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海岸開發對防護設施之影響及補償措施研究水利規劃試驗所

  發刊期數:第0227期/ 發布日期:106/05/19

  臺灣自海堤逐步整建完成後,海岸地區之防護能力已獲得大幅改善。然而,隨著社經發展需求,沿岸陸續有海埔地、工業區,以及其他目的事業開發所興設之人工構造物及設施出現,大幅改變原有海岸自然及人文環境。沿岸人工構造物的興設,往往造成海岸波、流條件與海洋營力機制的改變而形成了所謂的「突堤效應」,而此對海岸環境保護及災害防護皆產生不同程度之衝擊。

  由於海岸地區輸平衡機制的改變,以致於海岸地區整體侵淤情勢發生變化,部分海岸因侵蝕情勢加劇,造成堤前消波緩衝空間退縮或消失,危及海岸防護設施的防護機能和安全性,對沿岸保全對象的威脅性增加。本研究就開發行為與前述海岸侵蝕及對防護設施影響,釐清其中效應和因果關係,研究臺灣主要海岸開發設施對防護設施之影響,並研提補償措施。

  本研究依據104年完成立法通過之海岸管理法第14條內容,針對過去開發案對防護設施造成負面衝擊的情況下,就海岸動力機制的連續性,對每個海岸開發段對防護設施之影響機制及範圍做一研析,據以做為未來海岸防護計畫研擬相關補償措施,並提供影響岸段內所涉及相關單位未來因應及施政之參考。期望聯結岸段裡各級相關單位之合作,透過海岸整體治理與管理思維的導引,以永續經營的角度,開創海岸開發地區環境良性發展之契機。

  本研究利用「趨勢分析」及「機制分析」兩種方法進行研析,以瞭解海岸開發後對其周圍海岸地形變遷所影響的程度及範圍,並據以作為後續因應補償措施研訂之參考。整體研析流程如圖1所示。

  1、趨勢分析方法:透過各種影像資料、地圖及歷年地形或水深測量成果,進行定量分析。藉以分析歷史岸線變遷情勢和海岸地形侵淤量,並據以研判未來海岸地形的變遷趨勢。

  2、機制分析方法:透過數值模擬,分析有、無結構物情境下,對水動力機制的影響範圍,藉以規劃補償措施。透過「機制分析」做進一步探討並瞭解整體海岸輸動力行為、各影響因子之權重,以及各影響因子間之交互作用過程。

  補償措施之定義,乃以受開發影響導致海岸侵蝕一般性海堤岸段為實施對象。開發單位應就其影響範圍內之流失灘岸或導致防護設施損害部分,採取必要之回復、修復、復育或減緩流失等彌補措施。至於補償措施的目標應需提供足夠的消能或緩衝,使入射波浪能量不致對防護設施或後方保全對象造成傷害。至於回復海岸輸的連續性部分,相關灘岸復育措施(如養灘或迂迴供),除確保輸量體的平衡外,亦應兼顧「質」的控管與「空間區位」上的配置,以避免補償措施對海岸環境造成二次傷害,或減損整體補償措施之成效。
  • 圖1 分析方法流程
  本研究以新竹漁港岸段為案例,分析及模擬結果概要如下:
  1、由趨勢分析結果顯示,新竹漁港北側,夏淤冬侵,輸原供給包括沿岸輸河川。新竹漁港以南部分,若該年夏季期間無較明顯的颱風事件影響,在無輸供給情況下,多呈現侵蝕之趨勢。若有颱風影響,其侵淤分佈則需視作用期間的波向及波浪能量以及河川量體多寡決定。另外受東北季風波浪之影響,新竹漁港北側-3~-5m於夏季時期所造成的淤積區域開始侵蝕,而被侵蝕的土方則由北向的波浪作用力運移於堤頭沈積或是繞過堤頭向南傳輸。

  2、就侵淤量體分析結果顯示,就計畫區總侵淤量分析來看,年侵蝕量僅有3.3萬方,然就分區侵淤量體來看,則呈現不均勻的侵淤分配形態。換言之,新竹漁港的興建,可能影響該地區沿岸輸之平衡。而目前漁港北側輸上游處的年淤積量達14.06萬方,故基於維持輸傳遞的連續性考量,現階段補償措施規劃應以此做為輸補償之目標量體。

  3、在機制分析部分,為了評估新竹海岸之漁港構造物對周圍海岸地形變遷及沿岸防護設施安全所影響的範圍,本研究利用方案模擬計算成果擷取影響波、流場在有、無漁港佈設的情況下之差異程度,做為漁港造成侵蝕影響範圍之界定原則。經分析結果,研究區海岸受新竹漁港開發影響之總岸段長度約4.6公里,其中漁港南側的影響岸段長度約2.86公里,亦涵蓋港南海堤北中段部分約2,260公尺。
  • 圖2 新竹漁港案例補償措施示意