「彰化海岸防護基本資料調查(1/2)」

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「彰化海岸防護基本資料調查(1/2)」

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簡介

摘要
經濟部水利署第四河川局為執行彰化海岸基本監測調查,以持續建立較完整之海岸防護基本資料,提供彰化海岸後續防護工程設計、規劃與維護管理之應用。舉辦本兩年度海岸監測調查計畫(102、103年)。第一年度(102年)工作項目包含(1)背景資料蒐集整理;(2)控制與地形水深測量;(3)海氣象觀測調查;(4)漂沙觀測調查;(5)水深地形侵淤分析與(6)潮間帶治理防護建議方案,並綜整調查工作結果提出海岸防護因應措施與建議。第一年度(102年)工作項目(2)、(3)與(4)三項現場調查皆於颱風前(3~5月)與颱風後(9~11月)完成。
依地形測量成果可知,地形等深線走向約為北北東-南南西,往南方向等深線有向外海偏離之趨勢。施測海域平均低潮線至離堤岸約2km~3.4km,海灘坡度約為1/1500,平均水位線至低潮位之坡度約1/700~1/1200,平均低潮位線至-10m水深之坡度較陡約為1/130~1/180,-10m水深至-20m水深之坡度約1/320~1/420,全斷面(岸邊至-20m水深)坡度約1/320~1/400。102年颱風前後地形顯示,近岸0m線以內侵淤變化不明顯;0m~-5m間則為侵淤互現;-5m線以外,北部海域則明顯侵蝕、南半部則為淤積現象。
海象觀測調查部分,由於施測期間多為東北季風期,因此測得海域波浪成分主要為風浪,且線西與芳苑外海所觀測到的波浪特性一致。而芳苑外海流速尺度大於彰濱線西外海,潮流所引起之流動為漲潮沿岸往東北,退潮往西南,週期半日。
由底質調查結果,漢寶海堤以及王功新生地海堤處高潮線底質粒徑明顯比其他區域大許多,顯示兩斷面高潮線處波浪能量較其他地區大,研判該區可能為海岸侵蝕潛在區域。捕沙桶調查結果顯示3m水深漂砂活動與波浪大小有明顯直接關係,於10m水深時漂砂活動則與波浪大小、流速流向無明顯之關係。由海岸斷面漂沙特性知海岸夏季呈現淤積,冬季則呈現侵蝕,全年則為侵蝕。海岸斷面侵淤特性分析與本年度漂砂調查結果可互為印證。
本計畫進一步以數值方式評估計畫區現有海堤防護能力,就大潮平均高潮位下50年颱風重現期波浪計算而言,彰濱工業區線西至鹿港西海堤與大城海堤,溯升高程超過現有堤頂高程,有越波現象,但溢流量尚在建議規範0.005 m3/m/sec之內。
針對彰化海域80年至101年地形資料進行侵淤分析,可知彰濱工業區崙尾海堤東北角外海及芳苑鄉北側近海於-5m~-15m間、芳苑鄉漢寶海堤外海於-5m~-15m間與濁水溪口南北兩岸為淤積分布;鹿港西海堤外海水深-5m~-10m間與王功新生地海堤及永興海埔地海堤近岸-10m內呈現侵蝕分布。土方侵蝕較嚴重區域有彰濱工業區線西海堤、漢寶海堤北段與王功海堤北段,單位面積土方侵蝕速率介於每月0.5~1.0 cm;外海區(-5m~-15m)除彰濱工業區線西海堤、漢寶段海堤與大城海堤呈淤積趨勢,其餘皆呈現侵蝕狀況,侵蝕速率介於每月0.2~1.1 cm。
計畫區整體潮間帶近21年(80~101年)來的規模變化為縮小的情形,由98年至101年低潮位線(-1.5m)至岸側距離變化顯示漢寶海堤外海低潮線向內縮退縮仍有約100m、王功新生地海堤北段退縮約200m,顯示該區位低潮線持續退縮中。王功新生地海堤南段外海潮間帶僅約1.2km,為計畫區潮間帶最窄處。
本計畫透過現況問題蒐集、數值模擬與本計畫兩季調查結果,歸納計畫區潛在問題並建議因應措施如下:
1. 由數值模擬結果與近3年(98~101年)地形侵淤分析顯示彰濱工業園區崙尾西海堤至鹿港西海堤、永興海埔地海堤與大城鄉海側承受波浪作用力有變大趨勢,若堤前水深持續侵蝕恐發生掏空現象影響海堤防護能力。建議優先對彰濱工業園區崙尾西海堤至鹿港西海堤、永興海埔地海堤與大城鄉海段陸側至-15m等深線範圍定期舉辦海域地形量測。
2. 由民國90~101年間海堤高程歷年變化,知彰化沿海堤頂確受地層下陷所影響,然近3年地陷速率皆趨於穩定,高程變動值約為每年0.07cm,顯示地層下陷現象在計畫區並未加劇。
3. 海堤溯升分析顯示彰濱工業區崙尾海堤至鹿港西海堤波浪溯上高度最大達5.4~7.6m,餘裕不足0.4~0.72m,有越波情形發生但溢流量並未超過安全建議量(0.005m3/m/s)。而全興海堤、寓埔新生地海堤、永興海埔地海堤與大城海堤溯升高程已相當接近堤頂高程,需持續觀測與進一步分析。建議優先對彰濱工業區崙尾海堤至鹿港西海堤海段、全興海堤、寓埔新生地海堤、永興海埔地海堤與大城海堤舉辦海堤堤頂高程測量。
4. 計畫區整體潮間帶近21年(80~101年)來的規模變化呈現小幅度向岸側退縮趨勢。全海岸現有潮間帶規模平均尚保持2km以上寬度。潮間帶規模縮小的現況並無造成立即性明顯負面影響。建議持續進行2~3年一次的地形監測,以掌握最新現象。


目次

目 錄
摘 要 I
Abstract III
目 錄 VI
表 目 錄 IX
圖 目 錄 XIII
照片目錄 XXI
壹、前言 1-1
1-1 計畫緣由與目的 1-1
1-2 計畫範圍 1-1
1-3 計畫工作項目及內容 1-1
1-3-1 第一年(102年度)工作內容 1-1
1-3-2 第二年(103年度)工作內容 1-5
1-4 工作規劃 1-5
1-4-1 工作執行流程 1-5
1-4-2 第一年(102年)報告編撰 1-7
貳、基本資料蒐集與分析 2-1
2-1 人文社經 2-1
2-2 海岸概要 2-4
2-2-1 海岸特性概要 2-4
2-3 海岸地文 2-6
2-3-1 海岸地形、地質 2-6
2-3-2 地層下陷 2-6
2-3-3 海岸線變遷與侵淤特性 2-8
2-4 海象、氣象、河川水文及輸沙 2-10
2-4-1 海象 2-10
2-4-2 氣象 2-14
2-4-3 河川水文 2-16
2-4-4 河川輸沙 2-18
2-5 海岸防護設施 2-21
2-5-1 海堤分布 2-21
2-5-2 歷年海堤災損 2-21
2-5-3 海堤結構安全與堤頂高程 2-25
2-6 生態 2-29
2-7 相關計畫及調查 2-32
2-8 調查、規劃治理沿革 2-33
2-9 潮間帶防護工法 2-34
2-9-1 海岸防治工法 2-34
2-9-2 芳苑海岸潮間帶工法 2-36
參、地形水深測量 3-1
3-1 施測範圍 3-1
3-2 工作內容 3-2
3-3 施測方法及規範 3-3
3-4 作業時程 3-8
3-5 儀器設備 3-8
3-6 施測過程及成果 3-10
3-7 海域地形主要特徵 3-20
3-8 本年度地形變化 3-22
3-9 小結 3-27
肆、海氣象觀測調查 4-1
4-1 監測地點及頻率 4-1
4-2 監測方法 4-1
4-3 分析方法 4-4
4-4 執行情形 4-4
4-5 波浪統計結果 4-6
4-6 海流統計結果 4-8
4-7 小結 4-11
伍、漂砂觀測調查 5-1
5-1 監測點位 5-1
5-2 樣本分析方式 5-1
5-3 現場調查過程 5-7
5-4 調查分析成果 5-9
5-5 小節 5-21
陸、海岸特性及地形侵淤分析 6-1
6-1 海岸特性分析 6-1
6-1-1 海岸斷面漂沙特性分析 6-1
6-1-2 海岸斷面溯上分析 6-8
6-2 地形侵淤分析 6-17
6-2-1 過往地形水深資料 6-17
6-2-2 全區海岸地形變化分析 6-30
6-2-3 海岸斷面水深侵淤變化 6-36
6-2-4 海岸線變遷分析 6-45
6-2-5 海域土方量分析 6-49
6-2-6 潮間帶規模分析 6-53
6-3 小結 6-59
柒、潮間帶治理防護建議方案 7-1
7-1 海堤受力探討 7-1
7-2 海堤高度探討 7-4
7-3 潮間帶規模變化 7-5
捌、結論與後續辦理事項 7-1
8-1 本年度(102年)調查結論 8-1
8-2 後續辦理事項 8-4
參考文獻 參-1
附錄一 彰化海岸防護基本資料調查(1/2) 期初審查及意見回覆情形說明 附錄一-1
附錄二 彰化海岸防護基本資料調查(1/2) 期中報告審查意見及回覆情形說明表 附錄二-1
附錄三 彰化海岸防護基本資料調查(1/2) 期末報告審查意見及回覆情形說明表 附錄三-1


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