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研究生: 劉鵬廷
Liu, Peng-Ting
論文名稱: 從淤泥到生態修復構件 —以桃園埤塘為場域的在地材料循環
From Silt to Ecological Restoration Components: A Local Material Circularity Approach in the Taoyuan Irrigation Ponds
指導教授: 劉舜仁
Liou, Shuenn-Ren
郭文毅
Kou, Wen-Yih
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2026
畢業學年度: 114
語文別: 中文
論文頁數: 127
中文關鍵詞: 桃園埤塘埤塘淤泥循環材料多層次介面模組生態構築
外文關鍵詞: Taoyuan Irrigation Ponds, Pond Sediment, Circular Material, Multi-layer Interface Modules, Ecological Tectonics
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  • 桃園埤塘位於農地、水系與城市交界,長期承擔灌溉、調蓄與棲地等多重功能,但在都市化與氣候變遷壓力下,逐步面臨淤積、水質惡化與生態破碎等問題。本研究將清淤過程中常被視為廢棄物的「淤泥」重新定位為可被轉化的在地原料,嘗試以材料化與構件化回應埤塘修復的工程與生態需求提供長期維護運作。

    在材料性質上,透過實驗測試與配比調整建立「淤泥材料配比」系統,進行抗壓強度測試,以掌握材料強度發展與可比較的評級依據。 研究整合「抗壓強度 × 淤泥體積比」建立材料評級與構件應用的映射關係,使材料開發可進一步對接後續構件尺度與場域需求。

    結果顯示,在參數優化後的穩定配比中,淤泥去化量達 42.9% 時,材料抗壓可達 254 kgf/cm²(≈24.9 MPa),顯示其具備作為景觀修復構件的可行性。

    在材料基礎上,本研究提出「修復構件」概念,強調構件可部署於邊坡、植生帶與水位交界等位置,形成多層次介面關係。構件兼具模組化、異質材料可搭接性與生態支持功能,可作為濕地埤塘與都市埤塘等不同區位情境中的邊坡穩定、棲地營造與環境保護介入工具。

    以區域循環經濟為視角,本研究提出「區域聯盟」作為治理與產業協作的載體,並建立循環材生命週期的操作邏輯:將淤泥自清淤來源出發,經在地前處理、工作坊製作、場域安裝,延伸至使用維運與回收再導入,串連成一條可被追溯、可被修補的閉合迴圈。透過在地材料的再生鏈,埤塘不再只是被動承接淤積的容器,而成為驅動生態循環的介面,淤泥亦從去化的負擔,轉化為能回到場域、支撐流域修復與地方再生的關鍵資源。

    Taoyuan’s irrigation ponds sit at the interface of farmland, waterways, and urban areas, providing irrigation, flood retention, and habitat functions. Under urbanization and climate change, they increasingly suffer from siltation, water-quality deterioration, and ecological fragmentation. This study repositions dredged pond sediment—typically treated as waste—as a locally transformable resource, and explores sediment-based materials and modular components to meet engineering, ecological, and long-term maintenance needs in pond restoration.

    Methodologically, we developed a “sediment module material” system through particle-size analysis, material property tests, and mix optimization. Standardized specimens were cured for 3, 7, and 28 days and tested for compressive strength to establish a comparable grading basis. A mapping framework integrating compressive strength and sediment volume fraction was then used to link material grades to component scales and site demands.

    Results show that an optimized stable mix achieved a sediment utilization rate of 42.9% with compressive strength of 254 kgf/cm² (≈24.9 MPa). While below structural brick benchmarks, it exceeds reference values for non-structural masonry units, indicating feasibility for landscape substrates and restoration components.

    Building on these findings, we propose “Ecological Interface Components” deployable at slopes, vegetated bands, and water-level edges to create multi-layer interfaces. With modularity, compatibility with heterogeneous materials, and ecological support functions, these components can support slope stabilization, habitat making, and environmental protection across wetland, urban, and peri-urban pond contexts. Finally, a regional alliance and circular life-cycle workflow—linking dredging, local pre-treatment, fabrication, installation, maintenance, and recovery/reintroduction—is proposed to close the loop, turning sediment from a disposal burden into a key resource for watershed repair and place-based regeneration.

    摘要 I 謝誌 VI 目錄 VII 圖目錄 IX 表目錄 XII 第一章 緒論 1 1-1 研究背景 2 1-2 研究動機與目的 4 1-3 研究設計議題 6 1-4 研究樣本採樣 7 1-5 研究方法流程 9 1-6 小結 10 第二章 文獻與案例回顧 11 2-1 循環經濟視野下的再生物 12 2-1-1 淤泥材料應用潛力 13 2-1-2 淤泥疏浚循環鏈 14 2-1-3 蘊含碳減量效益 15 2-2 鹼激發膠結材料 16 2-3 都市修復的物質協商 18 2-3-1 系統化構法的可調適性 18 2-3-2 組裝與替換策略 19 2-4 小結 20 第三章 區域性循環物質流建構 21 3-1 現今埤塘淤泥物質流 22 3-2 跨區域聯盟系統 23 3-3 循環材生命週期 24 3-4 生態循環與物質材料的契機 25 第四章 循環材料測試分析 26 4-1 實驗目標 27 4-2 實驗流程 28 4-3 土壤沉降試驗 30 4-4 材料性能試驗 33 4-4-1 粒徑測試 34 4-4-2 淤泥種類測 36 4-4-3 漿體黏著材比例測試 38 4-4-4 淤泥去化量測試 40 4-5 測試數據與分析 42 4-6 小結 43 第五章 埤塘生態修復構件 44 5-1 概念發展 45 5-2 TPS構件設計 46 5-3 預期組構與連接方式 48 5-4 模組構件製作流程 52 5-5 複合式構件系統 56 5-6 構件性能與配比 62 5-7 區域封閉循環系統 64 5-8 小結 66 第六章 埤塘空間演譯 67 6-1 現況基本調查 68 6-2 基地調查 70 6-3 埤塘 A 濕地埤塘 72 6-3-1 場域 A 現地調查 72 6-3-2 場域 A 生態修復的設計回應 76 6-3-3 場域 A 修復構件材料推估 86 6-4 埤塘 B 都市埤塘 88 6-4-1 場域 B 現地調查 88 6-4-2 場域 B 地方再生的設計回應 90 6-4-3 場域 B 修復構件材料推估 98 6-5 生態循環與物質流再構 100 6-6 小結 102 第七章 討論與結論 103 7-1 研究成果總結 104 7-2 探討與後續建議 105 7-3 結論 106 參考文獻 107 附錄 111

    中文文獻
    [1] 曾俊凱(2024),鳳梨纖維土磚:在地餘料的升級回收與自造 -以屏東縣高樹鄉泰山村基地為例。國立成功大學建築學系。
    [2] 潘守言(2022),類水泥材料積層製造系統之建構-應用於澎湖縣珊瑚復育。國立成功大學建築學系。
    [3] 黃浩(2022),循環漿體填充材與框架系統接合工法研究 - 以澎湖民族路、赤崁基地為例。國立成功大學建築學系。
    [4] 蔡蕙奾(2022),牡蠣殼循環材料:現代三合土 - 以台南安平基地為例。國立成功大學建築學系。
    [5] 高一弘(2013),桃園埤塘鳥類多樣性與埤塘周圍景觀關聯性分析之研究。中華大學營建管理學系碩士班。
    [6] 李梧桐(2006),埤塘與水圳生態功能重塑評估準則之研究---以桃園縣龍潭地區為例。開南管理學院企業管理學系碩士班。
    [7] 彭薏芳(2015),桃園埤塘永續發展研究,國立雲林科技大學休閒運動研究所。

    英文文獻
    [1] Bhairappanavar, S., Liu, R., & Shakoor, A. (2021). Eco-friendly dredged material-cement bricks. Construction and Building Materials, 271, 121524. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121524
    [2] Nguyen, H. T., Dang, T. P., Pham, M. T., & Le, V. Q. (2021). Engineering properties of alkali activated materials produced from Thu Duc Water Plant waste sludge, fly ash, and alkaline activator by semi-dry pressing method. Journal of Polymer & Composites, 9(1), 39–48.
    [3] Fang, W.-T. (2005). A landscape approach to reserving farm ponds for wintering bird refuges in Taoyuan, Taiwan (Doctoral dissertation, Texas A&M University).

    期刊
    [1] Huang, S.-L., Lee, Y.-C., Budd, W. W., & Yang, M.-C. (2012). Analysis of changes in farm pond network connectivity in the peri-urban landscape of the Taoyuan area, Taiwan. Environmental Management, 49, 915–928. https://doi.org/10.1007/s00267-012-9824-7
    [2] Liou, Y.-A., Wang, T.-S., & Chan, H.-P. (2013). Impacts of pond change on the regional sustainability of water resources in Taoyuan, Taiwan. Advances in Meteorology, 2013, Article 243456, 6 pages. https://doi.org/10.1155/2013/243456
    [3] MacArthur, R. H., & Wilson, E. O. (1963). An equilibrium theory of insular zoogeography. Evolution, 17(4), 373–387. https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1963.tb03295.x

    政府出版品與研究報告
    [1] 內政部(2017),桃園埤圳重要濕地(國家級),保育利用計畫(草案)。桃園市政府水務局 (2022),觀塘.塘觀 尋訪千塘之鄉的桃花源記。
    [2] 行政院環境保護署 (2004),埤塘重要生態價值將納入環境影響評估審查重點。取自 : Page/3B3C62C78849F32F/71f36bfd-19d2-4485-8694-9c30cfc78dcb
    [3] 錢玉蘭, 林幸助(2019),生態系統服務功能價值評估規範手冊:105至106年度國家重要濕地社會經濟價值評估計畫(106至107年度擴充案),內政部營建署城鄉發展分署(委託),國立臺北大學(受託)。
    [4] 林幸助,陳琦玲, 陳添水(2018),「106–107年度重要濕地碳匯調查計畫」案成果報告書(案號:UR-10611),內政部營建署城鄉發展分署(委託),國立中興大學執行)。

    網路資料
    [1] Bauhaus Earth(2025),Series 3 — Regenerative Neighbourhoods and Cities,# 2: Green and Blue Spaces –Reintegrating Nature in Cities。取自 : https://www.bauhauserde.org/subpages/series-3-regenerative-neighbourhoods-and-cities
    [2] 台灣濕地保育網(2020),重要濕地碳匯調查。取自 : https://wetlandtw.blogspot.com/2020/04/blog-post.html?m=1
    [3] 自由時報(2025),桃園大圳野鳥普查 211口埤塘記錄到84種、1萬3518隻。取自 : https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/4948221
    [4] 聯合報(2025),桃園埤塘野鳥常駐、生態豐富...但面臨填平與航空城開發 恐逐漸消失。取自 : https://ubrand.udn.com/ubrand/story/123659/8543833
    [5] 自由時報(2010),天上掉下來的黑金/淤泥燒成綠建材 年產值估24億。取自 : https://news.ltn.com.tw/news/life/paper/398923
    [6] The University of Hong Kong,TAL-L Materials Library,TAL-L Tutorial: Sedimentation Test。取自 : https://tall-materials.org/tutorials/tal-l-tutorial-sedimentation-test/
    [7] 中原大學(2025),中原大學舉辦桃園埤塘國際論壇,以在地文化連結全球永續對話。取自 : https://www.cycu.edu.tw/?p=37436
    [8] 桃園觀光導覽網(2025),八德埤塘自然生態公園。取自 : https://travel.tycg.gov.tw/zh-tw/travel/attraction/505
    [9] 青境工程顧問有限公司,華興池公園規劃設計 。取自 : https://www.ecoscape.com.tw/project/%E8%8F%AF%E8%88%88%E6%B1%A0%E5%85%AC%E5%9C%92%E8%A6%8F%E5%8A%83%E8%A8%AD%E8%A8%88#h.cf63bvsm8n40

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