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外傘頂洲防護研究

發佈日期 : 2023-10-27
盧韋勳 ,  winson1020@thl.ncku.edu.tw ,  (06)2371938 #420
外傘頂洲為臺灣最大沙洲，亦是雲嘉海岸之天然屏障，然因河道治理、蓄水設施興築以致河川輸沙量減少、其次鄰近海埔地與離島工業區開發等複雜因素，導致該區域海岸及漂沙失衡現象，再者東北季風引起飛沙及長期波流沖刷作用，致使外傘頂洲存在侵蝕退縮等問題。計畫考量一般條件外，也考量主要的沙源即颱洪事件河川輸沙匯入海岸對海岸地形變化影響納入模式中探討，並依據改善後模式驗證近年地形變化與預測未來地形變化趨勢，進而針對海岸侵退趨勢與影響探討分析。研究內容介紹如下：

 外傘頂洲變動趨勢

蒐集過往調查資料，分析長期趨勢，圖1與圖2為1984年至2023年間外傘頂洲灘線逐年變化圖。由圖中可知，1984年沙洲零米灘線面積為3,200公頃，2021年6月時面積縮減為1,080公頃，2023年6月時為1027公頃。按1984年迄今灘線面積變化，平均每年減少約55公頃，而近兩年面積縮減趨緩，平均每年縮小約26公頃。

圖1.1984至2023年期間外傘頂洲灘線分佈
圖2.1984至2023年期間外傘頂洲灘線與面積變化

 外傘頂洲周圍海域水理分析

結合統計以及數值模型混合方式計算，進行耦合之波、潮、流與地形變遷模擬，其計算流程如圖3所示，而設計條件與代表性條件之結合過程如圖4。本(111)年度將地形變遷的邊界擴展納入河口，並直接考量颱風期間河川洪水輸沙現象對模擬結果的影響。模式計算分成兩個部分，(1)颱洪事件期間地形變遷模式對地形影響計算，(2)長期地形變遷模擬計算，並將兩者整合得到考量完整颱洪事件之長期地形變遷模擬的模式。
圖3.海域地形變遷模式計算流程圖
圖4.設計條件與代表性條件之結合過程

 相關沙洲預測成果

本研究可考量(1)潮流的作用(2)河川輸砂(3)颱風海氣象作用對外傘頂洲的影響，可預測外傘頂洲於未來十年內的移動趨勢。進一步可應用於相關海岸防護工法與養灘策略，提供相關之科學依據，相關成果如圖5 ~圖7所示。
圖5.不同水動力條件下之河口泥砂淤積情形
 
圖6.不同季節條件下之沙洲漂沙質點追蹤
 
圖7.沙洲以及鄰近海域地形變遷之模擬預測
 
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