張震宇:應對暴雨逕流的自然解方之一「蘆葦濾床」

蘆葦可以適應陸地跟水體的交界,所以即使淹水還是可以存活。圖為平常時候蘆葦叢生在河床上的狀態。
 圖片來源/張震宇提供
蘆葦可以適應陸地跟水體的交界,所以即使淹水還是可以存活。圖為平常時候蘆葦叢生在河床上的狀態。 圖片來源/張震宇提供

台灣山高,季風和颱風常帶來豐沛雨量,又因開發頻繁,導致雨水逕流問題越來越嚴重。大量雨水快速集中流出,不但容易沖刷地表,還可能引發洪水、土石流或山崩等災害。如何有效管理雨水與逕流,已成為保護環境和居民安全的重要課題。

認識「逕流」:雨水去哪裡了?

逕流是雨水順著地形快速匯入河川、湖泊或海洋的過程,若地面鋪設水泥或缺乏植被覆蓋,會加劇洪水與淹水風險。
 記者蔡宗儒/攝影
逕流是雨水順著地形快速匯入河川、湖泊或海洋的過程,若地面鋪設水泥或缺乏植被覆蓋,會加劇洪水與淹水風險。 記者蔡宗儒/攝影

逕流(Runoff),泛指在陸地上各種形式流動的水,包括河流、地下水等。

當雨水落到地面上,不會馬上滲進土裡,有些會順著地形流向河流、湖泊或大海,這種水流就叫做「逕流」。逕流是水循環的一部分,影響地形、土壤和水資源。

逕流分成三種:

地表逕流(Surface Runoff):雨水直接在地面上流動,常見於短時間內的大暴雨,如果地面不透水(如水泥地)或土壤已經飽和時,水就會快速流向低窪處或河川。

地表下逕流(Subsurface Runoff):雨水滲入土壤中,在比較淺的土層中緩慢側流,這種水的流速較慢,如果下雨時間很長,累積的水量也會很可觀。

地下水逕流(Ground Water Runoff):雨水深入土壤後流入地下水層,形成地下水之蓄水量,又稱為地下水水流(Ground Water Flow)。

如果地面水泥鋪設或自然地表被破壞,雨水很容易產生大量地表逕流,造成淹水、洪水、土石流等災害。反之,如果有足夠植物覆蓋的土地,則能減緩雨水流速,幫助水分入滲。

隨著極端降雨越來越頻繁,許多城市陸續出現淹水災情,台灣也不例外。有些地區甚至在短短一天內,就下了接近全台半年雨量的雨水。極端天氣使得傳統的排水系統不堪負荷,難以應付突如其來的大雨。

極端降雨,排水與防洪的挑戰

淹水風險因極端暴雨頻率升高而加劇,傳統「快排」導流模式讓下游低窪區承受瞬間洪峰,偏鄉與高齡人口聚集地更易成為氣候脆弱區。
 圖片來源/聯合報系資料庫
淹水風險因極端暴雨頻率升高而加劇,傳統「快排」導流模式讓下游低窪區承受瞬間洪峰,偏鄉與高齡人口聚集地更易成為氣候脆弱區。 圖片來源/聯合報系資料庫

「過去都市的水利設計,常是根據所謂的『重現期降雨』來規劃,例如十年或二十年才會出現一次的大雨。這些標準大多是二、三十年前依照當時的氣候狀況訂出來的。如今面對頻繁、強度高的極端暴雨,使得原本規劃完善的排水設施難以應對。」具公共政策與環境管理背景,長期關注氣候風險與都市調適,近年投入永續自然解方的「斜槓生活文化有限公司」創辦人張震宇表示。

「傳統的排水邏輯是水溝化思維,以最快的速度將雨水從城市中排出,導入下游或出海口。」這種線性導流模式雖有效率,卻也伴隨極大風險:當上游的雨水迅速匯入下游地區,若無足夠的蓄洪或滯洪設施,容易導致下游低窪地區瞬間淹水,災情加劇。

逕流水多半聚集在地勢低、排水弱的農業或養殖產業區等鄉下地區,「城市大量鋪設水泥,地面難以吸水,增加了地表逕流速度與流量,加劇了都市邊緣、尤其是低窪鄉村地區的淹水風險。」

令人擔憂的是,這些偏鄉區域,高齡人口偏多,災情通報與應變能力相對薄弱,加上政府災防資源多半依人口數分配,這些地區就容易淪為「氣候脆弱區」。

另一個是制度面的問題,「有些山區的河道或支流,治理責任可能同時牽涉林務局、水保局和水利署。缺乏整合與明確分工,常常出現三不管地帶。」這些灰色地帶很難在災前完成必要的加固或修復,容易錯失最關鍵的防災時機。

會呼吸的城市:「工程」轉向「與水共處」的管理思維

濕地作為天然防洪緩衝區,不僅吸收雨水、減緩洪峰,也能透過植被與透水地表提升城市面對極端天氣的韌性,讓都市學會與自然共處。
 記者蔡宗儒/攝影
濕地作為天然防洪緩衝區,不僅吸收雨水、減緩洪峰,也能透過植被與透水地表提升城市面對極端天氣的韌性,讓都市學會與自然共處。 記者蔡宗儒/攝影

過去治水多採「工程導向」,如建構水溝、水門等工程設施。張震宇表示,應對極端天氣,治水思維應從「工程」轉向「管理」,不再把自然當成可以完全控制的對象,而是學會與之共處、互動。

他特別強調,「不是做到城市完全不淹水,而是讓城市能安全地承受一定程度的水。」這觀念呼應「自然為本解方」(Nature-based Solutions):保留濕地、種植吸水植物、設置透水鋪面等,透過自然的力量來提升城市的防洪能力。

他指出,真正的挑戰在於「邊界管理」,也就是都市與自然交會的灰色地帶。「這些尷尬區域,既不能大規模開發,也不能放任不管,需要更有彈性的應對。舉例來說,重新開放原本封閉的溝渠,讓水有路可走;設置綠地或植栽帶,當作天然緩衝區;甚至將容易積水的高風險區,轉成公園、廣場等低衝擊用途。」這些調整不只是因應災害,也是讓城市學會與自然共處的重要一步。

借鏡英國暴雨逕流的天然處理方式:蘆葦濾床

他以英國的亞羅河(River Yarrow)為例,這條河位於英格蘭西北部的蘭開夏郡(Lancashire),是當地的重要水道。然而,亞羅河一帶,特別是 Croston 村,過去經常發生洪災。

為了解決這個問題,英國的地方水務公司——聯合公用事業公司(United Utilities)與環境署(Environment Agency)合作,嘗試用一種更貼近自然的方式來處理暴雨逕流。

「他們在靠近喬利(Chorley)的Eccleston地區,建造了三個彼此相連的蘆葦床。這些蘆葦床就像天然的濾網一樣,不僅有效地減緩了雨水逕流,還大幅改善了亞羅河支流Syd Brook的水質。」

張震宇表示,亞羅河並不是英國的「大河」,但它代表了「地方型河流治理」的典範,「這條河反映出英國當代河川政策的轉型,串起了生態、人文、城市與氣候調適。」

工業時代地亞羅河是織布廠、染布廠的重要水源,同時也承受了大量的廢水污染。如今,這條曾經「生病」的河流,正透過自然的力量慢慢重生。

濱溪植物的根系可以抓住土壤,在大水沖刷時候起到了鞏固土壤的功能,可以明顯看到有植物覆蓋的地方被留住了,剩下的地方就會被沖刷。
 圖片來源/張震宇提供
濱溪植物的根系可以抓住土壤,在大水沖刷時候起到了鞏固土壤的功能,可以明顯看到有植物覆蓋的地方被留住了,剩下的地方就會被沖刷。 圖片來源/張震宇提供

英國政府利用亞羅河的支流——Syd Brook,打造了一座以蘆葦濾床為核心的自然污水處理系統。這些蘆葦像天然的淨水器,能過濾水中的污染物,讓水質逐漸變清。

「這個計畫讓支流的潔淨水能連於亞羅河,形成完整的濕地生態系統。當地居民和志工也積極參與巡河、淨灘和環境教育,更多人關心這條河的未來。」

如今的亞羅河,已經不再只是水流而已,而成了地方生態的「生命線」。在亞羅谷自然保留區(Yarrow Valley Country Park),可以看到水獺、翠鳥、鰻魚、蝴蝶,還有各種水生昆蟲,生態豐富多樣。

這項計畫的成功,也讓英國西北地區開始推廣更多類似的蘆葦濾床系統,邁向一個更綠色、健康、具韌性的未來。

回應氣候韌性,法規停在舊思維?

張震宇獲水保局「青年洄游農村」計畫支持,在花蓮秀姑巒溪試驗蘆葦種植,卻受《水利法》限制與繁瑣程序卡關,計畫被迫暫停。
 圖片來源/張震宇提供
張震宇獲水保局「青年洄游農村」計畫支持,在花蓮秀姑巒溪試驗蘆葦種植,卻受《水利法》限制與繁瑣程序卡關,計畫被迫暫停。 圖片來源/張震宇提供

「起初,我對蘆葦的關注是製作環保吸管。蘆葦是一種天然中空植物,早在四千年前美索不達米亞時期就被用來作為吸管。但蘆葦不只是天然的吸管材料,它可再生、可自然分解,在水質淨化、固土防沖、濱溪緩衝、生態棲地等面向都有非常高的潛力。」

英、法、德等歐洲國家,將之廣泛應用在自淨系統、暴雨逕流緩衝,蘆葦早已成為都市氣候韌性工程的一環。參考英國及歐洲多國早已實行的案例,張震宇希望打造出適合台灣在地條件的自然解方(Nature-based Solutions, NbS)模型,將蘆葦作為兼具經濟與環境效益的濱溪植物,納入氣候韌性與水土治理策略。

張震宇原本希望利用蘆薈可再生、可分解、兼具淨水與固土等功能,推動「蘆葦吸管六級產業鏈」,打造台灣在地的自然解方模型。
 記者王燕華/攝影
張震宇原本希望利用蘆薈可再生、可分解、兼具淨水與固土等功能,推動「蘆葦吸管六級產業鏈」,打造台灣在地的自然解方模型。 記者王燕華/攝影

2022年,他以「蘆葦吸管六級產業鏈」的概念,成功申請水土保持局的「青年洄游農村」計畫,並前往花蓮秀姑巒溪流域展開實地試驗。

然而,這項計畫卻在法規上遇到了難題。根據台灣《水利法》,河川地禁止種植「高莖作物」。儘管已獲得水保局專案核准,仍需再向水利署申請「種植許可」,流程十分繁瑣,使得計畫暫時停擺。

張震宇指出,由於法規沒有明確區分草本高莖植物與木本植物,導致蘆葦這類天然、無害的草本植物也被視為限制對象。

他期盼政策能正視「水與土地如何調適」這個長期且根本的挑戰,特別是在濱溪地區,應更積極推動自然解方,種植如蘆葦、甜根子草、香根草等濱溪植被,不僅固土、吸水、減少揚塵,還可發揮生態淨水與防暴雨逕流的雙重功能。

面對氣候韌性與水資源挑戰,張震宇呼籲調整法規、推廣蘆葦等濱溪植被,結合都市滯洪、鄉村防洪與自然基地,讓自然解方真正落地。
 圖片來源/張震宇提供
面對氣候韌性與水資源挑戰,張震宇呼籲調整法規、推廣蘆葦等濱溪植被,結合都市滯洪、鄉村防洪與自然基地,讓自然解方真正落地。 圖片來源/張震宇提供

整體來說,無論是都市還是鄉村,面對防洪壓力,已非單靠工程就能解決,還牽涉到許多層面,諸如:氣候數據的即時更新、防洪設計的標準調整;排水思維從快排轉為滯洪;城市需要透水鋪面和自然基地的保留與利用。

同時,對於偏鄉或高風險地區,建立更好的預警系統、通報機制與資源保障等…這些都是未來都市規劃、水資源管理與氣候調適政策必須面對的重要課題。

他深刻感受到,「技術不是問題,推動自然解方的難題在於制度不夠完善、以及專業部門之間缺乏整合。」

【專家簡介】

張震宇,社會創新實踐者,長期投入地方創生、青年創業培力,以及綠色經濟的新模式開發。近年關注河岸植物(蘆葦)的復育及再利用。擁有公共政策與環境管理的深厚背景,曾為中研院與台灣綜合研究院擔任研究助理,參與城市減碳、能源轉型和氣候調適研究,目前為「斜槓生活文化有限公司」創辦人。

濕地作為天然防洪緩衝區,不僅吸收雨水、減緩洪峰,也能透過植被與透水地表提升城市面對極端天氣的韌性,讓都市學會與自然共處。
 記者蔡宗儒/攝影
濕地作為天然防洪緩衝區,不僅吸收雨水、減緩洪峰,也能透過植被與透水地表提升城市面對極端天氣的韌性,讓都市學會與自然共處。 記者蔡宗儒/攝影

延伸閱讀

【專家觀點】  魚類學家陳義雄:鰕虎的韌性十足,雄鰕虎更是最暖老爸!

【專家觀點】 魚類學家陳義雄:鰕虎的韌性十足,雄鰕虎更是最暖老爸!

河岸護堤工法:筏子溪的柳枝工法之美

河岸護堤工法:筏子溪的柳枝工法之美

【專家觀點】與其補強,不如重新理解:當工程遇見自然的聲音

【專家觀點】與其補強,不如重新理解:當工程遇見自然的聲音

【專家觀點】當工程選擇退場:與自然共生的治理思維

【專家觀點】當工程選擇退場:與自然共生的治理思維

維持生態多樣性最有效率的策略之一:保育「護傘種」是關鍵

維持生態多樣性最有效率的策略之一:保育「護傘種」是關鍵

 被河流選中的地方:水系形塑文明──西大墩遺址

被河流選中的地方:水系形塑文明──西大墩遺址

【專家觀點】廖桂賢:城市經歷小淹水,可以避免大災難

【專家觀點】廖桂賢:城市經歷小淹水,可以避免大災難

筏子溪生態拉警報,賞鳥專家示警:不能再拖了

筏子溪生態拉警報,賞鳥專家示警:不能再拖了

【專家觀點】環境教育博士吳景達:「筏子溪自然公園」不是夢?! 讓野生動物願意留下,才是最有力量的生態復原

【專家觀點】環境教育博士吳景達:「筏子溪自然公園」不是夢?! 讓野生動物願意留下,才是最有力量的生態復原

【專家觀點】歐陽嶠暉:汙水下水道建設是城市文明的隱形支柱

【專家觀點】歐陽嶠暉:汙水下水道建設是城市文明的隱形支柱

【專家觀點】穿越時光的井? 猫霧捒族後代白俊忠的祖靈井傳奇

【專家觀點】穿越時光的井? 猫霧捒族後代白俊忠的祖靈井傳奇

【專家觀點】摸魚教授曾晴賢:河川生態與人類是共生共榮的

【專家觀點】摸魚教授曾晴賢:河川生態與人類是共生共榮的

more