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近年來，隨著全球暖化效應及海洋氣候變遷的影響，全球海水位的抬升以及 颱風頻繁的發生等問題已迫切攸關到我們所生存的環境，波浪與暴潮對人類活動 之影響也已引起各國政府和科學家的廣泛關注。臺灣每年夏秋季遭受颱風侵襲， 颱風暴潮所產生異常水位常對臺灣沿海造成重大災害，造成臺灣海洋環境的發展 產生了極大的衝擊。唯有準確地掌握近岸區域之實際海氣象特性，才能使海象資 訊進一步發揮功效，並且提高防救災效率。為能審慎評估全球氣候變遷可能造成 之衝擊及相關調適策略，本計畫將進行氣候變遷對中部(雲彰中)與花東海岸防護 衝擊與調適之研究工作。本計畫為兩年期計畫 (103年~104年)，第一年度 (103年) 計畫工作範圍為雲林縣、彰化縣、臺中市海岸地區；第二年度 (104年) 計畫工作 範圍為花蓮縣、臺東縣海岸地區。 為達到上述目標，本計畫主要包含「調查及蒐集臺灣中部地區(雲林縣、彰化 縣、臺中市)及花東地區(花蓮縣、臺東縣)海岸防災現狀」、「建立氣候變遷下水環 境因子情境分析模式」、「評估氣候變遷對中部(雲彰中)及花東沿海海岸災害之衝 擊分析」、「臺灣中部(雲彰中)及花東沿海地區氣候變遷下海岸災害之脆弱度及風 險評估」、「研擬因應氣候變遷臺灣中部(雲彰中)及花東沿海地區海岸災害調適策 略及行動方案」等工作項目。本(103)年度計畫將進行雲林縣、彰化縣、臺中市沿 海海岸地區於氣候變遷下各假設目標年之海岸災害因子情境分析，進行沿海地區 海岸災害之衝擊模擬、脆弱度與風險評估及地圖製作，並研擬因應之調適策略與 提出行動方案之效益分析，以供決策機關參考。 根據計畫期程所進行之分析與研究成果，歸納以下之結論： 1. 本計畫實際進行雲林縣、彰化縣、臺中市之海岸現地勘查(範圍為北港溪口至 大安溪口間之海岸)，就目前氣候條件下，評估雲林縣、彰化縣、臺中市現有 海岸防護設施功能性，以瞭解防止潮、浪侵襲狀況，以作為後續海堤改善依 據。依照調查結果，目前臺灣中部地區除了部分海堤因已位於內陸或與快速 道路共構之外，其餘海岸消波工與海堤仍大部分保有該功能性。雲林海岸則 因地層下陷，需注意內水排除問題。 2. 為建立氣候變遷下雲林縣、彰化縣及臺中市水環境因子情境分析模式，本計 畫蒐集了雲林、彰化與臺中海岸的海、氣象基本資料進行分析，並以數值模 ii 式或物理模型校驗，模擬現階段海域之波浪、暴潮偏差及海水位上升情形。 為了能完整描述颱風侵襲之水位與波浪變化，利用數值模式推算颱風波浪及 暴潮，進一步以統計方式獲得現階段不同重現期設計波浪與設計潮位。 3. 在海平面變遷趨勢估算方面，本計畫利用三種不同數值分析方法進行臺灣中 部海域海平面變遷分析，歸納出臺灣中部海域海平面均呈現整體性的抬升， 經綜合平均的推估分析得到臺灣中部海域(雲林、彰化、臺中海域)2020年至 2039年海平面變遷量之變動範圍為4.0公分至11.8公分，平均上升量為7.5公 分，換算出海平面平均上升速率為3.7mm/year。 4. 本計畫進一步蒐集1992年至2009年衛星資料，利用三種不同數值分析方法分 析2020年至2039年海平面變遷趨勢，以本計畫方法結果得到雲林、彰化、臺 中地區海平面上升平均變動範圍約在3.5至7.8公分，此分析結果可提供參考。 5. 在颱風波浪與暴潮位變遷趨勢估算方面，本計畫利用WWM風浪模式與颱風 暴潮模式，模擬現階段(1980-1999)颱風以及目標情境年(2020-2039)颱風侵襲 時，大安溪、臺中港、烏溪、彰化(彰濱工業區南側)、濁水溪、雲林三條崙 及北港溪附近海域之最大波高與最大暴潮偏差，經本計畫方法分析結果得到 臺灣中部海域(雲林、彰化、臺中海域) 2020年至2039年颱風波浪最大波高平 均可能增加59.14%(約2.4公尺)，颱風最大暴潮偏差平均可能增加76.57%(約 0.605公尺)，潮位(天文潮+暴潮偏差)平均可能增加15%～25%。 6. 本計畫建立溯升與越波水環境因子情境分析模式，分析臺灣在未來2020-2039 年遭受全球氣候變遷影響，颱風波浪入侵臺灣中部沿海各海堤所造成的波浪 溯升與越波變化。分析結果顯示，參照美國海岸工程手冊的海堤安全標準， 本計畫情境模擬2020到2039年雲林縣四湖鄉林厝寮海堤的平均越波量，已接 近海堤溢淹容許範圍，尤以臺中市大安區頂龜殼海堤平均越波量已超越海堤 溢淹容許範圍最為顯著，由於兩座海堤高程皆為5.5公尺，顯示現況海堤高程 設計相對其他海堤(6.0至6.6公尺)略為不足。 7. 在海堤安全性現況分析方面，中部地區(雲林、彰化與臺中)海岸由於多屬淤 積性海岸，許多海堤受沙洲或廣闊海灘遮蔽而未直接遭外海波浪襲擊，或因 位於海埔新生地後側而受良好保護，除臺中頂龜殼、高美海堤及彰化新街海 堤因堤頂高程略低，在100年重現期以上之颱風波浪發生時無法滿足 0.02 cms/m 之溢流量標準外，其餘海堤皆可滿足溢流量標準，安全性佳。 8. 在考慮未來情境(2020~2039)有關氣候變遷下，中部地區(雲林、彰化與臺中) iii 海堤海堤安全性分析結果顯示，臺中與彰化海岸在未來情境下海堤大多面臨 高度不足之情況；雲林海岸則多為沙洲遮蔽，除臺西與三條崙海堤以外，其 餘海堤均可滿足50年重現期以上之溢流量標準，海堤安全性高。 9. 在氣候變遷下海岸災害之脆弱度評估方面，本計畫根據人為設施、環境地理 及社會經濟三個構面之指標因子，運用等權重與AHP加權模式進行分析，現 階段海岸災害脆弱度較高的地區(4、5級)為臺中市的梧棲區、彰化縣的鹿港 鎮及雲林縣的麥寮鄉、臺西鄉。 10. 在氣候變遷下海岸災害之風險評估方面，災害潛勢危險因子之各指標權重上 以洪氾溢淹範圍較重要，洪氾溢淹深度次之，而影響海岸災害風險構面上， 則以脆弱度權重較高於災害潛勢。本計畫依海岸災害脆弱度分析結果與災害 潛勢之分析結果套疊得出海岸災害風險圖，根據風險矩陣方式所繪製的風險 圖，整體趨勢以雲林縣口湖鄉風險較高，為2至3級。以AHP加權方式所繪製 的風險圖，整體趨勢以臺中市梧棲區、彰化縣鹿港鎮及雲林縣麥寮鄉、臺西 鄉風險較高，為為3至4級。 11. 本計畫彙整國內外因應氣候變遷之海岸災害調適策略相關資料，作為擬定本 計畫調適策略及行動方案之參考。綜整不同國家以及我國現有之海岸調適策 略後發現，當前大多之調適策略可區分為：保護性策略、適應性策略以及後 撤性策略三類。 12. 根據雲林、彰化、臺中海岸地區之氣候變遷衝擊分析及風險評估結果，為有 效減緩未來氣候變遷衝擊，本計畫針對研究區域面臨氣候變遷威脅所可能產 生的議題進行檢討，並歸納出六項關鍵議題： L1：海平面上升造成海岸地區淹水之衝擊。 L2：颱風暴潮加劇造成海岸地區淹水之衝擊。 L3：波浪強度增強造成海堤破壞或是堤面溯升越波衝擊。 L4：強降雨造成海岸低漥地區淹水之衝擊。 L5：氣候變遷綜合效應造成之海岸侵蝕以及生態衝擊。 L6：氣候變遷綜合效應造成未來海岸地區脆弱度之潛在威脅。 13. 本計畫針對研究區域所歸納之逐項氣候變遷威脅關鍵議題進行細部衝擊分 析、調適對策研擬後，再透過本計畫現場調查、觀測資料分析以及模式情境 模擬之結果為依據，進一步提出研究區域之具體調適策略建議包括： L1：(a)持續收集高精度之海水位資料。(b)持續監控海堤功能，必要時須予 iv 以加高。 L2：(a)根據本計畫之颱風暴潮模擬結果，臺灣中部海岸地區須嚴防路徑三 侵襲之颱風。(b)建立區域性暴潮預警系統。(c)研擬天文潮高與暴潮高 之複合海岸風險。 L3：(a)根據本計畫的海堤安全性之衝擊檢討結果，在未來情境年臺中的頂 龜殼海堤與彰化的蚵寮、漢寶、新寶、新街等海堤，在5 年重現期外 力條件下無法滿足溢流量標準。其中蚵寮海堤位於彰濱工業區北側， 新街海堤後方則設有民宅，建議優先針對這些海堤的防護功能進行進 一步之檢測。(b)未來進行臺灣中部海堤防護時，可考慮搭配自然地形 (沙灘、離岸沙洲等)之波浪消能效果，藉以有效較低防護成本。(c)研 究區域內多為砂質海岸，為確保海堤之保護功能，需持續監控海堤前 塊石及消波塊是否持續下陷，必要時須強化堤址之保護。 L4：(a)根據本計畫降雨淹水模擬發現，在遭受200 年重現期降雨條件下， 臺中市清水區及龍井區的溢淹範圍較大，建議未來可優先改善排水系 統以及增設抽水設備。(b)雲林縣口湖鄉的淹水面積明顯較其他區域偏 高，因位於北港溪以及牛挑灣溪下游出海口附近，除改善排水系統 外，建議仍需強化該區域的河道疏浚以及河堤保護之工作。(c)彰化溪 州的地層下陷情況仍嚴重，且下陷中心南緣有高鐵通過，有必要針對 此區域地層下陷現象進行持續監測與防治。 L5：雲林麥寮工業區南側的海豐島，呈現向南和向陸遷移的趨勢。由於離 岸沙洲具有效削減波浪能量之功用，建議須持續監測此一沙洲現象。 L6：(a)根據本計畫之脆弱度分析結果，臺中市梧棲區、彰化縣鹿港鎮及雲 林縣麥寮鄉、臺西鄉，是脆弱度地圖中整體脆弱度較高的區域(4 至5 級)。依照風險矩陣方式所繪製的風險圖，整體趨勢以雲林縣口湖鄉之 災害風險較高。其中梧棲區與鹿港鎮的人口密度偏高，撤離策略推動 不易，建議優先以海堤保護以及改善排水系統等調適策略為主。(b) 雲林縣麥寮鄉、臺西鄉為嚴重地層下陷地區，建議持續針對地層下陷 地區進行防治。此外，兩鄉鎮沿海之土地利用以都市計畫及工業區為 主，海堤保護以及改善排水系統仍為必要之策略。(c)行政院於民國103 年6 月26 日將「海岸法草案」函送至立法院。建議主管機關及早因 應，藉以確保未來海岸地區管理工作推動之順利。 14. 行動方案係指為了有效執行策略所必須採取的一序列的步驟。本計畫針對所 研擬之調適對策提出所對應行動方案之面向、行動方案具體內容(以近程、中 程、遠程進行分類)、行動方案執行效果評估指標以及預期效益，藉此提供本 計畫研究區域因應氣候變遷具體調適工作之建議。 行動方案之面向及其對應之具體內容綜整摘列如下： v (1). 海岸監測 近程：持續收集海水位資料。發展創新水位觀測技術，藉以在無法建置 岸邊水位觀測站之重要水域進行觀測。 中程：持續提升觀測技術及資料分析方法。 遠程：持續預測海平面變遷量並評估預測結果之信賴度。 (2). 海岸結構物安全 近程：檢討現行工程技術與設施運作，並建立氣候變遷下之海岸防護設 施設計標準手冊。提升高風險防護設施之防護強度全面檢討現有防護設 施並定期維護。 中程：積極國際合作以掌握國外最新海岸防護技術與經驗。 遠程：結合產官學界的資源，共同發展創新的海堤防護技術。 (3). 強化應變能力 近程：評估於高脆弱度地區劃定海岸緩衝區或是建置第二道海堤的可行 性。 中程：強化與當地民眾之溝通，讓民眾徹底了解政府之防災策略。 遠程：在近程方案確認可行的條件下，妥善規劃緩衝區內居民及產業管 理。 (4). 預警系統整合 近程：發展區域性暴潮預警模式。 中程：提高預警模式的時間以及空間解析度。 遠程：持續改進模式預測之準確度，並發展以鄉鎮為單位進行預警技術。 (5). 災害風險調查 近程：評估複合海岸災害的聯合發生機率與其對應風險。編定沿海地區 災害風險地圖，並依據風險地圖結果執行海岸保護治理。 中程：持續更新相關資料。 vi 遠程：以更新資料為基礎，持續檢討風險地圖的可利用性，必要時再進 行更新。 (6). 預警資訊發布 近程：結合鄉里活動中心做為資訊發布管道。發展以智慧型手機軟體與 第四臺等平臺為基礎之警戒資訊發布技術。為避免過多的資訊管道對民 眾造成混淆，需確立提供統整後一致資訊的專屬單位。 中程：持續進行政府跨部會之間的資源整合，並協請各種可能的單位(區 公所、鄉里辦公室、警察局、消防局…等)作為協助發布預警資訊之平臺。 同時也須訓練當地居民擔任志工，協助進行資訊發布。 遠程：發展並評估其他可行資訊發布技術。 (7). 降低災害風險 近程：針對破堤風險較大之海堤進行強化。檢討排水系統設計標準。針 對淹水災害衝擊較明顯區域規劃布設緊急抽水設備。定期進行河道疏濬 清淤作業。 中程：持續進行海堤前方水域之調查與海堤風險評估。 遠程：鼓勵低窪區住宅採用高耐洪性設計建材。 (8). 地層下陷區之因應 近程：定期監測地層下陷速率。輔導地方產業轉型以降低地下水抽用 量。實行地下水補注措施。 中程：持續監測地層下陷速率。 遠程：發展創新的地層下陷防治技術。 (9). 海岸之養護 近程：持續監控海岸或離岸沙洲之變遷。 中程：針對有侵蝕風險之海岸進行研擬與保護。 遠程：提升海岸環境自然容忍能力。 (10).海岸調查及生態保護 vii 近程：調查現有海岸生態特徵，並提出不利於現有生態環境之因素。 中程：訓練志工宣導海岸保護工作，並限制不利於當地生態發展之經濟 活動。 遠程：結合當地居民之力量共同保護海岸生態。 (11).海岸開發與管理原則 近程：加速通過「海岸法」，以確立海岸管理之相關權責單位。檢討現 行海岸地區治理相關法規。劃定應受嚴格保護的沿海地區。 中程：擬訂新制海岸法規且考慮氣候變遷衝擊。 遠程：持續檢討並修訂海岸法規，推動永續海岸環境發展計畫。 (12).海岸災害應變 近程：落實社區防災演練，定期演練災害應變流程，當地民眾須一同參 與演習。 中程：中央與地方協力健全海岸災害應變體系。 遠程：檢討並改善現行緊急災害撤離路線與應變計畫。 (13).防災教育宣導 近程：定期於海岸地區活動中心舉辦防災教育課程。強化與當地民眾之 雙向溝通。 中程：與教育主管單位以及當地學校合作，定期舉辦防災課題之研習， 共同培育海岸防災教師資，將防災教育結合於地區中小學課程中。 遠程：邀集當地居民擔任種子志工，協助防災教育宣導。