第6章:水與風形塑的地形系統

第6章 | 水與風形塑的地形系統 翰林版 普高地理 第一冊(地理1)

本單元聚焦流水與風力兩大營力,從「侵蝕—搬運—沉積」三階段出發,理解沖積扇、河階、曲流、三角洲與沙丘等地形如何在不同時空尺度與環境條件下形成與演變。

單元簡介 Overview

流水地形受降雨、流量、坡度、基準面與岩性控制;風成地形則與乾燥度、植被覆蓋、風向與顆粒大小密切相關。透過真實案例(如沖積扇與三角洲的資源利用、沙丘遷移與土地管理),學生將能連結環境變遷與人地互動,建立系統性的地形觀點。

歷史背景 / 地理位置 Context

自地理學開展以來,對流水與風力的研究從圖像觀察、野外踏查,逐步走向定量分析、遙測與地理資訊系統(GIS)整合。臺灣位處季風與颱風影響區,河川短促、坡陡流急,扇狀地與沖積平原發達;而乾燥與海岸地區則可見風成沙丘與風蝕地形。

(此處預留圖片位置:臺灣主要沖積扇/三角洲/沙丘分布示意)

核心觀念 Key Ideas

  • 營力三階段:侵蝕 → 搬運 → 沉積
  • 流水地形系統:峽谷、河階、曲流、沖積扇、氾濫平原、牛軛湖、三角洲
  • 風成地形系統:新月形/拋物線形/縱向/橫向沙丘、風蝕窪地、礫漠(沙漠並非皆為細沙)
  • 控制因子:坡度與基準面變化、流量與顆粒大小、乾濕度與植被覆蓋、岩性與構造
  • 時空尺度:事件(豪雨/颱風)到長期(氣候帶/地殼抬升)之交互作用
  • 人地互動:攔砂壩、堤防、採砂、農漁利用與保育管理的取捨

重要事件 / 案例分析 Cases

案例A|沖積扇聚落與風險管理

沖積扇由高能溪流出山口後能量驟降而沉積形成,常具地勢開闊、水源變化大的特性。聚落、果園與地下水抽取常集中於此;然而豪雨時扇端易遭洪氾與土石流威脅。治理策略包含扇端分洪、上游攔砂與土地使用分區。

案例B|曲流~牛軛湖的形成與河道整治

曲流內側沉積、外側侵蝕,頸部變窄後在洪水期可能截彎取直形成牛軛湖。若進行河道筆直化工程,雖利於航運與排洪,但可能加劇下游侵蝕並降低濕地生態多樣性,需評估生態工法與緩洪空間。

案例C|海岸與內陸沙丘的動態管理

沙丘型態取決於主導風向、砂源與植被。海岸沙丘可保護內陸免受風暴潮;內陸沙丘(乾燥區)則可能因過度放牧或植被破壞而擴張。穩定措施含植生、柵欄固砂與動態監測,兼顧生態棲地與地方產業。

延伸討論(與當代連結) Discussion

議題1|極端降雨與河川基準面變動

氣候變遷使極端降雨與洪峰更集中,河川侵蝕/沉積節律與河口三角洲穩定性可能改變。如何透過上游保育、滯洪與河口濕地復育,維持系統韌性?

議題2|採砂、攔砂壩與下游侵蝕

河道採砂與攔砂設施會改變顆粒供給,造成河床下切或海岸侵蝕。兼顧建設需求與環境保育,需建立砂石預算概念與跨域治理。

議題3|風塵暴與公共衛生

乾旱區或裸露地擴張可能增加懸浮微粒,影響能見度與健康。土地覆蓋管理、作物殘體留置與草方格固沙等手段可減緩風蝕。

跨科連結 STEAM

  • 物理:流體力學、臨界剪應力、風洞與粒子起動
  • 化學:溶蝕與沉澱、碳酸鹽岩地形
  • 生物:河口濕地、海岸植被與固砂功能
  • 數學與資訊:粒徑分布統計、GIS/遙測分類、時序分析
  • 公民與社會:水資源治理、土地使用規劃與風險溝通

常見迷思 Myths

  • 迷思:「沙漠都是細沙。」 → 事實:礫漠面積更廣,粗顆粒常見。
  • 迷思:「三角洲一定在海邊。」 → 事實:大型湖泊也可形成三角洲。
  • 迷思:「風化=侵蝕。」 → 事實:風化為原地破碎/分解,侵蝕含搬運移除。
  • 迷思:「河道整直一定降低災害。」 → 事實:可能加劇下游侵蝕並減少濕地緩衝。
  • 迷思:「沙丘固定不動。」 → 事實:沙丘會隨風向與砂源遷移。
快速檢核(自我小測)
  1. 曲流外側以侵蝕為主、內側以沉積為主。(對/錯)
  2. 攔砂壩通常會增加下游砂源供給。(對/錯)
  3. 新月形沙丘尖端朝向盛行風前進方向。(對/錯)

參考解答:1.對 2.錯(多為減少) 3.多為背風向(依環境而異)

學習檢核點 Checkpoints

  • 能解釋侵蝕、搬運與沉積的條件差異與連鎖效應。
  • 能判讀河流/風成地形剖面與平面圖,推論形成過程。
  • 能舉例說明人為工程如何改變沉積動力與生態。
  • 能提出一項本地河段或沙丘地的友善管理建議。

教師提示:可搭配校園周邊河段或海岸的野外觀察,蒐集降雨、流量與粒徑資料,並以簡易 GIS 標記觀察點,完成「營力—地形—人地互動」的情境報告。