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【2016林場實習-森林環境】

2016年8月5日 評論已關閉

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一種,"人咧做,天咧看",的概念。

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Field work

2015年9月8日 評論已關閉

Field work’s primary purpose must be to teach our students to be curious, to look, to collect data, to test existing ideas, to develop new hypotheses, including outrageous ones!"

Burt and McDonnell (2015, WRR)

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3D沙箱

2015年3月1日 評論已關閉

後知後覺,無意間發現這技術,這3D沙箱的idea真好,可以瞭解集水區中地形與水的關係。

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詳細:

http://idav.ucdavis.edu/~okreylos/ResDev/SARndbox/index.html

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大規模淺層崩塌

2014年3月3日 評論已關閉

2013年在日本伊豆大島發生的大規模崩塌導致泥流的災害。

有趣的點:

熔岩層上的淺層崩塌(水文)。

土層厚度只有50cm左右的森林地(土壤)。

地形非0次谷(地形)。

道路橫貫?(人為?!)

資料來源:

伊豆大島の土石流 火山灰層が「表層崩壊」 豪雨の激流追い打ちか

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資料來源的備份:

伊豆大島(東京都大島町)に甚大な被害をもたらした台風26号による土石流の実態が、現地調査で次第に明らかになってきた。火山灰で覆われた斜面で浅い部分が崩れる「表層崩壊」が起きた後、豪雨が倒木を押し流して被害が拡大。どこの火山でも起こり得る現象とみられ、専門家は注意を呼び掛けている。(伊藤壽一郎、黒田悠希)

 

溶岩層上で発生

  火山島の伊豆大島では、三原山(標高758メートル)が何度も噴火を繰り返してきた。このため島の地盤は基本的に、溶岩流が冷えて固まった岩盤の上に、火山灰が堆積して表土を形成する2層構造になっている。

 土石流が起きたのは山の西斜面の大島町元町地区。14世紀に流れた溶岩の岩盤上に位置しており、溶岩層と土石流の分布はほぼ重なる。

 土砂崩れは地下2メートル程度までの表土層が崩れる表層崩壊と、数メートルから数十メートルの厚さで岩盤が崩れる深層崩壊の2種類がある。溶岩層は水を通しにくいため、大雨が降ると上部の火山灰層に多くの水分がたまり、浅い部分だけが崩れる表層崩壊が起きやすい。

 元町地区では10月15日午前から雨が降り始め、1時間当たりの降水量は16日午前2時に100ミリを突破。積算雨量400ミリを超えた段階で、表層崩壊が標高440メートル付近で複数発生した。崩壊は幅約600メートルに及び泥流が襲った。

厚さ数十センチで崩壊 現地調査した群馬大の清水義彦教授(水工学)は「きめ細かく水分保持力の強い火山灰が崩落していた。雨水を含んで重くなり、表層崩壊が起きたのだろう」と話す。 大量に水を含んだ火山灰層は、溶岩層との境界面から根こそぎ崩壊することが多い。だが、今回は地表から50センチ~1メートルのごく浅い部分だけが崩れており、溶岩層が露出した場所はほとんど見つかっていない。清水教授は「火山灰層の内部で崩壊が起きた可能性がある」と指摘する。 森林総合研究所の現地調査によると、火山灰層の内部は、スコリアと呼ばれる軽石と火山灰で5つの層に分かれていた。スコリアの方が水を通しやすく、より弱いが、どの層が崩れたのかは分かっていない。

 地表から数十センチの崩壊面では「パイピングホール」と呼ばれる雨水や地下水が噴き出た痕跡も見つかっており、崩壊との関連を調べる必要があるという。

 京都大防災研究所の福岡浩准教授(地滑り学)の分析では、最初に崩れた場所は30度以上の急斜面で、土石流は最大時速60キロと非常に速く威力が大きかった可能性がある。

 被害は土石流だけではなかったようだ。倒壊した家屋や道路には上流から押し寄せてきた倒木が数多く残っていたが、火山灰はあまり付いていなかった。

 同研究所の竹林洋史准教授(河川工学)は「表層崩壊の発生後も、1時間当たり100ミリを超える豪雨が続き、土砂が少ない水流が発生し斜面を下ったのではないか」と推測する。

 土石流の後、豪雨で洪水のような激流が到来。倒木やがれきはこれに乗って流され、家屋を破壊して被害を拡大したとみられる。

 

他の火山でも警戒

 地質が同じ場所はほかにもあるのに、土石流はなぜ元町地区に集中したのか。森林総研の落合博貴企画部長(治山工学)は「三原山の西側は東側より傾斜が急ということもあるが、局地的な雨量の差が主な要因だろう」と話す。

 同地区は1時間当たりの降水量が観測史上最大の122・5ミリに達し、24時間雨量も824ミリを記録。一方、約4キロ北の大島空港付近では降水量が約半分にとどまり、土石流は発生しなかった。

 1時間に100ミリを超える豪雨は、日本では10年前まではめったになかったが、ここ数年は地球温暖化を背景に局地的な豪雨が頻発している。

 溶岩の地盤に火山灰が堆積した地質構造は、火山であれば基本的に同じで、今回のような災害はどこの火山でも起きる可能性がある。落合氏は「豪雨が予想された場合、火山周辺の住民はいち早く避難を検討する必要がある」と警鐘を鳴らしている

 

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土石流潛勢區域

2013年5月2日 評論已關閉

土石流跟崩塌不太一樣,曾經發生土石流的地方是有很高的機會再度發生,特別是材料都還在的話。

因此對於類似的土石流潛勢區域,不能單看局部,而是要從源頭(材料)開始看。

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程式

2013年3月31日 評論已關閉

就自己的觀察,相較於電機學院、工學院,大多數森林系的學生並不擅長於程式語言,但我在「土壤物理學」的課程中特別加入了寫程式的項目,雖然是簡單的VBA,但我相信這工具可以做很多事情,包括資料整理、資料分析,這也是我的學習過程。我想,我辦得到的話,大家也可以。

程式語言是一個很大的契機讓我著迷於「土壤物理學」,透過編寫程式來瞭解這學門,減少了許多入門時的抗拒。直到現在,計算量少的我用VBA,計算量多的我用fortran,對我而言都是很重要的「武器」。即便大學時有修過一堂「計算機概論」,但到真的要使用的時候早已忘了差不多,於是如何寫程式這檔事,幾乎是自學而來的,書籍、網路有很多資訊,但並非按部就班地學習,而是我想要叫電腦幫我做這些事,然後想辦法與電腦溝通,無數的失敗後,找到自己的方法,如此而已。

這段影片說了很多事,其中的一些說法我很喜歡:

Facebook創始人Mark:「學習如何寫程式並是從想要學會所有的電腦科學,或是精通這門學問,我只是想做這件簡單的事,然後就開始了…我寫了這小程式,再來基本上就加了點東西,然後當我需要學一些新的東西時,就是從書本或是網路上找,接著就是給它加點東西。」

Girl develop IT創始人Vanessa:「你不需要成為一個天才去瞭解如何寫程式,而是需要下決心。」

http://www.youtube.com/watch?v=nKIu9yen5nc

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BOPPPS

2013年1月27日 評論已關閉

這週在教發中心參加了教學技巧工作坊(ISW),透過BOPPPS的流程,同儕們進行迷你教學演練,彼此互相建議,才發現自己在教學上真的有很大的問題。

其中最讓我發覺到的是,O這部分的不足,也就是Objective教學目的這一環。大概至今為止,總是準備了一堆東西,兩小時或三小時餵飽學生就好了,卻發現目的不清、順序不對,會讓人食不知味,甚至無法消化而吐出來。

能夠聽到同儕們的教學機會可欲不可求,可以收到同儕們對自己教學的建議更是難得。那幾天光是撰寫教案、製作PPT、思考教學流程就耗盡了所有的精力,好像又回到第一年為了隔天的課程徹夜未眠的狀態,嗯,果然很硬,但,收穫很大。

教學、研究發表、表演都是類似的事,都是「傳達」這件事,如何把自己想說的傳達給聽眾,就是學問。

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台灣的優勢?

2012年6月10日 評論已關閉

林業概論溪頭之旅。

夜晚很high,上課睡覺下課清醒,除非動動身體…這個狀況大概從以前就是這樣子了,當我是學生時也是這樣,於是策略就是想辦法讓他們動動身體。

還好,這堂課的一些message有傳達到,在回程的車上,當我昏昏欲睡時,許多人討論到「為何我們砍別人的樹,自己的卻不砍?」,也問到「為何都用國外的木材,而不用自己的?」

嗯,我說:台灣的環境條件不像世界上的木材生產大國,可以大規模地砍伐或種植;可能也無法仿造日本的模式,日本荒廢人工林(無經營)的問題也是很嚴重,就成本效益而言,從木材大生產國所進口的木材反而比較便宜,自己國家的木材反而是砍一棵虧一棵。

又問:「就林業來說,跟國外比較,台灣的優勢是什麼呢?」

嗯,我說:台灣有許多寶貴的題材,就我熟悉的領域中,台灣的環境條件及面臨的問題,或許是西方國家多年後會遇到的問題,例如極端的降雨特性…

之後一直想在這回答根本文不對題,是阿,台灣的優勢到底是什麼?好難的問題,或許多年後或許可以更清楚一點,對現在的我而言,確實是很難的問題。

下次,我或許該回答「你/妳覺得呢?」,學生的想法有時還更直接、更一針見血。

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歷史

2012年5月6日 評論已關閉

在這週「林業概論」請來的講師,她利用幾十年來的報章讓同學瞭解林業史的演進過程,這真是非常好的方法,對於瞭解一件事或是一個領域來說。

歷史始終不是我的強項,或許跟我所接受的歷史教育方式或是內容有關。直到這幾年,我發現對一個領域的歷史演進是很重要的,瞭解其脈絡才知道現在缺的是什麼,未來該如何走。

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「臺灣的森林、林業及林學教育」展覽

2012年2月24日 評論已關閉

這不是咖啡館的限時特價餐點,也不是蛋糕店的新產品,更不是如何吃蛋糕的使用說明,而是即將於今年三月在台大農陳館所舉辦的「臺灣的森林、林業及林學教育」展覽中,本研究室的三張海報。

看不見的事物常讓人充滿著好奇及不解,如同地表下水的移動、樹木根系的樣態,除非有神奇的透視能力或者超人般的挖掘體力,否則難探其一二。

耳熟能詳地,許多人都有聽過「森林的水源涵養功能」,但是否有想過植物如同動物一般需要水分,為何有水源涵養的功能呢?其主要原因在於森林土壤的保水及透水特性。森林土壤是具有高孔隙的媒介,如同海綿蛋糕或是洗碗用的海綿一樣,有著「保濕能力」或稱為「buffer effect」,在這樣一個緩衝的作用下,可減緩土壤水的流失量與速度,因此才稱森林具有緩和洪水及乾旱的功能。

長久以來「森林的抑制崩塌功能」也備受期待,主要來自於樹木根系補強土壤的抗剪力,若是根系深入岩層龜裂或大孔隙中且與岩層緊密結合時,效益就更大,就像可以用叉子叉起蛋糕或水果一般,因此才有「根系具有有穩固土壤功能」的說法。雖然樹木根系在崩塌抑制上的正面效益備受期待,但對於幼齡林或是淺根系的樹種來說,根系的生長最多只達到1~2公尺深左右,一般也難達到基岩面甚至侵入岩層,所以嚴格來說,森林的崩塌抑制效益多意指淺層崩塌,對於深層崩塌或是大規模的地滑,甚至破壞面比根系生長範圍還深或廣的淺層崩塌而言,根系並無明顯的抑制作用。

所以,不論是水源涵養還是崩塌抑制,森林的土水保持功能是有其界限,若能定性、定量地評估「森林、水、土」間的交互機制,將會是釐清森林在水土資源保育功能界限上的重要關鍵。

<後記>

許多人問我為何是「蛋糕」?那其實是幾年前在一場研究會上我搞笑地說著「坡地水文學者」與「集水區水文學者」的異同,我說:坡地水文學者所看的對象就像一個多層的蛋糕,各層間的美味關係多麼令人著迷;而集水區水文學者所看的對象就像一片洋芋片,形狀及口感多麼令人愛不釋手….

類似的聯想也在下面的連結可以看到,很有趣吧!

Nice edible debris flow

Nice cake#1

Nice cake#2

料理烹飪研究室(誤) 水土資源保育研究室 製作

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