淡水河口輸砂對鄰近海岸之影響評估(1/2)
淡水河口為感潮河段，其沖淤平衡與臨近海域之水理與輸砂行為有密切關係。近年因臺北港興建，河口與臨近海岸之漂沙行為已逐漸改變對海岸地形與景觀造成衝擊，再加上淡水河之供砂量、外海波浪之推移、石門水庫防淤操作策略與未來淡江大橋興建，綜整性之評估河海間之泥砂供需關係有迫切需求。
本計畫範圍內相關觀測資料較為缺乏，致使數值模式在相關參數訂定上資料較為不足，故本計畫執行期間針對河口、海域底床質及懸浮值等進行之全面調查，並於淡水河口處辦理河川流量調查，進而推估淡水河口流向、流量與輸砂量之關係，使本區海岸數據資料庫更為完整。
- 一、漂沙觀測調查
- (一)海域底床質調查分析
根據海床調查結果發現海域的粒徑分佈狀態與海域地形、水深之間的關係特性，在淡水河出海口斷面附近，粒徑等值線有朝離岸方向擴增的趨勢，應是漂沙傳輸受到淡水河出海與沿岸流場的影響，粒徑等值線分布有約略垂直水深等值線之情形；另淡水河以北沙崙海水浴場粒徑等值線分布與礁盤區分布位置有緊密之關係，呈現圈狀之分布，較細顆粒漂沙在礁盤區與海岸間沉積；臺北港西堤以西近岸端與填海外擴區堤頭附近海域，受波浪淘選作用明顯，漂沙顆粒較粗而粒徑較為均勻。其餘海域底質150 μm等值線分佈，大致與 10m水深等值線的走勢平行。
- (二)灘線採樣分析
以相近的粒徑而言，若高、低潮位的粒徑差異越大，則代表底質受到海況的掏動越明顯，臺北港北堤處與林口電廠灰塘處之高、低潮位的中值粒徑差異最大，各約26.0%與22.4%，顯示該點附近海岸的底質受到掏選的現象較其他採樣點明顯，但差異值並未明顯偏大，顯示目前計畫區能採集到沙樣之海岸段淘選現象未特別劇烈。
- (三)河口底床質調查分析
河床質粒徑大致上有由上游往下游遞增之趨勢，水流可能受鄰近河道中間有淺灘淤積之影響，依粒徑結果分析右岸流速應該比左岸為快，淡水渡輪站附近水深較深，且底質粒徑最粗較為單一而集中，受水流淘選情形最為明顯。
- (四)河口海域浮標漂流軌跡追蹤
103年三次調查結果顯示：無論累積雨量多寡與大、小潮，對於漲潮段的浮標軌跡方向似乎沒有明顯影響。在小潮退潮段且淡水河較小流量時(第二次調查)，對浮標軌跡方向可能有較為明顯之影響，可能使表流懸浮載在臺北港第一貨櫃中心外廓與挖子尾間海域沉積。依101年河口附近的水深等值線顯示出，臺北港填海區堤頭以南海堤附近海域有較為明顯之掏刷行為，在漲退潮、淡水河出海口流況與地形結構物的效應上對於浮標的漂流軌跡造成影響。三次均為短期調查之分析結果(每一潮段均為4小時)，浮標軌跡可能受大、小潮段與淡水河流量大小影響，季節性之潮流亦可能影響軌跡。
- (五)河口全潮流量觀測
本計畫於5/13、5/29、6/12、9/10與10/24共進行了五次大潮之全潮觀測工作，以及於7/3、8/19、9/2與10/1共進行了四次小潮之全潮觀測工作，其量測結果與本計畫之量測結果及流量正負變化現象一致，皆為漲潮期間流量為負值，退潮期間流量為正值。流量大小主要取決於上游之降雨情況，大、小潮僅與所造成回溯之水位高低有關，可發現觀測所得之流量大小，與大、小潮並無明顯的相關性。
- 二、淡水河口各重現期距颱風暴潮位分析
為了評估工程設計與防災規劃等風險與經濟因素，需要決定各重現期的颱風暴潮來預測溢淹水位。在歷史資料不足的情況下，得採用分析計算的水位資料來做為極值樣本。本計畫推算1990至2013年之暴潮資料進行極值統計分析，並引用水利署102年度『強化臺灣西北及東北地區因應氣候變遷海岸災害調適能力研究計畫（2/2）』研究中的淡水最大天文潮位配合本計畫各重現期的颱風暴潮偏差量，可計算淡水河口各重現年期所對應的颱風暴潮位與設計水位。
- 一、淡水河口輸砂對鄰近海岸影響初步評估
為瞭解淡水河口輸砂對鄰近海岸之影響，本計畫蒐集淡水河流域及相鄰海域之水文地文及海象資料，以CCHE1D模式配合颱風期間水庫放流量，模擬颱風期間關渡大橋之流量及泥砂濃度，作為CCHE2D-Coast模式之上游邊界條件，以模擬淡水河口輸砂對鄰近海岸之影響。將淡水河口各影響因子如石門水庫排沙C案具延伸管、D2案(未考慮電廠設施改建之排砂隧道下)及淡江大橋橋墩落墩等分為六大方案進行模擬分析，各方案表設定如摘表 2所示。
在艾利颱風短期作用下若僅考慮石門水庫防淤操作策略C案含延伸管及D2案，改變上游來砂量，其對於淡水河口之地形變化影響甚微；若今考慮淡江大橋落墩後配合石門水庫操作方案C案含延伸管及D2案下，以C案含延伸管較會對淡水河口處造成沖蝕，但總體之底床變動量並不大，且模式之懸浮載漂流方向與浮標漂流軌跡追蹤所測得之流向符合。
在連續六場颱風事件(艾利、鳳凰、辛樂克、薔蜜、莫拉克及蘇拉颱風)下，淡江大橋之橋墩將影響下游段之河床演變行為，在河口段淤沙會有向上游移動之趨勢，但總體而言，淡水河口仍會保持原本喇叭口之形狀。