2021年「盧碧颱風」造成荖濃溪上游明霸克露橋被土石流沖垮，並在玉穗溪河口形成了壯觀的沖積扇；陽明國中學生施子閎、趙翊安、黃子倢歷經多次實地調查與模擬，針對附近住民有關土石流等災害提出防災策略，以「扇扇「模」法師－探討影響沖積扇外形的環境因素」，勇奪今年全國科學展覽會國中組地球科學科第三名。

巧的是，兩年前明霸克露橋被沖垮流失後搭建的鋼便橋，近日又在杜蘇芮和卡努兩個颱風帶來的豪大雨沖刷下受損，造成交通中斷，山區部落再度成為孤島，也讓陽明國中三位學生的研究別具參考意義。

此外，陽明國中學生陳妍菲、吳奕萱、陳宥均也以「皂返有理-探討檸檬酸及檸檬酸鈉在皂垢分解與形成作用中的影響」，也榮獲今年全國科展「聯發科創造無限可能特別獎」、「大會最佳團隊合作獎」。

陽明國中地球科學老師侯依伶長期投入地球科學科展指導，鼓勵學生提出自己感興趣的研究問題，幫助學生確定探究的方向和目標、提供學生在探究過程中所需的支持和指導，這次也因指導全國科展滿5屆表現優秀，在全國科展受表揚為中小學科學展覽會優良指導教師。

沖積扇是臺灣高山地區常見的地形，當河川流至山麓時，會因為坡度瞬間減緩、流速降低，導致水流的搬運力降低，產生砂石堆積的現象，這些堆積所形成的扇狀地形就稱為沖積扇。

由於沖積扇較接近水源區，常為高山地區中地勢較為平坦的區域，所以許多聚落分佈於此。但在颱風豪雨來襲時，上游地區流域流速增加，便會挾帶大量的土石、砂礫，而對沖積扇地區造成大量的淤積，甚至對當地居民帶來生命或財產損失。

施子閎同學表示，開始想要探討沖積扇的形成因素，是因為2021年侵襲高雄的盧碧颱風造成荖濃溪上游的明霸克露橋被土石流沖垮，並在玉穗溪河口形成了壯觀的沖積扇。

當時與同學們看到沖積扇的報導後，便查閱各種文獻，進行討論，確定研究方向。並在老師的帶領下，實際到荖濃溪上游踏查不同的沖積扇，最遠曾經到達南橫的天池附近進行觀察，以荖濃溪、玉穗溪的河道做為模擬的依據，進行實驗設計，探討支流坡度、主流坡度、降雨強度、降雨的時間以及沉積物的顆粒大小比例對沖積扇形成的影響。

影響沖積扇外形的環境因子，並分析當災害發生時，沖積扇附近應採取的防災與離災策略。根據研究結果，他們提出沖積扇相對應的防災策略，包括依照不同環境因子，劃定合理的受災範圍、橋梁設計應考慮未來土石可能堆積的高度，以及居住在古老的沖積扇上時，還是必須遠離扇頂、遠離河道、遠離扇端。

化學組的陳妍菲同學，因為在國小就曾經以手工皂為主題參加化學科的科展研究，因此這一次仍以肥皂使用後所延伸的皂垢問題持續做深入探究。在測試許多種油品後，決定以椰子油、棕櫚油與橄欖油三種性質差異性極大的油種來自製手工皂，並以此探討皂垢溶解與形成的機制，研究中發現，只有橄欖皂垢在高溫的水中溶解率稍高，其他皂垢在不同水溫中都難以溶解。

一般家庭常用的檸檬酸雖對皂垢有較好的溶解率，但會生成油狀皂渣，使用後需要立即沖洗擦拭，若改成使用檸檬酸鈉清潔，則可藉由檸檬酸跟與鈣離子的結合來促進皂垢解離，逆向形成皂液，且不會生成油狀物質，因此嘗試在手工皂的製程中直接加入檸檬酸鈉來評估減垢的可行性，結果發現「檸檬酸鈉手工皂」不只能減少皂垢，且有提升油脂乳化力與去汙洗淨力的效果，值得推廣。

參賽學生表示，雖然國中的課業壓力很大，參與科展必須投入大量的時間，對體力與意志力都是很大的考驗，但在這漫漫的探究長征中，他們不只學會了實驗方法、獨立思考的能力、口語表達及研究精神，也發現生活中原來處處有科學，隨時等待著大家去發掘。

陽明國中學生研究手工皂皂垢溶解率。   圖：高雄市教育局提供

陽明國中學生研究手工皂皂垢溶解率。   圖：高雄市教育局提供