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台灣的環安衛問題 海岸侵蝕與防護對策 4A1G0001 卓詠鋒 4A2G0030 吳育宏 4A2G0087 郭育憲 大綱 內容主要是關於台灣的海岸有多數被侵蝕之現象與 防護的相關措施 負責部分: 卓詠鋒:台灣海岸現況、海岸侵蝕分類、海崖侵蝕、 河川輸砂減少、海岸結構物影響 吳育宏:地層下陷、地形組隔、海水面上升、波浪與 潮流作用 郭育憲:海岸防護對策、海堤與護堤、突堤、離岸堤、 潛堤、人工養灘 台灣海岸現況 台灣現有海岸禦潮設施總長度佔海岸線長度約23.1%， 包括海堤約363公里，護堤約61公里，離岸堤約19公 里 台灣大多數海岸呈現侵蝕的趨勢 海岸侵蝕分類 海岸侵蝕依其型態可分類 海崖侵蝕 河川輸沙減少 受海岸結構物影響 地盤下陷 地形阻隔 海水面上升 波浪與潮流作用 海崖侵蝕 軟質泥岩或推積岩的基部因受海浪長期作用及上部荷重，使 陸岸崩陷而形成海崖侵蝕 河川輸沙減少 就大部分的海岸而言，河川輸出之泥沙為海岸漂砂的最主要 來源 近年來河川疏砂量逐漸減少，主要原因為： 1.平原農地均已開發成熟，土壤流失較少 2.大量採取河川砂石，以至於挾帶至下游的泥沙減少 3.水庫與攔沙壩的興建，攔截了大部分的砂石 4.山坡地強化水土保持，減少水土流失 5.河川整治成功，因而減少河岸沖刷 受海岸結構物影響 防波堤、突堤及離岸堤等海岸結構物不僅阻擋水流，也使波 浪產生繞射與反射現象，導致遮蔽區的波浪變小，水流流速 降低因而形成泥沙沉澱；而反射區則是波浪變大，而造成了 泥沙的加速運動 一般而言，防坡堤、突堤及離岸堤的下游會侵蝕，上游會堆 積 突堤效應→台灣海峽強勁的海流於中秋節後至隔年清明節前 會挾帶大量泥沙由北往南流動。當遇到突出的海堤或港口時， 北面的海堤會產生淤積現象，而南邊的海堤則因迴流的影響 逐漸掏空。 地層下陷 結構物重量之沈壓、土壤性質之變化及地下水位之降低等均 將造成地層下陷，其中又以地下水位之降低所引起之影響最 為嚴重 台灣地下水每年抽出量為71.4億立方公尺，遠遠超過每年40億 立方公尺的補助水量，地層下陷所影響的面積達2043平方公 里 台灣地層下陷最嚴重的區域為彰雲嘉三縣，因為本區域為堆 積而成的海埔新生地，陸面與海平面差距不大，一旦下陷影 響非常大 地層下陷 地層下陷的主要影響 1.水患加劇 2.地下水容量下降 3.增加海岸的侵蝕作用 4.危及地上結構物的安全 改善方式： 1.管制抽取地下水 2.鼓勵海水養殖 3.建立公共給水設施 地形阻隔 海底深谷常延伸至淺水區河口附近，致使河川流出之泥沙流 入河口海溝而無法形成沿岸漂沙輸送至鄰近海岸。此種地形 阻隔將使河口輸沙量被沿岸流帶往下游海岸之機會變小，因 沿岸漂沙量之減少而導致海岸侵蝕 海水面上升 對台灣而言，海水水位上升將會使離岸沙洲平緩海灘淹沒， 波浪越過沙灘而使能量增強，造成海岸保護設施的機能及安 全性降低 波浪與潮流作用 波浪與潮汐產生之水流為海岸輸沙之原動力。垂直海岸入射 之波浪，波浪產生之波揚使碎波帶產生回流 (return flow)，再 加重力之作用而使底質向外海移動 若波浪尖銳度較大或前灘坡度較陡則回流流速隨之增加，容 易使海灘侵蝕，通常為颱風波浪作用下之海灘，漂沙以向海 方向為優勢，稱為暴風海灘或沙洲海灘 若波浪尖銳度較小且底質孔隙大或坡度較緩，回流速度小於 溯升速度，海灘容易堆積，通常為季節風浪或湧浪作用下之 海灘，漂沙向岸堆積，稱為正常海灘或夏季海灘 海岸防護對策 海堤與護堤 突堤 離岸堤 潛堤 人工養灘 海堤與護堤 海堤 (seawall) 為防止海水侵入陸地阻擋暴潮及波浪 之結構物，堤體高出地表常設立於灘線附近，如結 構物背後即為陸地而堤高僅略高於陸地者稱為護岸 (revetment) 突堤 突堤 (groins) 為垂直於海岸線或與海岸線形成某一夾 角，由沙灘向海興建且突出海岸之結構物，用以攔 截沿岸漂沙、控制海灘地形、改變海岸線方向、阻 擋沿岸流或壓迫潮流方向，進而減小保護區域之海 岸侵蝕 離岸堤 離岸堤 (detached breakwater) 為一離開陸地且約平行海岸線 之堤防，能使波浪在堤前減衰，漂沙在堤後堆積，間接發揮 安定海灘之功能。一般而言，離岸堤工程費高，施工不易， 維護費可觀，以往海岸保護甚少採用離岸堤 近年來各先進國家使用離岸堤之案例已日漸增多，究其原因 如下： 1.工程技術提高 2.海岸地帶已大幅利用開發，不宜在該地區興建防護措施 潛堤 傳統的海岸工法不僅防礙觀海視線，更因凌亂消波塊破壞海 岸景觀，同時壓迫感使人民之親水意願降低 人工潛礁 (artificial reef) 或潛堤 (submerged breakwater) 為沉 沒海岸之結構物，可消散部份波能，降低水流流速使漂沙沉 積於堤後，可控制海灘侵蝕達到保護海岸之目的，其功能類 似離岸堤但其阻擋之水流斷面積較離岸堤少，對海水循環防 礙較小，對生態環境影響相對減輕，因結構物不露出水面， 對景觀破壞較少 人工養灘 養灘為能有效消減波能且不破壞環境之海岸保全工 法。海岸侵蝕乃起因於沙源供應之減少，故養灘可 遏阻海灘侵蝕、獲得海岸安定且保護海岸之效果 結論 近年來由於陸域土地利用的快速而劇烈的變化， 更加速了海岸的侵蝕。海岸的各種經濟活動，如海 埔地的開發利用、築港及各種海岸的構造物，均因 改變了沿岸泥砂移動的條件，常造成其相鄰海岸的 失衡，更甚者將導致該段海岸侵蝕情況惡化，不可 不慎。在既有的設施中，大部分海堤興建均已融入 景觀及綠化觀念，相當值得肯定 參考文獻 http://baike.baidu.com/view/2190347.htm http://taiwanpedia.culture.tw/web/content?ID=10059 5 http://www.wra.gov.tw/ct.asp?xItem=13815&ctNode= 1965 http://www.wra.gov.tw/ct.asp?xItem=12592&CtNode= 3133