。(圖片來源:Pixabay用戶SongChangHun)

 

蚵仔麵線與蚵仔湯的差別

台灣2011年的塑化劑風暴樹立了近年來食品安全產生疑慮的里程碑,塑化劑這種不合法的成分因為穩定度高、成本低,可能被不肖業者用來取代「起雲劑」當中的棕櫚油成分。起雲劑之所以廣泛的使用在食品加工業,是因為它能夠使食品具有黏稠感,如果以土壤學的術語來比喻,就是「黏滯性(viscosity)」,許多人喜歡食物因起雲劑而黏稠、彈牙的效果,但是土石流的黏度是什麼造成的呢?土石流因為具有黏度的特性,又會和一般的流水具有什麼不同的效果呢?

李咸亨教授在2012年的研究《Phase concept for mudflow based on influence of viscosity》正是在討論黏滯性對土石流的影響。雨水本身並沒有明顯的黏度,但是當雨水下滲到土壤裡,溶解土壤中的黏土物質,便提供了黏滯性,具有黏滯性的雨水有什麼厲害之處?我們可以用蚵仔麵線湯來想像有無黏滯性的差異,一碗蚵仔湯的蚵仔會沉在清澈的湯碗底部,但是一碗濃稠的的蚵仔麵線湯,就能看到蚵仔懸浮在整碗麵線當中。一方面是因為勾芡增強了湯汁中分子間的吸引力,另一方面是湯汁的密度因為勾芡而增加了,而浮力大小是依據「物體沉入體積與溶液密度的乘積」決定,因此勾芡的湯頭能比清湯能產生的浮力更大。

回到土石流災害的問題,當累積降雨量夠多的時候,雨水能溶解大量土壤中的黏土物質,混和的泥水就像是濃湯的效果,黏滯性增強的同時向上作用力也增強,促成大石頭隨土石流而動,嚴重衝擊毀損沿途建築物,也壓縮沉溺其中的人之獲救時間,成為在台灣駭人聽聞的土石流。

尊重是有限度的使用:控制指標

許多人都感受到2013年6月發生頻繁的地震,6月2號甚至有民眾在溪面戲水時拍到上百公尺長的邊坡土石因為地震而大量鬆動、崩落,周圍的山澗煙霧瀰漫。年輕的台灣地形坡度較陡,又位於環太平洋地震帶,地震使得岩層之間產生縫隙,雨水更容易趁虛而入,增加土石流發生的機會,形成先天上容易發生坡地災害的台灣。

李咸亨教授指出,如果將台灣山坡地災害的成因分成4等分,大約有兩分是源於「自然活動」;1分是因為「開闢道路」,最後剩下的1分是「超限利用」,可見坡地災害並不全然是起於人為開發,但人為的不當使用確實是關鍵因素之一。

山坡原本是一個完整的斜面,開闢道路會將原本的山坡地層挖鑿一個接近直角的缺口,如果該處又是順向坡,道路上方的地層自然想要填補缺口而滑落,形成災害。開闢道路對坡地的影響是容易想像的,那麼超限利用又是什麼呢?以法規的定義來看,指的是「在適合林地或加強保育地之山坡地上,從事農、漁、牧業之墾殖、經營或使用。」但是如果從使用面積的層面切入,山坡表面植被如同人類皮膚,只要30%的皮膚燒傷到重傷程度就會有生命危險,亦即如果原生植被受開發超過30%的面積,5到10年之間就會發生崩塌等災害,何智武(1984)與陳信雄(1990)的研究也指出,山坡地開發度達到30%時,雨水對坡地的侵蝕量會比原始林增加3倍,洪峰會提早1個小時到達。

山區的居民也需要經濟活動來維持生計,如果人無法完全不進去、不使用山區,雖然居民從事高山蔬菜、梯田等農業活動,如果遵照「控制指標」去衡量開發程度的限制,也能夠維繫基本的安全,然而在台灣俗稱「山老鼠」的非法林業者,濫伐大片森林也是造成坡地超限利用的另一元凶。

台灣情境的開發管制

台灣在17到19世紀的清領時期,漢人冒著海上危險越過黑水溝來到台灣,「開墾」在當時是件難以想像有極限的事情,這是漢人的觀點;但是在郁永河《裨海紀遊》筆下的台灣原住民,卻是「一片平沙皆沃土,誰為長慮教耕桑?」這話其實說的很合理,對當時的原住民來說所有土地都是鹿場,何來荒地之有呢?當人們對「開發」存有不同的想像,抱持進一步的慾望,才會將自然的土地視為「荒地」。

17世紀的原住民或許還沒想到要進一步開墾,但是後來到台灣山區開墾的新移民,起初也想不到山區的開發可能造成的災害風險。台灣的坡地管制法規從1970年代以來,短短的40年間因為經濟發展與不同的歷史背景而經歷了幾番波折。

坡度的表示方法一般有「角度」和「百分比(%)」兩種表示法,前者即為數學的角度,一個直角可平分為90度;後者則是指「平均每水平前進單位距離,所上升的垂直距離」,因此在坡度為45度的地方,也可以將坡度表示為100%。坡度是坡地災害的重要指標之一,坡度越陡的山坡地因為重力在「水平於邊坡的分力」較大,能夠提供了較大的下滑力。因此在坡度陡峭的地區進行蓋房子等產業活動,更容易發生坡地災害,此時山坡地開發管制的相關法規便成為坡地防災調適策略的守門員。

台灣在1973年的建築法及1976年的山坡地保育利用條例正式進入法規管制山坡地開發的時代,此時的開發標準是不得於坡度大於30%的坡地配置建物。然而到了1980年代正值台灣經濟起飛時期,人口成長、經濟開發都相當快速,政府和人民都想要更寬鬆的開發限制,因此在1983年新立的山坡地開發建築管理辦法中將坡度開發標準放寬到55%,到了1997年5月才將標準調整為40%,但是同年8月的溫妮颱風造成台北汐止的林肯大郡事件,大量房屋損壞、28人死亡,讓人們更加注意到坡地開發的危險性,1998年再次緊縮法規限制為坡度30%,一直維持到今天。

台灣的防災相關的預算和法規,經常是在災害過後才有積極的作為,但是我們是否都要等到嚐到苦頭才記取教訓呢?每個時代的人,都因其時空下的社會脈絡而有不同的主流價值觀,因此不同時代、不同社會的人,對於「開發」的想像有所不同。而當代的人們,或者回到台灣,我們是受到那些時空背景影響,形塑我們對於開發的想像呢?儘管受到某些結構性因素影響,個人對於開發的想像依然有行動力,在台灣今天的民主社會,需要更多人實踐公民權利之外的公民義務,理性的討論、溝通,才能凝聚非流於意識形態的台灣共識。

延伸學習:

  • Lee, S.H.H. and Widjaja, B. (2012) Phase concept for mudflow based on influence of viscosity. Journal of Soils and Foundations, Vol.53, No.1,pp.

本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

關於作者

慈忻

台大地理所,研究空間分析方法與災害風險。曾擔任防災科普小組編輯、ENSIT電子報主編。偏鄉災害問題與專業/弱勢間的資訊不對等,是我最想解決的問題。