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河道疏濬可幫助洪水宣洩、增加輸砂能力，近年水利署第一河川局在考量河防安全及配合國家穩定砂石供應政策下，加強辦理疏濬作業，惟天然河川之泥砂運移為相當複雜之動態過程，集水區本身產砂特性、河床質特性、水理條件、疏濬後之採砂坑運移行為等，皆為河床變遷之影響因子，在考量疏濬位置與濬挖量資料應綜合考量並加以評估，鑑於以往河道疏濬缺乏潛能評估與沖淤平衡分析。爰此，本計畫綜整基礎資料調查分析，從中建立歷年河道幾何沖淤變化特性，系統性研擬蘭陽溪流域內疏濬策略與評估囚砂區潛在設置位置，同時評估各河段合適疏濬寬度與高程，以作為後續疏濬工作之參考。以下簡要摘錄本計畫工作成果。一、蘭陽溪合適疏濬策略評估(一)蘭陽溪主流依蘭陽溪河川特性差異區分為蘭陽溪上中下游進行評估，其中上游河段為牛鬥大橋(斷面56)以上之範圍；中游河段為牛鬥大橋至蘭陽大橋(斷面56～斷面12)之範圍；下游河段則為蘭陽大橋(斷面12)至河口，各河段疏濬策略如圖摘-1所示，概述說明如下：1、 上游河段(1) 流路變遷牛鬥大橋以上河段屬山谷地形，河床平均坡降約1/67，流路呈現明顯之順直型辮狀河川，流路散亂，深槽有左右擺盪的特性，惟受河谷地形侷限，河寬小，流路大致上維持在一定範圍內(2) 沖淤趨勢上游河段支流(如天狗溪或瑪崙溪)集水區易發生崩塌及土石流，隨後經運移進入蘭陽溪主河道造成河床抬升，民國89～99年間的平均河床高分析結果顯示，在支流匯入蘭陽溪主流處呈現嚴重淤積情形，期間民國94～99年則呈現沖刷趨勢；民國99~106年間平均河床高程變化，整體呈現輕微淤積趨勢，但碼崙二號堤段(斷面64-65)與家源橋下游段(斷面69-73)，呈現輕微沖刷情況。(3) 河床質分析蘭陽溪上游河段之河床質平均粒徑介於32～90公厘之間，D50多位於20公厘～64公厘之間，D90則多位於162公厘～385公厘之間，屬卵礫石河床。(4) 堤防風險蘭陽溪上游斷面55至56牛鬥堤防與斷面65至67碼崙一號堤防與碼崙堤防因灘地寬度相較其他堤段較窄、流速偏快且流路逼近堤腳等因素，參考「蘭陽溪主流及和平溪水系風險評估，第一河川局(2019)」其評估其潰堤危險度等級為中度；另因上游脆弱度較低，經整體評估蘭陽溪中上游河段整體堤防風險皆在低度等級以下。(5) 疏濬潛能檢視現況(民國106年)斷面56~73谿線高程值略高於歷年高程平均，代表深槽範圍呈現微幅淤積態勢。然而透過數值模式評估結果顯示，現況底床在未疏濬情況下影響範圍內疏濬最大沖刷深度介於3.2~5公尺，顯見河道已相對較不穩定，且隨著疏濬深度越大，疏濬範圍上游底床沖刷深度隨之增加，對於河道穩定性產生威脅。(6) 疏濬記錄統計蘭陽溪上游河段於97～99年間共疏濬322.7萬立方公尺，110年度宜蘭縣府以公共造產在牛鬥至英士間河段(斷面61-63)執行疏濬作業，目前疏濬量約15.8萬立方公尺，至112年底預計規劃疏濬量約130萬方。(7) 綜合評估蘭陽溪上游河段沖淤變化呈現微幅淤積趨勢，目前宜蘭縣府於牛鬥至英士間正執行疏濬作業，惟由動床模式評估蘭陽溪上游河床沖淤變化現正處不穩定階段，需持續關注疏濬後對河道穩定之影響，且需考量牛鬥橋上游約2公里之圓山取水口，不能因疏濬而影響其發電供應三星地區農田灌溉之使用。2、 中游河段(1) 流路變遷牛鬥大橋至再連堤防為蘭陽溪中上游段(斷面56~34)，河床平均坡降約1/89，因牛鬥橋為地形上的隘口，該處下游兩岸地形較為開闊，河道腹地較大，呈現辮狀流路特性，左岸大部份為山麓，流路多已逼至山腳，灘地腹地較少；右岸則受堤防限制，流路逼至堤防。再連堤防至蘭陽大橋為蘭陽溪中下游段(斷面34~12)，河床平均坡降約1/242，受到兩岸堤防限制，侷限了蘭陽溪河川辮狀特性之發展，並使河道侷限在一定範圍內；自葫蘆堵大橋至蘭陽大橋間(斷面23~12)，河道坡度驟減，始有較為明顯的深槽。(2) 沖淤趨勢由民國89～106年平均河床高變化分析顯示，蘭陽溪中游河段整體沖淤趨勢呈平衡狀態，在中上游段為沖淤互現，但有局部出現淤積較高河段，其共同點皆在支流匯入蘭陽溪主流，分別為清水溪(斷面50)、粗坑溪(斷面34)及破礑溪(斷面45)出口附近的河段；中下游段在近10年來呈現輕微淤積情形，其中在葫蘆堵大橋下游至泰雅大橋下游間(斷面20～30)河段較為明顯淤積情形。(3) 河床質分析蘭陽溪中游河段之河床質平均粒徑介於24～140公厘之間，D50多位於10公厘～108公厘之間，D90則多位於154公厘～597公厘之間，屬卵礫石河床。(4) 堤防風險蘭陽溪主流斷面23至25員山堤防與中溪洲堤防，灘地寬度相較其他堤段較窄、流速偏快、近年深槽持續下降、以及堤腳面臨斜向流衝擊等，且在洪流下發生基礎裸露之機率偏高，參考「蘭陽溪主流及和平溪水系風險評估，第一河川局(2019)」將其潰堤危險度等級評為中度；另因蘭陽溪中下游具有相對較高之生命傷亡脆弱度，其中尤以左岸之員山與壯圍以及右岸之五結等堤防為最。經整體評估堤防風險等級以蘭陽溪主流斷面22-1~25左岸員山堤防為高風險等級河段；斷12~14 左岸壯圍堤防、斷22、斷26~27與斷30~31左岸員山堤防為中度風險河段。(5) 疏濬潛能分析蘭陽溪中游河段現況(民國106年)底床高程與沖淤體積，並與歷年統計資料進行比對，研判是否具備疏濬潛能，評估結果顯示在斷面19～36現況谿線高程值高於歷年谿線高程平均；此外，斷面28～40現況底床沖淤體積約為歷年沖淤平均值的2倍，代表著現況斷面19～40蘊藏相對較多的土砂量。(6) 疏濬記錄蘭陽溪中游河段以往即為主要疏濬河段，統計93～105年度蘭陽溪中游河段共疏濬2004.7萬立方公尺，平均約154.2萬立方公尺，近年配合國家砂石穩定供給政策，於106~110年共挖採運離砂石總量約400萬立方公尺(如圖摘-2)，包含106年在斷面37~40疏濬量33萬立方公尺、107~108年在斷面40~42疏濬量44萬立方公尺、108~109年在斷面45~48疏濬量59.5萬立方公尺、108年在斷面48~53疏濬量72.5萬立方公尺，以及目前在執行的蘭陽溪斷面14～22疏濬量125萬立方公尺、斷面30～34疏濬量67萬立方公尺。(7) 綜合評估評估蘭陽溪中游河段現況(民國106年)底床高程與模擬未來沖淤變化，以葫蘆堵大橋到泰雅大橋間（斷面19～36）土砂蘊藏量較多，爰已於民國106年辦理蘭陽溪斷面37～40、民國107年斷面40～42及民國109年迄今辦理斷面14～22與斷面30～36疏濬作業，惟經評估各疏濬範圍尚未復原至疏濬前底床高程。此外，蘭陽溪員山堤防(斷面25～28)灘地寬度相較其他河段較為有限、流速偏快與斜向流衝擊等因素，經評估為中、高度風險堤段，因此在斷面23～28未辦理疏濬，後續將以護堤先固灘方式，進行河道整理，於堤前灘地保護，降低潰堤受災風險，再視現況底床淤積狀況，如有多的土方可提供砂石供應需求。3、 下游河段(1) 流路變遷下游河段由蘭陽大橋(斷面12)至河口範圍，底床平均坡降約為1/1,723，河道平緩，河川漂砂供應充足，且東北季風盛行時間長，於河口附近形成砂嘴及砂洲。(2) 沖淤趨勢下游河段坡度相當平緩，歷年高程變化趨勢呈現沖淤不明顯，由民國94年～106年底床高程變化，顯示長期趨勢呈平衡狀態。(3) 河床質分析蘭陽溪下游河床質平均粒徑介於0.13～0.33公厘之間，砂質含量為100%，含量最多的粒徑範圍為0.125～0.25公厘級，屬砂質河床。(4) 堤防風險參考「蘭陽溪主流及和平溪水系風險評估，第一河川局(2019)」，蘭陽溪下游斷面0～3、斷面11近年河床有局部持續淤積情形，導致現況計畫洪水下出水高小於1公尺或無法通過計畫洪水量，經評估為中度溢淹危險；且蘭陽溪下游左岸壯圍以及右岸五結堤防具有相對較高之生命傷亡脆弱度，經整體評估堤防風險等級以蘭陽溪主流斷10~14 左岸壯圍堤防與斷面30~31右岸五結堤防為中度風險河段。(5) 疏濬潛能檢視現況(民國106年)斷面1~12谿線高程值低於歷年平均高程，代表深槽範圍係為沖刷態勢，另由底床沖淤體積分析結果顯示斷面4～9略高於歷年沖淤平均值，說明蘭陽溪下游河段現況為沖淤互現趨勢，整體而言仍具微幅土砂蘊藏量。(6) 疏濬記錄民國109年於噶瑪蘭橋至河口段辦理疏濬量46萬方。(7) 綜合評估蘭陽溪下游段屬緩流河川，坡度平緩，因無較大高流量事件，而影響河道輸砂推移力，同時於東北季風、海浪與潮汐等自然營力作用下，易產生河道局部淤積現象，恐有洪水位升高致影響內外排水通洪能力之虞。如：左岸壯圍堤防(斷面4以下)、右岸五結堤防(斷面12、斷面6以下)。此外，蘭陽溪下游河段底床長期呈現平衡狀態，河床質介於0.04～0.31公厘，床質粒徑偏細較不具經濟價值，且此感潮河段鹽化，可用的骨材有限，加上出海口係為水鳥保護區，雖現況下游河段有微幅土砂蘊藏量，但整體評估蘭陽溪下游河段並不適宜進行大規模疏濬作業，僅可視情況針對局部淤積區域辦理疏濬作業，降低洪災威脅。(二)羅東溪羅東溪疏濬策略如圖摘-3所示，評估過程概述說明如下：(1) 河川特性羅東溪地勢落差大，整體平均坡降約為1/33，上游河段(斷面24～鼻頭橋)平均坡降約為1/62；中游河段(鼻頭橋～北成橋)平均坡降約為1/105；羅東溪下游河段平均坡降約為1/390。羅東溪中、上游以上河段坡度較陡，流路蜿蜒分歧，屬辮狀河川，未建堤防河段流路迭有變遷，已建堤段則被限制在兩岸堤防間，呈現複雜的多股水流型態；下游河段開始有較明顯的深槽，但深槽位置變化頗大，流路仍不穩定。(2) 沖淤趨勢羅東溪集水區古魯野溪、寒溪常誘發土石流運動，常見大量土砂材料堆積於河床，上游河段(斷面24～鼻頭橋)多呈現淤積情形；中游河段(鼻頭橋～北成橋)，呈現沖淤互見趨勢；下游河段(北成橋至蘭陽溪匯流口)，屬淤積情形，尤其是在接近蘭陽溪匯流處附近淤積的情形更為明顯。(3) 河床質分析羅東溪主流自出口(與蘭陽溪匯流處)至與安農溪匯流處，河床質平均粒徑介於0.3～0.4公厘之間，屬砂質河床；安農溪匯流處以上至廣興大橋河段，其顆粒漸粗，平均粒徑從0.4公厘漸增至50公厘，屬礫石河床；廣興大橋至與寒溪匯流處，平均粒徑約在50公厘左右，屬卵礫石河床。(4) 歷年災修記錄統計民國78～109年羅東溪現有防洪構造物之防洪紀載表，羅東溪堤防破壞形式大致為基礎淘刷與灘地流失，以基礎淘刷為主要原因，歷年各堤防破壞次數以柯子林堤防破壞次數累計5次最多。(5) 疏濬潛能分析羅東溪現況底床高程與沖淤體積，並與歷年統計資料進行比對，研判是否具備疏濬潛能，評估結果顯示在斷面11～23現況谿線高程值高於歷年谿線高程平均；此外，斷面11～17現況底床沖淤體積約為歷年沖淤平均值近1.8倍，整體評估以羅東溪以斷面11～17土砂量蘊藏相對較多。(6) 疏濬記錄統計羅東溪於民國101～109年間共約疏濬218萬立方公尺，其中民國108、109年度宜蘭縣府以公共造產在北成橋至鼻頭橋間河段(斷面8~17)執行疏濬作業，疏濬量約110萬立方公尺。(7) 綜合評估羅東溪集水區古魯野溪、寒溪常誘發土石流運動，常見大量土砂材料堆積於河床，經評估現況以斷面11～17蘊藏相對較多土砂量，爰已於民國108、109年辦理羅東溪斷面8~17辦理疏濬作業，惟經評估疏濬範圍尚未復原至疏濬前底床高程。建議待前次疏濬底床回復後，再規劃後續疏濬作業 二、蘭陽溪囚砂區潛在設置區域為建立蘭陽溪長期穩定疏濬模式，擬於蘭陽溪評估合適囚砂區，其中囚砂區河段要件，包含集水區有豐富產砂量、河川輸砂能量小而形成常態淤積、河道坡度陡降、主支流匯流處及開闊河段等，經評估擇定於蘭陽溪與清水溪匯流處(斷面48～52)設置合適囚砂區(如圖摘-4)。另為確保規劃囚砂區範圍內可穩定供給土砂來源，且在河道穩定平衡原則下，囚砂區相關規劃由「河道演變、防洪安全、疏濬成效」等三大面向綜合評估：(一)河道演變1、 歷年流路(1) 彙整近20年(民國93～109年)流路變化，自上游右岸牛鬥堤防(斷面56-55)，隨即偏往左岸松羅堤防(斷面54～53)，再往下游則偏向右岸清水溪匯流口，與清水溪匯集後水流分為兩股，其中偏向右岸流路使破布烏堤前灘地流失。(2) 民國97年以前，流路偏向左岸，民國98年至迄今，流路則偏向右岸。民國101～107年間斷面48～53及109年斷面45～48的流路變化均維持於河道中心，推估可能是因曾辦理相關疏濬作業，而減少破布烏堤前灘地流失。(3) 綜合研判疏濬與歷年流路之關係，在合理範圍與採取合適的土砂量，透過疏濬作業可導正流路於河道中心，降低堤前灘地流失。2、 合適囚砂區規模(1) 囚砂區長度：依歷年流路變化趨勢可知，斷面56-55流路緊鄰右岸牛鬥堤防，斷面54-53偏往左岸松羅堤防，此河段之流路變化範圍小，單位流量寬度小，易有河床沖刷潛能，且歷年多次颱風豪雨造成主流直沖高灘地，逼近牛鬥堤防與松羅堤防堤防基礎，故不適宜規劃囚砂區；另考量泰雅大橋梁安全，囚砂區最大合適範圍介於斷面51-48，本計畫規劃囚砂區長度約為1800公尺。(2) 囚砂區寬度：彙整歷年建槽流量時之深槽寬及灘地寬變化，並考量鄰近左岸松羅堤防與右岸破布烏堤防的潰堤危險度，規劃兩岸灘地寬皆大於200m，以採漸變寬度350公尺(斷面48)～550公尺(斷面51)。(3) 囚砂區內合適疏濬高程：彙整分析歷年實測河床高程之統計特性，據以設計不同疏濬情境下，並配合各斷面歷年平均河床高變化作為判斷河道穩定之基準，透過二維動床模式評估合適疏濬高程，設置囚砂區以需高於現況谿線1.5公尺為原則，且不可低於歷年谿線平均高程為前提。(二)防洪安全1、 堤防安全蒐集歷年防洪記載資料得知，牛鬥堤防、松羅堤防及破布烏堤防多達數次因基礎掏刷與灘地流失，為加強附近防災強度，近年於牛鬥橋上游設置格框式導流工6座、高灘地保護約100公尺；松羅堤防前設置格框式護坦工20座、格框式導流工30座；破布烏堤防設置格框式護坦工48座。雖經評估在囚砂區範圍內採取合適的土砂量，導正流路於河道中心，降低堤前灘地流失，建議仍須持續關注流路變化趨勢，適時於破布烏堤前灘地前拋鼎塊減緩流路影響或將部分濬挖土砂做為灘地培厚。2、 河道穩定二維數值模式模擬囚砂區設置前後之底床沖淤狀況，其結果顯示囚砂區設置後沖刷約增加0.4公尺，而此河段之歷年平均河床變化為0.5公尺，評估對河道穩定之影響有限。3、 橋樑安全囚砂區設置後對於增加通洪斷面，經三維數值模式模擬設置囚砂區後鄰近泰雅大橋流速約降低1.3公尺/秒，推估對於橋墩前之沖刷影響有限，且規劃範圍距離泰雅大橋、發電取水口至少大於500公尺，符合法規規定。(三)成效評估由於自然界之物理現象相當複雜，具有諸多不確定性變因，本計畫透過不確定性分析方法，考量未來洪水事件與泥砂濃度之變異性，以蘭陽溪歷史30年降雨事件及流量輸砂量率定曲線做為模擬依據，從中分析尖峰流量(超過300cms)、發生時刻、事件延時與每年發生次數等各參數之特性，做為不確定性參數，並依據各參數特性建立200組模擬樣本，透過動床模式評估囚砂區內分析囚砂區可疏濬量與疏濬後河道恢復年期之發生機率，成果如下：1、 可疏濬量：預估囚砂區範圍三年內可疏濬量約為180萬立方公尺。2、 回復時間：預估疏濬後三年內於囚砂區平均河床高程回復至疏濬前高程之機率為73.7%，可以三年為間距作為囚砂區疏濬頻率之參考。三、評估蘭陽溪合適疏濬寬度與疏濬高程本計畫彙整歷年河道沖淤變化特性、工程位置等資料，同時參酌風險評估成果並以數值模式為工具評估疏濬對河道穩定之影響，最後綜合各項成果評估合適疏濬寬度與高程，整體分析架構如圖摘-5。(一) 疏濬影響範圍疏濬造成採砂坑對局部河道穩定性造成影響，其影響範圍與疏濬規模有關，其中蘭陽溪中、下游河段(斷面1～60)影響範圍最多約為2個斷面，蘭陽溪上游河段(斷面61~73)影響範圍最多約為5個斷面；羅東溪全段影響範圍約2～3個斷面。(二) 合適疏濬寬度與合適疏濬高程1、 蘭陽溪(1) 蘭陽溪上游河段(牛鬥大橋至家源橋)：合適疏濬寬度為100公尺；現況底床無疏濬情況下影響範圍內疏濬最大沖刷深度介於3.2~5公尺，顯見現況河道已相對不穩定，現況上游河段建議暫緩疏濬。(2) 蘭陽溪中游河段(牛鬥大橋至蘭陽大橋)：合適疏濬寬度介於150～400公尺；斷面48～56合適疏濬高程可設定為谿線加1.5公尺；斷面43～47合適疏濬高程可設定為谿線加1公尺；斷面19～42合適疏濬高程可設定為谿線加0.5公尺；斷面12～18合適疏濬高度設定為谿線加1公尺，如圖摘-6所示。(3) 蘭陽溪下游河段(蘭陽大橋至河口)：合適疏濬寬度為200公尺；斷面2～12合適疏濬高程設定為谿線加1公尺，如圖摘-6所示。2、 羅東溪羅東溪全河段合適疏濬寬度建議為100公尺；斷面4～17合適疏濬高程設定為谿線加0.5公尺；斷面18～24現況谿線皆高於歷年谿線平均值，可以現階段谿線作為合適疏濬高程，如圖摘-7所示。

Large amounts of loose gravel recently impacting the river sediment transport qualities and stability of the Lanyang River Basin have been produced by the effects of earthquakes and typhoon-related flooding. River sediment erosion and deposition in the Lanyang River Basin have already become key factors in maintaining river stability and flood control and safety. Because sediment data is an important reference basis for examining changes in riverbed sedimentation, river management, dredging operations, and because the subsequent changes to the riverbed may impact flood safety and the natural environment, analysis and evaluation of dredging conducted in the Lanyang River Basin is necessary. Water management, sediment changes, and flood prevention and control should be reviewed, with dredging countermeasures provided for relevant authorities for reference to achieve the objectives of effective flood-prevention engineering and riverbed stability. Furthermore, as the significant accumulation of soil and rock has altered the sediment-transportation conditions of the river, relevant tests should be conducted on the current state of the river to understand the river characteristics and changes in sediment transportation, and subsequently determining the changing trends to benefit future planning and assessment of overall river management.This project proposes standard operating procedures for dredging operations. First, when the range of the river is wide, basic data collection and analysis should be used to determine dredging sections. Basic data analysis should include changes in the river sediment over the years, changes in the flow path and sections that have been dredged through the years and vulnerable sections. These data are used in coordination with on-site investigations to form an initial decision on the sections to be dredged. Furthermore, the current flood capacity capabilities of the river and long-term sediment changes should be analyzed, with sections possessing insufficient flood capacity and those exhibiting deposition trends listed as primary dredging sections. The accumulation of deposition leads to redirections of the river flow toward embankments, which often causes damage. These sections are defined as primary dredging sections. Although the dike structures are complete and possess sufficient flood-channeling capacity, deposition has significantly increased the water level, causing a decline in the flood-channeling capacity. These sections may be suitable for drudging. River sections exhibiting declines in river elevation and erosion are not recommended for dredging.