莫拉克颱風後高屏堰河段變遷模擬與穩定取水方案研究(99年度)(附1光碟)

簡介

高屏堰於民國94、95年遭遇海棠、馬莎、泰利、碧利斯等颱風，造成進水口及活動堰附近嚴重淤積，經濟部水利署南區水資源局(以下簡稱南水局)於民國95至97年間進行各項穩定取水工程之施作，經檢討已能確保100年重現期距設計洪水下之穩定取水功能。但民國98年8月莫拉克颱風期間，高屏堰水位飆升至EL.24.4m(防洪牆高程EL.23.5公尺)，洪水規模遠超過設計標準，造成高屏堰操作大樓地下室遭洪水淹沒、取水口及沉砂池嚴重淤積、橡皮壩等操控設備損壞，因而無法供水。此外，上游荖濃溪與旗山溪匯流後之洪流沖擊下游右岸，導致南二高斜張橋下游之南化-高屏聯通管損壞，以及堰上游左岸高灘地之沖蝕退縮，對堰之穩定取水、堰上下游河道及岸壁穩定造成不利影響。
本計畫之目的為利用二維動床數模，在防洪安全與穩定取水目標下，以短期與極端洪水事件探討工程布置方案與河道穩定之關係，並檢討高屏堰河段現況河防安全，作為後續研擬長期河道穩定方案之基礎。

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目次

目錄
目錄 I
表目錄 IV
圖目錄 VI
摘 要 XII
Abstract XVI
結論與建議 XVIII

第一章 前言 1-1
1.1計畫緣由 1-1
1.2計畫目的 1-1
1.3工作範圍 1-2
1.4工作項目及內容 1-3
1.5預期效益 1-4
1.6工作流程 1-4
第二章 計畫背景之瞭解與分析 2-1
2.1高屏堰概要 2-1
2.2水文資料 2-3
2.3高屏堰流量水位關係 2-6
2.4氣候變遷對高屏溪流域之影響 2-11
2.5高屏堰濁度與含砂量資料 2-16
2.6歷年斷面、地形與河道變遷資料 2-21
2.7河床質粒徑資料 2-39
2.8近年相關研究文獻 2-43
第三章 計畫範圍基本資料之補充調查、收集與彙整分析 3-1
3.1懸浮載濃度取樣 3-1
3.2河床質取樣調查 3-10
3.3大斷面測量 3-14
第四章 二維動床數模之測試與檢定驗證 4-1
4.1模式研選 4-1
4.2檢定驗證模擬條件 4-3
4.3檢定驗證成果 4-6
(一)水位變化 4-6
(二)流速與底床沖淤變化 4-9
第五章 河道變遷與河防安全檢討 5-1
5.1莫拉克颱風災損 5-1
5.2莫拉克颱風流量檢討 5-5
5.3莫拉克颱風後之土砂量檢討 5-7
5.4莫拉克颱風前後河道變遷檢討 5-10
5.5河防安全檢討 5-20
第六章 各布置方案短期模擬評估 6-1
6.1零方案模擬結果評估 6-11
6.2活動堰底座加高案模擬結果評估 6-11
6.3高灘地修復案模擬結果評估 6-11
6.4導流工案模擬結果評估 6-12
6.5堰前理想低水流路案模擬結果評估 6-12
6.6整體理想低水流路案模擬結果評估 6-12
6.7方案綜合比較與評估 6-26
6.8進水口泥砂濃度分布與入砂濃度敏感度分析 6-36
第七章 鐵路橋固床工與曹公堰之影響評估 7-1
7.1鐵路橋河段沖淤趨勢評估 7-9
7.2鐵路橋橋墩數減半影響評估 7-15
第八章 河道穩定及穩定取水策略建議 8-1
8.1高屏堰關鍵課題 8-1
(一)高屏堰上游來砂量影響 8-1
(二)荖濃溪與旗山溪匯流口變遷影響 8-1
(三)大樹段凸岸淤積問題 8-2
(四)鐵路橋固床工與曹公堰影響 8-2
8.2穩定取水策略初步建議 8-3
參考文獻 參-1

附錄A 審查意見回覆
附錄B 河床質調查方法
附錄C CCHE2D模式簡介
附錄D 高屏堰穩定取水方案布置圖
附錄E 高屏堰穩定取水方案模擬結果圖