臺南縣關山村環境地質研究
一、前言
民國98年臺灣地區連續遭遇莫拉克及嗇蜜兩個颱風之侵襲，在各地造成居民生命及財產之嚴重損失。南化鄉關山村範圍內有數條農委會所公告之土石流潛勢溪流分布，對聚落構成威脅，故臺南縣政府在莫拉克災後曾與原住民召開說明會，徵詢遷村之意願，但居民意願低落。
由於土石流對本區仍會造成威脅，臺南縣政府仍希望依政府所公佈之「八八水災災區劃定特定區域安置用地勘選變更利用及重建住宅分配辦法」向行政院經濟建設委員會提報劃定特定區域。
本研究特針對關山村土石流分布附近之地形條件、地質條件、災害現象及潛在問題進行探討。透過土石流發生地區之地形特性，提供一些居民在颱風來臨時可供因應之措施，希望儘量降低土石流發生時所可能產生之災害。
二、地理概述
臺南縣關山村位於臺南縣之東南隅與高雄縣甲仙鄉接壤之處，位南化水庫上游之後堀溪兩岸。本調查範圍北起平坑匯流後堀溪之交匯口，南至公田的11號橋之南。東起石牙之東，西達狗寮溪上游，面積約
本區地形主要由岩性及構造所控制，主要是砂頁互層及一系列斷層及褶皺所形成。而山稜與河谷之走向與構造皆呈東北－西南之方向。在本區後堀溪流域內，山脈之東側斜坡多為順向坡(照片1)，河流淺蝕於斜坡上呈順向河，縱向之河谷形成羽毛狀水系，短促又陡直，縱谷多發育在較軟弱的頁岩與砂頁岩互層出露之處，形成低緩又零碎之地形。
圖1 臺南縣關山村位置圖
區內主要以農業為主之土地利用形態，利用區域多分布在區內河階台地之上，居民則散居在農地之間。由於區內缺乏特殊之地形景觀，故近年興起之旅遊風潮並未為本區帶來發展。
三、地質概述
地層
出露於關山村調查範圍之地層包括上新世茅埔頁岩、竹頭崎層及北寮頁岩，更新世之階地堆積層及全新世之沖積層。茲由老至新分述如下：
上新世
茅埔頁岩(Pmp)
茅埔頁岩是由張錫齡和鍾振東(1956)所提出在隘寮腳層與竹頭崎層之間的頁岩相地層特其重新命名。其標準地點在後堀溪南岸之茅埔村。茅埔頁岩是以暗灰色頁岩為，夾有薄層之細粒砂岩和泥質頁岩。岩性膠結不良，層中富含有孔蟲化石及貝類化石。茅埔頁岩出露在本調查範圍之西北角之山稜位置。
竹頭崎層(Pct)
竹頭崎層其取命為後堀溪南岸之竹頭崎村。竹頭崎層沿著後堀溪西側河岸呈狹長帶狀分布，主要由淡灰色至灰色細粒塊狀泥質砂岩，以及泥質砂與暗灰色頁岩互層(照片2)。泥質砂岩帶呈凸鏡狀之厚度變化或尖滅。層內富含化石包括有孔蟲、貝類、螃蟹及鮫魚齒等。在地形上本層在本區常形成豚背脊地形。出露在調查區內後堀溪西岸坡面，東向之坡面多為順向坡。竹頭崎層整合覆蓋於茅埔頁岩之上。
北寮頁岩(Ppl)
北寮頁岩的名來自後堀溪北岸之北寮村。廣泛分布在後堀溪河谷一帶。以暗灰色或青灰色頁岩和砂質頁岩為主，偶夾薄層黃褐色泥質砂岩(照片3)，砂岩層時有不規則之變化，地層層面不易判斷，頁岩常有洋蔥狀剝理，並含有孔蟲、軟體動物、單體珊瑚及螃蟹化石等。本層出露在後堀溪東岸，多屬逆向坡的區域。
更新世
階地堆積層(Qt)
階地堆積層由泥、砂及礫石所組成，是由後堀溪帶來之沉積物堆積而成。分布在調查範圍內後堀溪兩岸，河流之內灣處皆有寬廣之階地出現。
全新世
沖積層(Qa)
由後堀溪所帶來之礫石、砂和泥所組成，大多尚未膠結。
地質構造
本區位於平溪斷層與竹頭崎斷層之間的地塊，構造線皆未通過本區內，地層單純向東傾斜，並沒甚大之變化。兩斷層間有頂平林向斜出露在調查範圍之東側外，接近平溪斷層，在草人埔附近被平溪斷層所截。
四、環境地質評估
出露在本區之地層，岩性多屬細粒之砂岩或砂質頁岩，其岩性較弱，非常容易變成侵蝕作用影響，在風化後形成非常細顆粒之堆積物。本區產生之環境地質問題包括：
4.1 淺層崩塌
本區出露之岩層特性為易受侵蝕之砂頁岩層。在河流東岸為逆向坡，受河水或雨水侵蝕而產生淺層崩塌(照片4)，而河流西岸多為順向坡，常發生坡面上之土體滑動(照片5)。這些淺層崩塌較多集中在兩岸接近稜線的區域，或是較大規模之全坡面破壞形式(圖2)，最為集中區域包括北勢園附近西岸、亞美坑橋北側及檳仔崙西側稜線附近。其皆與侵蝕作用有莫大之關係。
4.2 河岸侵蝕
本區主要溪流為後堀溪，其流路異常彎曲，在其轉彎之處，常出現河岸侵蝕之現象，造成其坡面產生崩塌(照片6)，形成大面積之坡面裸露，這些坡面不停受河水侵蝕，不易復原。另外在河流轉彎的地區如遇階地分布的區域，同樣因侵蝕而形成階地邊緣之侵蝕現象(照片7)。令階地後退，若階地上有房舍分布時，則容易產生破壞。調查區北側之瑞峰國小便是位於階地之上(照片8)，其邊緣同樣受河岸侵蝕影響，在接近邊緣的建物可能受到影響，幸而其位於較高程位置則比較安全，故在河階利用時，仍以遠離河岸及高程較高之處為首要之選擇。
4.3 土石流
在本調查範圍內共有3條農委會公佈之土石流潛勢溪流，以及2條土石流敏感溪流。本區內面積只有約
圖2 臺南縣關山村環境地質圖
五、結論與建議
5.1結論
1. 本區域內出現之環境地質災害，主要是與侵蝕相關，其中河岸侵蝕對邊坡之破壞頗為嚴重，對下游之南化水庫亦造成影響，另外坡面上的侵蝕造成崩塌之發生，進而形成土石流之潛在災害，所以在居住安全之前題下，首重要避開以上兩種災害區域。
2. 瑞峰國小位於階地之上，此階地北邊受後堀溪流路之影響，侵蝕嚴重，八八水災時，洪水淹没下方通往對岸之便橋。階地的低高程邊緣位置有被洪水淹沒及河岸侵蝕之危險。故利用時應以距河床高程較高之位置為佳。
3. 本區內共有3條土石流潛勢溪流，2條土石流敏感溪流及1條值得關注之野流。其中DF040及DF041具有保全對象，而DF042則有橋樑之安全值得注意。檳仔崙之敏感溪流無保存對象，亞美坑橋之敏感溪流已經發生土石流把橋樑沖毀。瑞峰國小對岸的野溪是值得關注之溪流。
5.2建議
1. 第十二號橋在八八水災時被洪水沖毀，其西側之低位階地是洪水可能侵擾之區域，同時它位於DF041土石流潛勢溪流之河口，可能受到影響，故利用時應避開河口附近並以避開洪之高程位置為佳。
2. 土石流主要是對河口地帶之建物造成破壞，在上述溪流旁之居民應選擇河口與河口間之山嘴地帶，同時高程應選同一塊階地中較高之位置，便可避開土石流及河岸侵蝕之困擾。
3. 本區階地面積廣大，但受河岸侵蝕及土石流之潛在威脅。居民可以在考慮將房舍之位置遷往上述距離不遠之較安全地帶，在颱風暴雨來臨便可避免臨時避難或是陷入是否大規模遷村之種種爭論之中。
六、參考文獻
1. 中央氣象局，1996∼2007，氣象資料年報。
2. 鍾振東、張錫齡，1956，臺南縣竹頭崎構造之地質，中國石油公司十週年紀念臺灣石油地質討論會論文專輯，第237-245頁。
3. 宋國城、林慶偉、林偉雄、林文正，2000，臺灣地質圖說明書，第51號，甲仙圖幅，經濟部中央地質調查所。
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照片1 河流右側多為順向坡 |
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照片2 竹頭崎層之砂岩 |
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照片3 北寮頁岩風化剝落情形 |
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照片4 坡面上常有淺層崩塌 |
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照片5 河岸邊的順向坡區域 |
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照片6 河岸侵蝕所形成的崩塌現象 |
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照片7 洪水造成的階地邊緣之侵蝕 |
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照片8 瑞峰國小所處之階地邊緣遭侵蝕現象 |
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照片9 DF040土石流潛勢溪流之河道情形 |
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照片10 DF041土石流潛勢溪流河口有崩塌現象 |
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照片11 亞美坑橋與河道上游崩塌情形 |
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照片12 亞美坑橋上游另一集水區河道堆滿土石 |
