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台南高雄海堤溢淹越波預警系統驗證及建置

台南高雄海堤溢淹越波預警系統驗證及建置

  • 統一編號GPN:1010503043
  • 出版日期:2016/12
  • 作/編/譯者:黃清哲
  • 語言:中文
  • 頁數:200
  • 裝訂:平裝

書籍介紹

為提供第六河川局(以下簡稱六河局)轄管臺南及高雄沿岸海堤災害預
測資訊,本計畫建置海堤作業化海岸防災資訊系統,展示海堤區域波潮演
變與溢堤越波預測資訊。主要工作內容乃根據國際公認氣象組織所發布之
海氣象條件,模擬臺灣沿海波潮變化,作業化產出臺南及高雄海堤區域的
波潮資訊,同時應用國際通用海岸工程手冊,估算臺南及高雄海堤在颱風
侵臺期間的最大溯升高度與平均越波量。為提高預測系統準確性,並觀測
颱風侵臺期間的堤前波潮演變及堤面溯升高度,用以校驗數值波潮模式與
堤面溯升高度估算結果。最後透過視窗網頁,作業化展示臺南及高雄海堤
區域的波潮、堤面溯升高度以及越波量資訊,以作為六河局海岸防災治理
與未來海岸防護規劃之參考。

目次

摘 要 ................................................................................................................... 1
ABSTRACT ........................................................................................................ 2
結論與建議 ......................................................................................................... 3
目 錄 ................................................................................................................... 5
表目錄 ................................................................................................................. 7
圖目錄 ................................................................................................................. 9
第一章 計畫緣起及目的 ............................................................................... 14
1-1 計畫緣起及目的 ............................................................................... 14
1-2 計畫工作範圍及項目 ....................................................................... 15
1-3 工作執行流程 ................................................................................... 17
第二章 基本資料蒐集分析 ........................................................................... 18
2-1 海氣象特性 ....................................................................................... 18
2-1-1 海氣象基本資料收集 ................................................................... 18
2-1-2 急水溪口至曾文溪口海氣象特性 ............................................... 21
2-1-3 曾文溪口至二仁溪河口海氣象特性........................................... 32
2-1-4 二仁溪河口至典寶溪口海氣象特性........................................... 34
2-1-5 鳳鼻頭至高屏溪口之海氣象特性 ............................................... 41
2-2 海岸地形水深 ................................................................................... 44
2-2-1 急水溪口至曾文溪口海岸地形 ................................................... 45
2-2-2 曾文溪口至二仁溪口海岸地形 ................................................... 46
2-2-3 二仁溪口至典寶溪口海岸地形 ................................................... 49
2-2-4 鳳鼻頭漁港往南至高屏溪口海岸地形 ...................................... 51
2-3 海堤幾何斷面 ................................................................................... 51
第三章 作業化預測海堤堤前波潮演變 ....................................................... 57
3-1 堤前波高預測 ................................................................................... 57
3-1-1 WAVEWATCH III 數值波浪模式 ................................................ 57
3-1-2 Goda 淺化經驗公式 .................................................................... 60
3-2 堤前水位預測 ...................................................................................... 61
6
第四章 作業化推估海堤堤面溯升演變 ....................................................... 64
4-1 預估方法及流程 ............................................................................... 64
4-2 預估地點之分區成果 ....................................................................... 69
第五章 現場量測與預測系統校驗 ............................................................... 98
5-1 近海波潮觀測設備之建置 ............................................................... 98
5-2 海堤堤面波浪溯升觀測設備之建置............................................. 113
5-3 海堤溯升越波預測系統校驗 ......................................................... 140
第六章 作業化海岸防災資訊系統建置 ..................................................... 178
附錄一、重要參考資料 ................................................................................. 190
附錄二、堤面溯升計之儀器規格 ................................................................. 198
7
表目錄
表 2-1 六河局轄區內之海氣象觀測站 ....................................................... 19
表 2-2 六河局轄區內海氣象觀測站之權責機構 ....................................... 19
表 2-3 2006~2015 年各侵臺颱風警報期間七股資料浮標觀測之最大波
浪資料 ..................................................................................................... 22
表 2-4 急水溪至曾文溪口海岸區間海潮流特性 ....................................... 30
表 2-5 2013 年急水溪與曾文溪口海岸區間潮汐特性 .............................. 31
表 2-6 歷年波浪相關研究資料表 ................................................................ 32
表 2-7 曾文溪口及二仁溪口海岸海潮流觀測結果 .................................... 33
表 2-8 曾文溪口至二仁溪口海岸區間潮汐特性 ....................................... 34
表 2-9 二仁溪口附近海域波浪觀測結果 ................................................... 35
表 2-10 水利署彌陀資料浮標波浪觀測結果 ............................................. 36
表 2-11 興達電廠至典寶溪海岸波浪觀測調查分析結果 ......................... 38
表 2-12 興達電廠至典寶溪海岸海流觀測調查分析結果 ......................... 39
表 2-13 二仁溪河口至典寶溪口海岸區間潮汐特性 ................................. 41
表 2-14 波浪觀測相關研究資料比較表 ..................................................... 42
表 2-15 鳳鼻頭至高屏溪口流況調查相關研究資料比較表 ..................... 43
表 2-16 鳳鼻頭海域與中芸漁港漲潮時段流況調查分析結果表 ............. 44
表 2-17 鳳鼻頭海域與中芸漁港退潮時段流況調查分析結果表 ............. 44
表 2-18 東港潮位站所測得之潮汐特性 ..................................................... 44
表 2-19 六河局轄管之各海堤及其名稱 ..................................................... 52
表 4-1 轄區內臺南海堤現況說明表 (本計畫整理) .................................. 72
表 4-2 轄區內臺南海堤現況說明表 (本計畫整理) .................................. 76
表 4-3 轄區內高雄海堤現況說明表 (自二仁溪口至阿公店溪口) .......... 79
表 4-4 轄區內高雄海堤現況說明表 (自阿公店溪口至典寶溪口) .......... 82
表 4-5 轄區內高雄海堤現況說明表 (自鳳鼻頭至高屏溪口) .................. 85
表 4-6 轄管區域內 (臺南市、高雄市) 各海堤斷面幾何參數量測結果 . 89
表 4-7 轄管區域內 (臺南市、高雄市) 各海堤斷面幾何參數設定 ......... 91
表 5-1 RTK GNSS 接收器主要規格 ........................................................ 100
表 5-2 轄區內臺南海堤現況分析表 (本計畫整理) ................................ 124
8
表 5-3 轄區內高雄海堤現況分析表 (本計畫整理) ................................ 130
表 5-4 轄區內臺南海堤綜合評比結果 ..................................................... 137
表 5-5 轄區內高雄海堤綜合評比結果 ..................................................... 137
表 6-1 海堤分區分段表 ............................................................................. 180
9
圖目錄
圖 1-1 本計畫工作範圍示意圖 .................................................................... 15
圖 1-2 本計畫各項工作執行流程 ................................................................ 17
圖 2-1 六河局轄區內海氣象觀測站地理位置圖 ........................................ 20
圖 2-2 本計畫針對海岸環境特性之分區區段 ............................................ 20
圖 2-3 侵臺颱風路徑 .................................................................................... 22
圖 2-4 2006 年碧利斯颱風路徑圖 ............................................................... 24
圖 2-5 2007 年柯羅莎颱風路徑圖 ............................................................... 25
圖 2-6 2008 年如麗颱風路徑圖 ................................................................... 25
圖 2-7 2009 年蓮花颱風路徑圖 ................................................................... 26
圖 2-8 2010 年梅姬颱風路徑圖 ................................................................... 26
圖 2-9 2011 年南瑪都颱風路徑圖 ................................................................ 27
圖 2-10 2012 年泰利颱風路徑圖 ................................................................. 27
圖 2-11 2013 年潭美颱風路徑圖 .................................................................. 28
圖 2-12 2014 年麥德姆颱風路徑圖 ............................................................. 28
圖 2-13 2015 年蘇迪勒颱風路徑圖 ............................................................. 29
圖 2-14 2016 年莫蘭蒂颱風路徑圖 ............................................................. 29
圖 2-15 儀器布放位置圖 .............................................................................. 37
圖 2-16 中芸漁港、港埔及港嘴波流觀測站位置圖 .................................. 41
圖 2-17 2015 年4 月量測之地形水深圖 ..................................................... 46
圖 2-18 2016 年曾文溪口至二仁溪口之海岸地形水深 ............................. 48
圖 2-19 2016 年二仁溪口至典寶溪口段地形水深測量結果 ..................... 50
圖 2-20 2016 年鳳鼻頭至高屏溪口間地形水深測量結果 ......................... 51
圖 2-21 臺南市北門區北門海埔地海堤斷面幾何圖 .................................. 53
圖 2-22 臺南市北門區蘆竹溝海堤斷面幾何圖 .......................................... 53
圖 2-23 臺南市七股區七股鹽田海堤 (西鹽區) 斷面幾何圖 .................... 54
圖 2-24 臺南市七股區曾文海埔地海堤斷面幾何圖 .................................. 54
圖 2-25 臺南市安南區青草崙海堤斷面幾何圖 .......................................... 55
圖 2-26 高雄市茄萣區崎漏海堤斷面幾何圖 .............................................. 55
圖 2-27 高雄市彌陀區彌陀海堤斷面幾何圖 .............................................. 56
10
圖 3-1 波浪模式計算範圍及地形水深圖 .................................................... 59
圖 3-2 波浪預測流程 .................................................................................... 60
圖 4-1 不規則波於光滑堤面上溯升的實驗結果 ........................................ 65
圖 4-2 計算複合式堤面的等值坡度示意圖 ................................................ 67
圖 4-3 本計畫推估波浪溯升高度及越波量之計算流程圖 ........................ 68
圖 4-4 轄區內臺南海堤分布、分段圖 (自急水溪口至曾文溪口) ............ 71
圖 4-5 轄區內臺南海堤分布、分段圖 (自曾文溪口至二仁溪口) ............ 75
圖 4-6 轄區內高雄海堤分布、分段圖 (自二仁溪口至阿公店溪口) ........ 78
圖 4-7 轄區內高雄海堤分布、分段圖 (自阿公店溪口至典寶溪口) ........ 81
圖 4-8 轄區內高雄海堤分布、分段圖 (自鳳鼻頭至高屏溪口) ................ 84
圖 4-9 委請專業測量公司測量海堤相關參數 ............................................ 88
圖 4-10 海堤斷面幾何參數示意圖 (以灣裡海堤為例)。 .......................... 88
圖 4-11 溯升經驗公式預估七股海堤之溯升高度及越波量之結果 .......... 96
圖 4-12 七股海堤堤面波浪最大溯升高度系集預測結果與現地量測資
料比對結果。 ........................................................................................... 97
圖 4-13 海堤上劃設高程標示 ...................................................................... 97
圖 5-1 資料浮標外觀 .................................................................................... 99
圖 5-2 永安至左營之間的海岸地形特徵 .................................................. 102
圖 5-3 七股海堤附近波潮觀測站 .............................................................. 102
圖 5-4 灣裡浮標位置 .................................................................................. 103
圖 5-5 灣裡浮標外觀 .................................................................................. 103
圖 5-6 潮高變化圖 ...................................................................................... 104
圖 5-7 波高變化圖 ...................................................................................... 105
圖 5-8 週期變化圖 ...................................................................................... 105
圖 5-9 回收灣裡浮標儀器 .......................................................................... 106
圖 5-10 安裝灣裡浮標儀器 ........................................................................ 107
圖 5-11 灣裡海岸通訊測試 ......................................................................... 107
圖 5-12 灣裡浮標通訊維修 ........................................................................ 108
圖 5-13 灣裡浮標波高與週期 ..................................................................... 111
圖5-14 灣裡浮標潮位 ................................................................................. 113
圖 5-15 海堤堤面波浪溯升量測系統 ........................................................ 114
11
圖 5-16 溯升計安裝情形 .............................................................................. 115
圖 5-17 轄區內臺南海堤分布 (自急水溪口至曾文溪口) ........................ 118
圖 5-18 轄區內臺南海堤分布(自曾文溪口至二仁溪口).......................... 119
圖 5-19 轄區內高雄海堤分布(自二仁溪口至阿公店溪口)...................... 120
圖 5-20 轄區內高雄海堤分布(自阿公店溪口至典寶溪口)...................... 121
圖 5-21 轄區內高雄海堤分布圖 (自鳳鼻頭至高屏溪口) ........................ 122
圖 5-22 量測系統安裝 ................................................................................ 139
圖 5-23 溯升系統儀器故障回傳情形 ........................................................ 140
圖 5-24 蘇迪勒颱風行進路徑圖 ................................................................ 141
圖 5-25 杜鵑颱風行進路徑圖 .................................................................... 141
圖 5-26 尼伯特颱風行進路徑圖 ................................................................ 142
圖 5-27 妮坦颱風行進路徑圖 .................................................................... 142
圖 5-28 電母颱風行進路徑圖 .................................................................... 143
圖 5-29 莫蘭蒂颱風行進路徑圖 ................................................................ 143
圖 5-30 馬勒卡颱風行進路徑圖 ................................................................ 144
圖 5-31 梅姬颱風行進路徑圖 .................................................................... 144
圖 5-32 艾利颱風行進路徑圖 .................................................................... 145
圖 5-33 海馬颱風行進路徑圖 .................................................................... 145
圖 5-34 七股海堤於尼伯特颱風期間的預測溯升高度及越波量結果 .... 147
圖 5-35 灣裡海堤於尼伯特颱風期間的預測溯升高度及越波量結果 .... 148
圖 5-36 崎漏海堤01 於尼伯特颱風期間的預測溯升高度及越波量結果149
圖 5-37 尼伯特颱風期間堤面波浪最大溯升高度系集預測結果與現地
量測資料比對結果 ................................................................................. 151
圖 5-38 蘇迪勒颱風影響期間堤面波浪最大溯升高度系集預測結果與現
地量測資料比對結果 ............................................................................. 152
圖 5-39 蘇迪勒颱風影響期間堤面波浪最大溯升推估高度與現地量測資
料比對結果 ............................................................................................. 154
圖 5-40 杜鵑颱風影響期間堤面波浪最大溯升高度系集預測結果與現地
量測資料比對結果 ................................................................................. 156
圖 5-41 尼伯特颱風期間堤面波浪最大溯升推估高度與現地量測資料
比對結果 ................................................................................................. 158
圖 5-42 妮妲颱風期間堤面波浪最大溯升高度系集預測結果與現地量
12
測資料比對結果 ..................................................................................... 160
圖 5-43 妮妲颱風期間堤面波浪最大溯升推估高度與現地量測資料比
對結果 ..................................................................................................... 161
圖 5-44 電母颱風期間堤面波浪最大溯升高度系集預測結果與現地量
測資料比對結果 ..................................................................................... 162
圖 5-45 電母颱風期間堤面波浪最大溯升推估高度與現地量測資料比
對結果 ..................................................................................................... 163
圖 5-46 莫蘭蒂與馬勒卡颱風期間堤面波浪最大溯升高度系集預測結
果與現地量測資料比對結果 ................................................................. 165
圖 5-47 莫蘭蒂與馬勒卡颱風期間堤面波浪最大溯升推估高度與現地
量測資料比對結果 ................................................................................. 166
圖 5-48 梅姬颱風期間堤面波浪最大溯升高度系集預測結果與現地量
測資料比對結果 ..................................................................................... 167
圖 5-49 梅姬颱風期間堤面波浪最大溯升推估高度與現地量測資料比
對結果 ..................................................................................................... 168
圖 5-50 艾利颱風期間堤面波浪最大溯升高度系集預測結果與現地量
測資料比對結果 ..................................................................................... 170
圖 5-51 艾利颱風期間堤面波浪最大溯升推估高度與現地量測資料比
對結果 ..................................................................................................... 171
圖 5-52 海馬颱風期間堤面波浪最大溯升高度系集預測結果與現地量
測資料比對結果 ..................................................................................... 172
圖 5-53 海馬颱風期間堤面波浪最大溯升推估高度與現地量測資料比
對結果 ..................................................................................................... 173
圖 5-54 北門海埔地海堤於電母颱風期間之最大溯升高度系集預測結
果 ............................................................................................................. 176
圖 5-55 電母颱風期間,發生最大溯升高度 (2016/08/19 11:00 ~ 12:00),
現場拍攝波浪於北門海埔地海堤之堤面溯升情形 ............................ 176
圖 5-56 茄萣海堤02 於電母颱風期間之最大溯升高度系集預測結果。177
圖 5-57 電母颱風期間,發生最大溯升高度 (2016/08/19 10:00 ~ 11:00),
現場拍攝波浪於茄定海堤02 之堤面溯升情形 .................................. 177
圖6-1 即時海象資訊示意圖(以灣裡浮標為例) ........................................ 178
圖6-2 溯升高推估結果及警戒線示意圖 ................................................... 179
13
圖6-3 溯升未來48 小時預測範例 ............................................................. 187
圖6-4 海堤分布圖 ....................................................................................... 188
圖 6-5 堤面溯升越波預估結果文字檔 ...................................................... 189
圖 6-6 介接於六河局緊急應變作業系統平台之結果 .............................. 189__

分類

其他詳細資訊

  • 英文題名:Demonstration and Construction of Warning System for Wave Runup and Overtopping at Seawalls in Tainan and Kaohsiung
  • 適用對象:成人(學術性)
  • 關鍵詞:海堤溢淹
  • 附件:cd-rom
  • 頁/張/片數:200

授權資訊

  • 著作財產權管理機關或擁有者:經濟部水利署第六河川局
  • 取得授權資訊:聯絡處室:規劃課 姓名:陳金鐘 電話:076279049 地址:高雄巿岡山區柳橋西路15號