研究實績

本研究針對新竹外海、頭前溪與鳳山溪匯流河口段、頭前溪與鳳山溪河道進行數值模擬，選用有限元素法海潮流數模模擬新竹外海潮流與風浪對河口地區之暴潮影響，並提供EFA動床模式與CCHE2D-Coast河口模式之下游邊界條件。EFA動床數模模擬頭前溪與鳳山溪河道之沖淤行為外，並提供CCHE2D-Coast河口模式所需之上游邊界流量、輸砂量等資訊，以供CCHE2D-Coast河口模式推估河口段之地形變遷。CCHE2D-Coast河口模式針對河口段之現況布置、基本治理計畫布置、第二河川局實施計畫布置、維持河口左岸處之凹灣、頭前溪與鳳山溪各自排洪、及河口左岸堤線配合新竹市都市計畫往南調整等六方案，進行設計洪水（頭前溪採用100年重現期洪水、鳳山溪為50年重現期洪水、海域為100年重現期暴潮）及3個月季風期（2005年12月至2006年2月）之長期河口地形變化模擬。根據前六個方案模擬結果，選取第四方案進行為期三年經常性颱風事件模擬，此三年之水文條件係假設2005年三場颱風事件（海棠、馬莎與泰利）與3個月季風連續發生三次，預測未來河口段之流況與地形變化。模擬成果顯示方案四維持河口左岸之凹灣，可有效防止頭前溪河口之氾濫，且疏浚舊港島右股河道有助於將上游洪水導入下游河口，以緩和下游氾濫情況，對於河口地區之河防安全有較好表現。數值模擬結果指出方案四於河口段之左岸凹灣處洪水位較低且底床變化較其他方案穩定。就選取方案（方案四）進行往後三年（選定2005年三場颱風事件及2005年12月至2006年2月三個月季風連續發生三次）之長期模擬，以預測並評估未來河口段之流況與底形變化。整體底床變化顯示，河道洪水將攜帶上游泥砂至下游並淤積於河口及外海，造成新竹漁港防波堤附近砂洲之形成。河口段之地形變化順應大自然機制，藉由所假設之週期性外力（如颱風或季風）造成底床高程之週期性變化，可歸納出幾個結論：

（1）颱風期總是比季風期產生較顯著之底床變化。

（2）季風期扮演復原之角色以補償由颱風期所造成之底床變化。

（3）底床變化程度隨著時間增加有越趨緩和之傾向。

（4）河口段受週期性之洪水、波浪、潮流作用下，將達到一動態平衡之狀態。