高考申論題
108年
[水土保持工程] 土壤沖蝕原理與控制
第 五 題
某開發基地之開發範圍為 0.6 公頃、基地範圍內之上半部 0.2 公頃保留不開發、剩餘的 0.4 公頃全面開發。基地屬於複合地形，其縱剖面及各分坡段之基本資料如下圖所示；其中，λ代表分坡段的水平投影長、θ代表分坡段的平均坡度、C 代表作物與管理因子。已知該基地的降雨沖蝕指數 Rm = 15000 MJ -mm/ha-hr-yr、土壤沖蝕性指數Km = 0.03 ton-ha-yr/ha-MJ-mm。請依據 Foster and Wischmeier 對於複合地形的修正，並依據水土保持技術規範之規定，設計開發中的臨時沉砂池容量。（30 分）
📝 此題為申論題
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這題測驗考生對「複合坡面土壤流失量計算」與「水保技術規範沉砂池設計」的整合能力。看到題目首先要想到 Foster & Wischmeier (1974) 的有效 LS 因子公式，並注意到坡度 9% 是出題者設計的暗示（採用經典 S 因子公式計算結果剛好為 1）。最後，須將計算出的各段單位面積流失量乘上對應面積，再除以土壤單位重（常設為 1.5 t/m³）求得總體積，並以規範的最低容量標準（250 m³/ha）進行安全檢核。
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【解題思路】本題利用 Foster and Wischmeier (1974) 複合地形有效 LS 因子修正公式計算各坡段之單位面積土壤流失量，並依據水土保持技術規範之 USLE 估算總泥沙產生量，最終換算為沉砂池所需設計容量。 【詳解】 已知：
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複合地形泥沙量估算
💡 利用 USLE 公式結合 Foster 複合地形修正法，估算坡面流失量與沉砂池容量。
🔗 複合地形沉砂量估算五步驟
- 1 參數蒐集 — 確認各分段 R, K, L, S, C 因子及開發範圍。
- 2 分段 LS 修正 — 套用 Foster 公式，利用分段累積坡長計算有效 LS。
- 3 計算單位流失量 — 依 A = R*K*LS*C*P 計算各段每公頃流失噸數。
- 4 總泥沙重量 — 將各段單位流失量乘以該段面積後加總。
- 5 容量換算 — 依土壤密度將重量轉體積，設計沉砂池臨時容量。
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🔄 延伸學習：延伸學習：不同施工階段（開發中與開發後）的 C 因子變動對沉砂量之顯著影響。
