外傘頂洲變遷對嘉義海岸防護之影響分析研究(總報告)

簡介

本計畫工作範圍為台子村(外傘頂洲北側3公里)至北門(急水溪口南側1公里)，沿岸長度約34公里。計畫分兩年度辦理，其目的希冀藉由海岸之基本資料蒐集分析、沿岸防護工分佈、計畫區海岸地形水深變遷特性分析及海岸波場模擬，檢討外傘頂洲變遷對沿線海堤安全性影響及既有設施因應改善對策，以作為未來本段海岸防護規劃與設計之應用參考。
依工作項目訂定，進行潮位、波浪、流況、砂灘及底床質粒徑、河川水文、地層下陷及外傘頂洲變遷研究文獻等資料蒐集。並由往昔水深地形監測資料，分析計畫區海岸地形變遷。
外傘頂洲地形變遷分析方面，歸納說明外傘頂洲海岸線及面積變化情形，再由自然力及人為因素兩方面分析外傘頂洲變遷的特性。分析結果顯示近二十年外傘頂洲仍持續向南及向東漂移。若砂洲面積縮小趨勢不變，於2028年以後砂洲高度將沒入EL.0m以下。
外傘頂洲變遷對計畫區海域波場影響方面，以NNW、WNW、W、WSW、SW及SSW六組颱風波向做模擬。模擬結果繪製成波場分佈圖、現況地形與外傘頂洲高度降低後之波高差異圖、各堤段堤前波高斷面圖。分析結果顯示波浪由北方入射時(如NNW波向、WNW波向)，因波向與外傘頂洲走向大至呈垂直，遮蔽區範圍較大，外傘頂洲高度降低對波高之影響至白水湖海堤段。波浪由南方入射時(如SW波向、SSW波向)，因波向與外傘頂洲走向大至呈平行，遮蔽區範圍縮小，對波高之影響至東石海埔地事業堤段。
外傘頂洲變遷對沿線海堤安全性影響方面，依據相關水理推估方法及經驗公式，由波場模擬結果分析海堤之安全性，推算波浪溯上高、越波量、堤趾基礎安定大小等項目。各堤段之波浪溯上計算結果，在50年重現期颱風波浪條件作用下，現況地形時各堤段皆無堤後越波情形發生。若增加考量水位抬升、外傘頂洲高度降低、地層下陷等條件下，於鰲鼓海埔地事業堤及東石海埔地事業堤會發生越波情形，但其越波量尚在安全標準內。
既有設施因應改善對策方面，依海堤波浪溯上與越波量分析結果，評估海岸結構物現況，再提出具體之海堤改善方案。改善構想為抑制波浪溯上及堤前消波工調整，共提出複式平台及複式緩坡兩種方案。
外傘頂洲灘線現地踏勘部分，為瞭解砂洲於低水位時段之砂灘分佈，及高水位條件下，砂洲低灘受波浪作用之情形，邀請水利署、審查委員、第五河川局、相關機關等專家辦理現勘行程。於2014年5月21日低水位時段、2015年6月17日高水位時段完成外傘頂洲現地踏勘。

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目次

目錄 Ⅰ
表目錄 Ⅳ
圖目錄 Ⅷ
照片目錄 ⅩⅤ

Abstract 摘 - 1
摘要 摘 - 3
結論與建議 結 - 1
第一章 前言
1-1 計畫緣起與目的 1 - 1
1-2 計畫範圍 1 - 4
1-3 工作項目及內容 1 - 5
1-4 研究規劃 1 - 6
第二章 基本資料蒐集與分析
2-1 潮汐資料蒐集分析 2 - 1
2-2 波浪資料蒐集分析 2 - 3
2-3 流況資料蒐集分析 2 - 6
2-4 砂灘及底床質調查資料蒐集分析 2 - 9
2-5 河川水文 2 - 22
2-6 地層下陷 2 - 40
2-7 外傘頂洲變遷研究文獻蒐集彙整 2 - 41
2-8 事業性海堤改善相關計畫蒐集 2 - 47
第三章 計畫區海岸防護工分佈及海堤防護標準
3-1 嘉義海岸防護工分佈 3 - 1
3-2 計畫區沿線海堤防護標準 3 - 4
第四章 外傘頂洲與嘉義海岸線變遷分析
4-1 外傘頂洲海岸線變遷分析 4 - 1
4-1-1 外傘頂洲海岸線變化 4 - 1
4-1-2 外傘頂洲面積變化 4 - 9
4-1-3 外傘頂洲變遷機制分析 4 - 11
4-2 嘉義海岸線變遷分析 4 - 15
第五章 外傘頂洲變遷對計畫區海域波場影響
5-1 模擬條件說明 5 - 1
5-2 海岸波場數值模擬結果 5 - 3
5-2-1 海岸波場分佈 5 - 3
5-2-2 現況海岸與外傘頂洲高程降低之波高差異 5 - 16
5-3 計畫區海岸斷面選取及各斷面波高分佈 5 - 37
5-3-1 波浪溯上計算斷面選取 5 - 37
5-3-2 各斷面海堤前波高分佈 5 - 38
第六章 外傘頂洲變遷對沿線海堤安全性影響
6-1 海堤安全評估之輸入條件 6 - 1
6-2 波浪溯上與越波量水理推估方法 6 - 2
6-3 波浪溯上與越波量水理計算分析結果 6 - 6
6-4 海堤被覆層與堤趾基礎重量推算方法 6 - 22
第七章 既有設施因應改善對策
7-1 海堤改善構想研擬 7 - 1
7-1-1 現況海堤問題綜述 7 - 1
7-1-2 海堤改善構想 7 - 7
7-1-3 海堤改善方案研擬 7 - 9
7-2 海堤改善方案分析 7 - 11
7-3 網寮、白水湖、布袋鹽場海堤段環境營造 7 - 20
第八章 外傘頂洲灘線現地踏勘 8 - 1
參考文獻 參 - 1
審查會議記錄及處理情形 會議 - 1
附錄一 SMC數值模式 附錄1-1