雲林海岸基本資料調查(林厝寮海堤至臺子村海堤)(含光碟)

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雲林海岸基本資料調查(林厝寮海堤至臺子村海堤)(含光碟)

  • 編/著/譯者 / 詮華國土測繪有限公司
  • 出版機關 / 經濟部水利署第五河川局
  • 出版日期 / 2016-03
  • 主題分類 / 內政及國土
  • 施政分類 / 環境資源
  • ISBN / 9789860480306
  • GPN / 1010500240
  • 頁數/張數/片數 / 450
  • 裝訂 / 平裝
  • 定價 / NT$ 2000
  • 9 折優惠價 / NT$ 1800
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簡介

一、計畫概述
(一)計畫緣起與目的
雲林海岸北起濁水溪出口,南至北港溪出口,海岸線總長
約55 公里,本段海岸近年來由於沿岸砂源減少,海岸呈現顯著侵蝕現象,沿岸海灘、防風林地急遽消退,嚴重者達百餘公尺。
本計畫藉由辦理雲林海岸之基本資料蒐集分析、水深地形測量及海域調查分析等工作,建立與更新本段海岸基本資料,以作為日後海岸規劃與設計之應用參考。
(二)計畫工作範圍
本計畫針對雲林海岸進行海岸基本資料調查,分兩年執行,計畫範圍為雲林縣林厝寮海堤至台子村海堤海域,其中前(第一)年度地形水深測量範圍為箔子寮漁港至台子村海堤海域,沿岸長度約7.8 公里,本(第二)年度地形水深測量範圍為林厝寮海堤至箔子寮漁港海域,沿岸長度約10 公里。
二、基本資料蒐集分析
(一)地理位置
雲林海岸線長達55 公里,屬砂質海岸。本段海岸較具規模之砂洲包括自台西附近箔子寮砂洲以及雲林縣西南端之外傘頂砂洲。因有外海砂洲之阻隔,外海浪潮不易直接入侵,故早年沿海保護工雖甚簡陋,但仍勉強可以禦潮。近年來由於工業區開發、河川整治與地層下陷等之影響,致使海岸補充砂源減少。
(二)氣象
2014 年觀測資料顯示,全年最多風向為NNE,僅6 月及8月為S 向,年平均風速為6.9m/s,月平均風速為4.1~10.8m/s,最大風速為23.4m/s(SW 向,7 月),最大陣風達29.1m/s;以上風向資料顯示本區域之海岸風力以冬季的東北季風最為顯著。
根據中央氣象局農業氣象觀測網資料顯示,雲林分場站
2009~2012 年各月份平均氣象之統計資料顯示雲林地區之月平均氣溫介於14.3~28.7℃,其中最高溫為7~9 月,最低溫為1~2 月,全年平均溫度為攝氏2.2~23.2 度。雲林地區雨量約集中在每年5~9 月梅雨及颱風季節。對雲林海岸可能產生直接影響或危害的颱風侵台路徑分別為第三類、第七類及第九類侵台路徑颱風,上述路徑之颱風在過去117 年間(1897 年~2013 年),共發生110 次(總共412 次),約佔侵臺颱風總數之26.70%,平均每年發生0.94 次。
(三)海象
海氣象條件主要隨季節轉換而呈現週期變化,冬季受東北
季風影響,風速大且吹風延時長風向單一為北北東,波浪之示性波高與週期較夏季一般時期為大,其月平均示性波高介於1~2 公尺,週期約5~7 秒,波向以西北~北為主。夏季平均風速小、風向轉換頻繁致波高較小,大波高主要測得於颱風影響時期,由於作用時間較短,月平均波高僅約0.5 公尺,週期約4~6 秒,波向以西~南為主。
在潮汐方面,各月最高潮位及最低潮位主要測得於農曆大
潮水時期(朔望前後),據2014 年資料顯示麥寮站(2014 年)最高潮位為+2.676m,最低潮位為-1.923m;箔子寮站最高潮位為+2.226m,最低潮位為-1.538m。兩潮位站歷年(2002 年~2014 年)
各月平均潮差約介於2.49m~2.94m(麥寮站)、2.0m~2.38m(箔子寮站)。雲林近岸海域海流漲潮時往北~東北、退潮往南~東南,主流向受到風驅流與洋流影響東北季風往南、夏季往北。漲(退)潮期間流速較大,各月速度皆於62.5~75 公分/秒;潮流為潮汐漲退所引起之沿岸半日週期流動。潮流以往復運動為主,淨流於夏季時期之軌跡較為平順,無東北季風期受風應力致軌跡往偏向南轉折之現象。
(四)海岸地貌變遷
雲林縣海岸河川輸砂之多寡為當地海岸變遷主要因素之一;濁水溪為主要之砂源。影響沿岸漂砂之因素主要有二項因素:
1、人為活動
約1980 年雲林縣海岸線地形即略呈灘地縮減之情況,
顯示此一時期起海埔地圍墾開發等人為活動略已影響沿岸
漂砂活動。港口與防波堤的興建,亦會對海岸漂砂特性造成某一程度的影響。
2、自然營力作用
波浪、潮流作用產生南向優勢漂砂活動導致本計畫區海
岸沿岸砂洲持續向南遷徙,以及湧浪與風砂運動產生砂洲向內陸側後退。主要受冬季東北季風波浪及颱風所影響。
(五)河川水文及主要河川輸砂量
雲林縣位於台灣中部,受季風、颱風、地理位置、中央山
脈及天然地形之影響,境內河川7 成以上的年逕流量集中於每年4~10 月。在本計畫區位內最大河川輸砂砂源為北面之濁水溪。由2000 年~2014 年平均含砂量、最大含砂量及平均輸砂量之量測資料,顯示於2001 年有ㄧ絕對極值,但在2006~2010 年間又逐年遞減,2011~2014 年則是有升有降之情況發生。另一個砂源為南面的北港溪,2000~2012 年之平均含砂量、最大含砂量及平均輸砂量之量測資料也列於表2-10 中。資料顯示,以平均含砂量、最大含砂量及平均輸砂量而言,濁水溪皆遠高於北港溪。北港溪於2001 年及2009 年分別達到平均輸砂量之高峰,而自2009 年之後則是快速遞減。
(六)地層下陷
地層下陷對於海岸地區之影響為造成沿海地形改變,加深
海岸地帶海域,碎波線內內移,波高增加且波能變大,增強其侵蝕能力,導致海岸侵蝕以及砂洲侵蝕。根據最新調查報告顯示,雲林地區主要下陷區域集中在內陸四鄉鎮(虎尾鎮、土庫鎮、元長鄉與褒忠鄉),沿海地區下陷則主要在四湖鄉與台西鄉。根據分析顯示雲林地區民國102 年~民國103 年平均下陷速率,本期雲林縣下陷區下陷速率超過3 公分/年以上的鄉鎮包含有:虎尾鎮、土庫鎮、元長鄉、褒忠鄉、崙背鄉、台西鄉、四湖鄉與水林鄉等8 個鄉鎮,最大年下陷速率達6.1 公分/年,顯著下陷面積為307.6 平方公里。
(七)海岸防護設施
雲林海岸長度約55 公里,屬砂質海岸,一般性海岸防護設施則約有36 公里,海岸防護措施計有後安寮海堤等13 處海堤,海堤長度約36,000m 及另有防潮堤共16,716m,。沿岸海堤之沉陷速率約為每年5~10cm/年;沿岸海堤之沉陷速率約為每年5~10cm/年;其中海口海堤從83 年整建後至目前下陷量約為1.535~1.730m,下陷速率約為10cm/年,其餘海堤下陷速率約每年下陷4~7cm。由於部分海堤構造物長期受到潮、浪侵襲與土
體滲流產生淘空與表面老劣化現象,另加上地層下陷、海水位上升及海岸線變遷等各項不利因素,恐降低海堤之安全性與防護性。
三、控制測量
在執行本計畫海岸地形測量作業之前,需先完成陸上平面及高程控制測量工作,以確保所引用之控制基準無誤,相關作業包含海岸控制樁埋設及航標點布設、已知平面及高程控制點檢測、新設控制點(海岸控制樁及航標點)平面及高程控制測量、臨時驗潮站高程聯測及測量平差計算等工作。為考量後續海岸地形監測之需求,103 年度共佈設7 座海岸控制樁(點號為「YL01~YL07」),104 年度佈設9 座海岸控制點(YL08~YL16),以作為後續海岸地形監測之控制基礎。
四、海岸地形測量
(一)陸域地形測量
本次作業以航空攝影同機搭配空載光達LiDAR(空載雷射
掃瞄)方式測繪,施測範圍擴大至二年度計畫區(包含第一年度箔子寮漁港至台子村海堤、第二年度林厝寮海堤至箔子寮漁港),以利更完整掌握二年度計畫區之海岸變遷情資。
(二)海域地形測量
103 年度地形水深測量範圍為箔子寮漁港至台子村海堤段海域,於年度冬季與夏季波浪作用後(2014 年4 月及10 月)各進行一次。104 年度地形水深測量範圍續測林厝寮海堤至箔子寮海堤海域,於年度冬季與夏季波浪作用後(2015 年5 月及9~11月)各進行一次。
五、水深地形侵淤分析
(一)全域地形水深侵淤分析
1、箔子寮漁港~台子村漁港段
比較第一年度冬季及夏季季風作用過後之地形差異,水
深1 ~ 3m 處體積稍微增加;而水深6m 以深之外海則全部呈現侵蝕;無論就體積變化及平均刷深深度而言,冬季波浪作用所造成之地形變化遠大於夏季波浪之作用, 且自102/10~103/09 間整體是呈現侵蝕行為,約較02/10 之體積短少10.3%,外海侵蝕情況仍然持續中;侵蝕的主因以短期行為而言,應是與當地自然營力(東北季風所引起風浪流交互作用)及補充砂源短缺;長期行為除了上述兩項因素外,長期人為活動及海岸構造物之影響也是主因之一。
2、箔子寮漁港~林厝寮海堤段
比較103 年下半年與今年11 月等深線分佈及侵淤量顯
示,砂洲灘線、-2、-5 及-8 公尺等深線異動甚小,而外海等深線(-10 及-12 公尺)均有呈現向岸方向移動及範圍擴大等趨勢。圖5-19 則是顯示本區域大部分仍然呈現侵蝕趨勢,大部分集中於外海區域,侵蝕深度約在0~3 公尺;淤積較為明顯之區域為砂洲0 米線後方以及外海部分區域,淤積高程約為2 公尺以下。而自民國79 年以來之長期數值資料分析顯示,顯示越外海侵蝕現象越嚴重。而部分之堆積則是出現在現今砂洲內部之區域以及箔子寮漁港外海約12 公尺等深線附近。雖然短期海域內侵淤量呈現週期性之變化,但長期趨勢而言,本海域為侵蝕。
(二)海岸斷面特性分析
1、箔子寮漁港~台子村漁港段
Sec.38~40、Sec.41~43、Sec.44~47 分別代表計畫範圍內北段、中段及南段,根據第一年度之調查顯示,本區之南段為侵蝕較為嚴重之區域;補充砂源短少及強烈之冬季季風作用均是可能之原因;藉由地形剖面分析也顯示,大部分之侵蝕行為發生於冬季季風作用期間。
2、箔子寮漁港~林厝寮海堤段
經濟部工業局於本區執行前期計劃時已在本區(箔子村
漁港~林厝寮海堤段)規畫13 條測線進行海岸斷面特性分析,觀察後即可發現三條崙漁港南側是變化較為劇烈之區域;補充砂源短少及強烈之冬季波浪作用均是可能之原因;藉由地形剖面分析也顯示,大部分之侵蝕行為發生於冬季波浪作用過後。
(三)長期砂洲變遷分析
1.箔子寮漁港~台子村漁港段
根據資料年份及砂洲輪廓相似性可以將箔子寮砂洲之
變化概分為三個時期;1993 年~2003 年(10 年間)、2003 年~2010 年(7 年間)及2011 年~2014 年。在1993 年~2003 年間,砂洲之形狀逐漸向南移動外,外海之小砂洲也逐漸南移。自2003 年後,砂洲外形逐漸成形,最內側與最外側之灘線已然固定;2011 年之後,外灘線均無太大變外,砂洲外形逐年變長。可以很明顯觀察出箔子寮砂洲往南遷移及向內陸靠攏之趨勢,同時外海之小砂洲在2001 年已不復見。長期分析砂洲變遷可發現,其最南端位置N 座標位移(或偏差)與年代之關聯性為一簡單之線性關係,由此可推估年平均移動速率約為321 公尺/年;長期變遷趨勢為砂洲往南遷移,以及往東向陸地靠攏,其中砂洲向南遷移的情況相當明顯,與時間呈現高度負相關性,而水平位移與時間之相關性較不明顯。砂洲之南移反映出南北向漂砂行為甚為明顯,也成為外傘頂洲之砂源之一,箔子寮砂洲持續南移,未來有可能與外傘頂砂洲合併,而將箔子寮至台子村之間形成一個淺內海。砂洲體積流失範圍集中在箔子寮漁港外及箔子寮砂洲之南段(左右兩側,左側較右側流失嚴重),而箔子寮砂洲中段及箔子寮漁港北側則呈現堆積。從侵淤分佈可以觀察侵
蝕最為嚴重之區域是砂洲西南側;而從平面面積及外觀變化可知,砂洲北端左右兩側灘線仍維持不變,但砂洲南端之外形略為頸縮,兩側均有侵蝕現象發生,砂洲持續向南增長。故可以得知,近一年來因砂洲南端在季風作用後侵蝕現象較為強烈,故砂洲體積及面積減少。冬季季風及夏季季風(含西南氣流及颱風事件)為主要之漂砂活動時期;大部分之侵蝕現象均在冬季波浪作用期間發生。颱風否影響本區之地形變化則是與颱風路徑及規模有關。
2.箔子寮漁港~林厝寮海堤段
根據資料年份及砂洲輪廓相似性可以將三條崙砂洲之變化概分為三個時期;民國79~83 年(5 年間)、民國85~88 年(3 年間)及民國100~104 年(5 年間)。第一個時期,砂洲主要行為特徵應是向南延伸;第二階段為砂洲開始斷裂及砂洲開始消退形狀;第三階段已然確定為長條狀之帶狀分布。砂洲體積及面積在民國80 年~104 年10 月間,隨時間而呈現類似週期性之增減,但除了民國79 年外,自此之後砂洲體積及面積均緩慢減少。而砂洲體積/面積/局部最高點高程於民國88 年及民國102 年均來到相對極大值,隨後減少,民國88~92 年期間,為砂洲消退速率最快之期間,隨後雖稍有回復,但目前仍無法回至民國88 年之狀態,就整體砂洲時態變化而言,雖有些微週期性增減(例如103 年5 月開始),但整體趨勢呈現衰減。以目前長達25 年測量資料顯示,現今三條崙砂洲之體積約消退至民國79 年之34%,面積約僅為民國79 年量之45%。短期分析砂洲變遷可發現,砂洲目前
正處理短暫週期性的增長階段。淤積主要地點在砂洲靠海測灘線後方及砂洲,惟短期之結果並不影響長期趨勢。
六、漂砂調查分析
兩年度計畫範圍由分別由箔子寮漁港至台子村海堤段(第一年度)及林厝寮海堤至箔子寮漁港海域(第二年度);冬夏季波浪作用過後各進行一次海岸漂砂分析調查,其工作內容如下:
(一)底床質採樣調查分析
1、箔子寮漁港~台子村漁港段
根據第一年度調查結果,砂洲靠海岸內側有以及外海
12m 水深處有較細,除砂洲內側區域外,計畫區粒徑大小空間分布與水深相當一致,兩季空間分布差異不大。兩季底質比較可見,砂洲內側之細底質區域有向南移動趨勢。
2、箔子寮漁港~林厝寮海堤段
本年度海域底床質砂樣,林厝寮海堤至箔子寮漁港海域
範圍內每500m 一個斷面,採樣並分析底床質粒徑分佈特性,
分析夏季波浪作用後採樣結果,整體而言採樣位置越往北側,
底質粒徑越明顯比第一季小。
(二)底床懸浮載採樣調查分析
1、箔子寮漁港~台子村漁港段
根據第一年度調查顯示,冬季季風作用觀測期間,優勢
漂砂方向主要為向岸方向及南向漂砂為主。夏季季風作用後全方位輸砂率觀測結果主要以南向為主,於砂洲前後側位則為離岸優勢方向。利用實測之潮位及海流資料,模擬當地波流場之變化。冬季季風作用後,計算結果顯示箔子寮南側砂洲後方屬於良好之遮蔽區域,於漲退潮時段都獲得良好之遮蔽效果,在季風波浪作用下在近岸地區有持續近岸流作用,而近岸流之產生與波高(波能)有關,計算結果顯示波高大於2m 時,箔子寮外側近岸地區始有明顯近岸流活動。由於計畫區與南側外傘頂洲南向波浪皆不大;根據實測結果,大於2m 之波浪皆為北向波浪,在碎波造成南向沿岸流,進而造成近岸漂砂往南。夏季季風作用後由季風波浪造成之水動力結果觀之,夏季季風時計畫區沿岸砂洲地帶地形變化不會太大。
2、箔子寮漁港~林厝寮海堤段
第二年度兩季次利用捕獲法調查結果顯示,較粗粒徑之
砂樣冬季波浪作用後以南向及離岸輸砂為優勢方向,而夏季波浪作用後則是以南向及向岸漂砂為優勢方向;而細顆粒之土樣兩季次均是以向岸及北向漂砂為主要方向。
七、海堤溯上高度與越波量之初步評估
利用數值模式、實測地形及情境模擬初步評估砂洲變遷對海堤溯上高度與越波量之影響。結果顯示,在離岸砂洲高於海平面時,只有在颱風條件才會發生越波,其餘條件現有海堤高程均足夠抵抗季風條件下波浪;若定義發生越波次數大於平均發生越波次數為高風險區域,則高風險區域主要分佈在Sec.32~Sec.35-1 之區域(即是三條崙漁港南北兩側);可能原因推論仍是由於該區間前砂洲較小,在颱風條件下,所能提供保護功能不足。而在砂洲高程降為零及沒入水中之情境下,則所有斷面都會發生越波,這顯見是由於砂洲高程逐漸沒入水中,致使保護功能喪失情況下,而發生越波。該模擬也暗示,現在海堤之設計高程
在砂洲高於水面時,僅有在颱風情況時於三條崙漁港南北兩側可能產生越波,其餘情況應不致發生越波;而在砂洲逐漸降至海平面以下,則三座主要海堤都會發生越波,所有斷面越波次數大為提高,相對風險也提高。經由杜鵑颱風造成潰堤事件之實例驗證本次數值評估之合理性顯示,颱風期間加上大潮確實會增加越波之風險,模式預估結果與現場案例相當吻合。


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