【關鍵報告】被遺忘的河川設計:從馬太鞍溪看日本霞堤的治水智慧!
馬太鞍潰堤之後,河道不斷改變,花蓮縣光復鄉一帶的農地地貌也反覆改變。為了降低下游的淹水風險,政府徵收部分農地,劃設為「囚砂區」,用來攔截從上游沖刷而下的砂石。這樣的做法,是為了攔阻上游砂石,以便換取下游聚落的安全。
然而,中上游的土石並不會停止移動。只要豪雨再來,土砂仍持續往下游堆積,使河床不斷抬高。一旦水位超過臨界點,災害就會再次發生。
工程一做再做,河道一修再修,卻始終無法真正擺脫洪水的威脅。國立臺北大學民俗藝術與文化資產研究所助理教授簡佑丞指出,「治水從來不只是工程問題,而是歷史、文化與知識長期累積的結果。」
若不回頭理解:為什麼過去日本人要採用霞堤、在堤防中刻意留下開口?為什麼有些地方先天就不適合居住?如果硬要住,再多的工程,也只是反覆重來。
簡佑丞指出,「日治初期臺灣除了淡水河外,多數河川仍接近原始狀態,幾乎沒有經過系統性整治。許多聚落,甚至重要城鎮,都建在沖積扇、網狀(辮狀)河道的沙洲上或靠近河岸旁。」
這種河川平時看似寬廣平靜,但一遇洪水,整片平原可能瞬間被淹沒。尤其臺灣地形陡峭,河短坡急,洪水來得快、退得也快,含沙量更是極高,與歐美河川截然不同。
大學念土木工程的簡佑丞表示:「日本工程師十川嘉太郎在進行全臺河川調查當時就發現,如果直接套用歐美以連續高堤防為主的治水方式,短期或許有效,長期卻會導致河床不斷淤高,反而埋下更大的災害風險。」
順水而治的「霞堤」治水智慧
簡佑丞表示,日本有三大著名的暴川。暴川,指的是水勢猛烈、氾濫頻繁的河川。日本甚至為它們取了帶有性格的外號,關東的「利根川」被稱為「坂東太郎」,是第一大暴川;九州的「筑後川」,被稱為「筑紫次郎」,是第二大暴川;四國的「吉野川」被稱為「四國三郎」,是第三大暴川。
這三條是全日本最難治理的大河川,但是,都還不足以跟臺灣河川相比。「後來,日本工程師找到一條河川,條件與臺灣最相近的:常願寺川。這條河在富山縣,坡陡、水急、含沙量高。」
簡佑丞說:「針對這條猛烈河川,日本人採取的治理方式,是用一項關鍵的傳統思維與技術:『霞堤』系統。當然,這套方法後來也被運用在早期臺灣西部與東部的河川治理。」
「霞」這個字,既像晚霞般有層次感,也像燕子歸巢時的飛行軌跡。「霞堤」並不是一條完全封閉的堤防,而是刻意採取斜向配置,並在上、下兩道平行的堤防之間「保留開口」。洪水來時,水流可以從這些開口分流、逆向宣洩,而不是正面衝擊堤防。當然也不是讓洪水無限宣洩,通常霞堤開口部會預留宣洩、滯留用的「游水地」(滯洪空間),並遍植竹林或灌木叢等「防水林」作為最後一道防線。
簡佑丞說明,「霞堤的第一個作用,是降低洪水破壞力。當水勢被分散後,對主河道與堤防的壓力自然減輕,也就不容易潰堤。」
其次,「是處理高含沙量的問題。洪水夾帶的大量泥沙,會隨著水流溢出,不斷抬高河床。」
此外,「霞堤」可以創造滯洪空間,帶來肥沃農地。簡佑丞說:「洪水退去後留下的沖積土,是最天然、最肥沃的養分,『霞堤』的設計,既能暫時容納洪水,又能滋養農田。」
「霞堤」的技術思想最早可追溯至日本戰國時代武田信玄,他的軍事才能卓越,被譽為戰國第一名將,當時他推行治水、農業等內政,使國家強盛。到了江戶時代,「霞堤」成了成熟而穩定的治水技術。「即使在明治時期引進西方近代工程,日本仍保留這種順應自然的河川配置思維。」簡佑丞表示。
「很可惜,這種以傳統經驗結合近代科學規劃的河川治理,整套思維並未被完整傳承下來。」簡佑丞說:「新一代工程師多半接受美式治水教育,不了解霞堤開口的真正用途。」
他指出,「有些原本設計為滯洪空間的地方,被誤認為工程缺失,遭到填補,甚至開發為住宅區。」於是,一淹水就加高堤防,形成惡性循環。
「現在馬太鞍溪的堤防愈築愈高,但是中上游土石還是會持續下移,下游河床不斷抬高,洪水自然年年重來。」回頭看馬太鞍溪的問題,其實並不陌生。
治水,從來不是與水對抗,而是學會與水共存。
簡佑丞說,「當時日本人還在『霞堤』所圍束的滯洪空間最末端栽種竹林或灌木叢等『防水林』,目的是為了減洪。這些植物都在土地開發中消失。」
簡佑丞之後負笈日本東京大學建築系,繼續深入鑽研土木工程的規劃、技術與思想史。他指出:「在日本,建築系、都市計畫系、土木系,甚至其他工程相關科系,其實越來越趨向一個高度合作、整合的體系。在建築系裡,老師不只研究建築本身,也會關心土木工程;而土木系的老師,也會涉及建築議題。許多老師同時具備建築與土木背景,能從設計、工程技術、空間規劃到歷史文化的角度,綜合思考問題。」
他表示,這種跨領域的整合在極端氣候的時代更顯重要:「建築、土木、城市與工程並不是各自為政,而是需要密切互動、經常交流。只有這樣,在討論城市規劃、河川治理或公共工程時,才能同時兼顧設計、美觀、結構安全與環境影響,形成更完整的思考方式。」
他說,河川治理的關鍵不在於工程做得多大或多精密,而在於是否理解其背後的設計邏輯:抓住問題本質,才能提出既安全又永續的解決方案。