文：江協堂(國立宜蘭大學講師)/圖：全球測繪科技股份有限公司

改寫自「宜蘭縣立蘭陽博物館建築基地烏石港遺址濕地與周邊地質偵測調查案結案報告」(全球測繪科技股份有限公司 提供)

清廷在道光六年（1826）正式指定西勢大溪出海口的烏石港為噶瑪蘭廳的「正口」，宜蘭地區對外貿易的貨物大都經由此港出入，頭城成為貨物的集散中心，其對口貿易除台灣北部以外，也遍及大陸東南沿海一帶，故商業興盛，船隻絡繹不絕。光緒四年（1978），宜蘭地區發生大水災，通往烏石港的河道淤塞，西勢大溪河道南移，改頭城南邊的打馬煙出海，大正十三年（1924）發生另一場大洪水，烏石港南邊的福德溪將大量沙泥湧入烏石港河道內，使河道消失，烏石港現今只剩下一灘深僅約1公尺左右的湖水，以及西側數顆烏石，供人憑弔。

蘭陽博物館選擇在舊烏石港西邊的濕地興建（圖1），並擬重新整建港區水域和周邊用地，然此地區有可能是當時港口的貨運集散地，其地下是否可能存在一些古建物遺跡，甚或沈船等據研究價值古物，宜蘭縣政府為維護歷史遺跡，因此在興建主體工程之前，擬先以非破壞性之聲納法和地電阻法，偵測地面至地底10公尺地層內是否有掩埋物存在，以做為未來工程施工的參考。

探測地下掩埋物有許多種方法，例如聲波回音原理的聲納法、震測法，或者磁學原理的地磁法、電學原理的地電阻法、電磁法等等。對探測港口附近被掩埋在地下的沈船、遺址或舊河道位置而言，聲納和地電阻是頗適宜的方法。

現今的舊烏石港一帶是清代西勢大溪的出海港口，當時的烏石港曾經是宜蘭地區的第一大港，後因西勢大溪河道淤積而被迫廢棄，一百多年來，自然的變遷和人為土地開發、交通建設等，烏石港附近西勢大溪的河道位置已被掩埋而無法辨識，為了推測烏石港地下是否有建物、沈船等遺址，以及舊河道可能的位置，我們使用聲納法和地電阻法探測烏石港附近的陸上和湖上水域。

探測結果，聲納的資料顯現有數個地方地底下2-3公尺有明顯的物體反射，物體的寬度約1-2公尺，可能為崩落的礁石、部分的船體或者其他硬質物體，另外地電阻資料則推測出舊西勢大溪河道位置可能在現今港內烏石的南側一帶。

舊烏石港位於頭城鎮北邊約兩公里的海邊（圖1），因港內有數塊高約數公尺、可作為地標的烏石（硬頁岩）而得名，嘉慶元年（1796），吳沙等人在頭城開闢出宜蘭地區的第一個聚落，當時由於陸運較不發達，貨物的出入必須仰賴水運，港口的設立有其迫切之需。綜觀當時蘭陽溪北側的各條河川，從西邊的山區蜿蜒向東流到海岸邊的沙崙後，全部匯集成一條南北向的大河川，稱為西勢大溪（圖2），西勢大溪流量穩定，有舟輯之利，向北流至頭城附近出海。

本次探測區域包括陸上和港內水域，陸上和部分淺水水域使用地電阻法，水域部分則用聲納法。

地電阻法之原理係利用地層的電阻率與組成地層的礦物、顆粒度、組織以及含水量、鹽度有關的特性，當地表上有一電流通過時，由各個區域的電壓差異，即可得知地層的電阻率分佈，進而推測地層中的含水量、含鹽度或探測地層內的異常構造，圖3為一般不同地層材料之電阻率對應關係，圖中可發現砂岩電阻率比黏土岩高出甚多，而地層中如果含有海水，則因其含大量離子，電阻率會減小很多。

聲納法是利用聲波的回音原理探測目標物的位置，在水中或地上產生一聲波，聲波往地底下傳遞，遇到掩埋物就會反射到地表上來，本探測使用的是一種頻率會隨時間變化的變頻聲納，其特性是利用一個寬頻率的變幅、變頻聲源，在水中連續發射聲波（圖4），變頻聲納的好處是同時具有高解析和深穿透力的特性，因此不僅可解析淺部兩三公尺內數十公分寬的目標物，深度數十公尺、寬度數公尺的目標物也可以被偵測到，故又稱高解析聲納法。

本次探測區域包括舊烏石港水域以及西邊周圍的陸域，總面積約4公頃，水域部分大約呈北北東走向的狹長型區域，長約400公尺，寬約50-80公尺不等，區域地質顯示，整個測量區域主要坐落在現代沖積層上，基盤則以硬頁岩為主的乾溝層，由蘭陽博物館興建時的鑽探資料得知，館址基地基盤深度約2-3公尺，但往東至水域附近，基盤急速加深，部分可達10公尺以上，推測基盤深度變化之處，可能就是以前的河岸，如此，若有沈船等古物則較可能分佈在當今水域部分，而古建物遺跡則會在館址南側或西側陸域一帶。

地電阻法探測工作分兩階段進行，首先在探測範圍內進行較大範圍的調查，配置測線L1、L2、L3、L4及L5，俟做出初步結果後，再佈設L6及L7追蹤測線（圖5），施測總長度為1,069公尺。

聲納法使用小竹筏當載具，測線以東西向為主，並以兩條主要的南北向長線連接各東西向測線的訊號，測線總計44條，位置如圖6所示。

地電阻法在施測前必須先策劃測量的點位（圖7），接著再以人工佈置測線（圖8），本次佈線的電極棒間距為3公尺，各測線長度約數十公尺至上百公尺，取得之資料經逆推演算後，即可用顏色來代表不同深度地層之電阻率，呈現地下岩層之電性結構（圖9）。

本次高解析變頻聲納使用10kHz以上之高頻變頻系統，穿透地底下深度約數公尺（資料擷取至8公尺），可解析目標物之寬度可小至數十公分，聲納儀以浮球拖於水面上，GPS定位天線盤固定於聲納儀上方，控制主機則架設在舢舨上，因湖水太淺，捨馬達而改採用人工撐篙方式移動舢舨，按規劃路線繞行整個水域（圖10），所得回聲反射訊號經處理後，以黑白顏色表示訊號強度，並標示出可能為掩體的強反射訊號位置和深度。

地電阻探測結果，岩盤的電阻率最高，黏土沈積物最低，岩盤的深度在烏石的西側約5公尺，東側約20公尺，顯示東西向的岩盤面在烏石的東側附近有十幾公尺的落差，該處可能是舊河岸的位置。利用L1~L7的地電阻影像剖面，把整個地區的電阻層繪製在地圖上（圖11）。

圖11中可看出一條呈帶狀的東西向低電阻層分佈在烏石的南邊，並從烏石的西邊往東邊延伸至港口內，到港內後變成南北向分佈在整個港口，由於舊河道或港口與海相通，其所含的孔隙水鹽分較高，電阻率較低，因此推測這條帶狀的低電阻率地層應該是被掩埋的舊河道或舊港口（圖12），如此，舊烏石港的古地理圖大略可還原如圖13所示，這個推論與古史記載的河道走向和方位差異不大，可信度很高。