• 沒有找到結果。

主要商港波浪特性分析

Keelong Harbor

2.4 主要商港波浪特性分析

本章節主要依據港灣技術研究中心 AWCP 觀測的波浪資料,分析 主要商港波浪之統計特性;其中各港口波浪觀測資料取自於港灣技術 研究中心 2012 年及 2013 年海象預報作業化成果之波浪觀測資料。在 資料品管上,主要針對異常波高值及異常週期值,其中異常波高值判 斷採取逐時波高值與前後相鄰波高之差值平均為判斷門檻,例如差值 平均大於 3.0m 即屬異常波高;異常週期值判斷包括(1)譜峰週期(Tp)小 於平均週期(Tm)之異常資料,以及(2)波浪尖銳度(H/L)大於理論極限值 (2.1)式者。

h L

L

H 0.142tanh 2 ... (2.1)

式中H 為波高,L 為波長,h 為水深。

(1) 蘇澳港

蘇澳港 2012 及 2013 年逐時波浪觀測資料數共計 16423 筆,波浪 觀測率(=實際觀測資料數/應觀測資料數)約為 93.61%;通過本計畫資料 品管之資料數為 16393 筆,觀測資料數之合格率(=通過資料品管數/觀 測資料數)約為 99.82%。蘇澳港波高及波向觀測資料之年統計分析結果 如表2.39 及表 2.40 所列,顯示蘇澳港 2012 及 2013 年波浪觀測資料之 年統計特性相當近似。

在波高分布方面,波浪示性波高小於0.5 m 僅佔 0.74%,代表蘇澳 港海域屬於波浪偏大的特性;蘇澳港示性波高分布主要集中於0.5 m ~ 2.0 m 之間約佔 87.46%,其中波高介於 1.0 m ~ 1.5 m 者約佔 36.53%;

示性波高大於4.0 m 以上的資料計有 118 筆,約佔 0.72%。由波高分布 與波浪週期平均值之關係得知,蘇澳港示性波高大小之分布與波浪週 期平均值具有正相關性,即波浪週期平均值之變化會隨示性波高值增 大而增加。最大示性波高觀測值在2012 年為 8.74m,週期為 9.22sec,

波向為 103.3°,發生時間適值中度颱蘇拉侵襲臺灣東部海域;2013 年 示性波高最大值為7.17m,週期為 9.36sec,波向為 89.0°,發生時間為 強烈颱蘇力侵襲臺灣東部海域。

在波向分布方面,蘇澳港波浪波向分布以 E 方向所佔比例最高約 31.34%,其次為 ESE 向(約佔 20.83%)、SE 向(約佔 13.75%)及 ENE 向(約 佔12.54%),顯示蘇澳港波浪來向相當集中,主要分布於 ENE 向至 SE 向之間。

表 2.39 蘇澳港逐時波高分布年統計結果

波高 (m)

2012 年 2013 年 累計百

資料數 / (百分 分比 比)

週期平均 值(sec)

資料數 / (百分 比)

週期平均 值(sec)

< 0.5 64 / ( 0.80) 3.92 57 / ( 0.68) 3.69 0.74 0.5 ~ 1.0 1949 / (24.49) 3.74 2812 / (33.34) 4.31 29.78 1.0 ~ 1.5 3025 / (38.01) 4.54 2964 / (35.14) 5.00 66.31 1.5 ~ 2.0 1927 / (24.21) 5.03 1661 / (19.69) 5.52 88.20 2.0 ~ 2.5 606 / ( 7.61) 5.97 593 / ( 7.03) 6.09 95.52 2.5 ~ 3.0 207 / ( 2.60) 6.69 189 / ( 2.24) 6.53 97.93 3.0 ~ 3.5 87 / ( 1.09) 7.23 53 / ( 0.63) 6.80 98.79 3.5 ~ 4.0 38 / ( 0.48) 7.95 43 / ( 0.51) 7.75 99.28 4.0 ~ 5.0 36 / ( 0.45) 8.13 23 / ( 0.27) 8.17 99.64 5.00 < 19 / ( 0.24) 8.70 40 / ( 0.47) 8.53 100.00

合計 7958 / (100.00) 8435 / (100.00)

最大波高值:8.74 m 週 期:9.22 sec 波 向: 103.3°

生 時 間:08/02 01

最大波高值: 7.17 m 週 期: 9.36 sec 波 向: 89.0°

生 時 間:07/13 01

表 2.40 蘇澳港逐時平均波向分布統計表 觀測率約為 87.19%;波浪觀測資料通過資料品管之資料數為 15288 筆,合格率約為 99.94%。花蓮港波高及波向觀測資料之年統計分析結

之關係。花蓮港2012 年示性波高最大值為 4.73m,週期為 8.90sec,波 向為 110.5°,發生時間為中度颱蘇拉侵襲臺灣東部海域;2013 年示性 波高最大值為 4.6m,週期為 10.43sec,波向為 110.8°,發生時間為強 烈颱蘇力侵襲臺灣東部海域。此外,花蓮港 2012 年及 2013 年示性波 高最大值不僅較蘇澳港示性波高最大值小很多,且發生的時間均比蘇 澳港示性波高最大值發生的時間早。

在波向分布方面,花蓮港波浪波向分布以 ESE 方向所佔比例最高 約 39.5%,其次為 E 向(約佔 31.3%)及 SE 向(約佔 24.94%),顯示花蓮 港波向主要分布集中於E 向至 SE 向之間。

表 2.41 花蓮港逐時波高分布年統計結果

波高 (m)

2012 年 2013 年 累計百

資料數 / (百分 分比 比)

週期平均 值(sec)

資料數 / (百分 比)

週期平均 值(sec)

< 0.5 339 / ( 4.00) 4.38 263 / ( 3.85) 4.39 3.93 0.5 ~ 1.0 2592 / (30.64) 4.92 2164 / (31.69) 4.69 35.04 1.0 ~ 1.5 3169 / (37.46) 5.56 2140 / (31.34) 5.35 69.77 1.5 ~ 2.0 1477 / (17.46) 6.00 1371 / (20.08) 5.77 88.40 2.0 ~ 2.5 561 / ( 6.63) 6.57 547 / ( 8.01) 6.25 95.64 2.5 ~ 3.0 176 / ( 2.08) 6.90 275 / ( 4.03) 6.84 98.59 3.0 ~ 3.5 71 / ( 0.84) 7.49 41 / ( 0.60) 7.34 99.33 3.5 ~ 4.0 55 / ( 0.65) 7.97 17 / ( 0.25) 7.88 99.80 4.0 ~ 5.0 21 / ( 0.25) 8.34 10 / ( 0.15) 9.25 100.00 5.00 < 0 / ( 0.00) 0 / ( 0.00) 100.00

合計 8460 / (100.00) 6828 / (100.00)

最大波高值:4.73 m 週 期:8.90 sec 波 向:110.5°

發 生 時 間:08/01 18

最大波高值: 4.60 m 週 期:10.43 sec 波 向:110.8°

發 生 時 間:07/12 21

表 2.42 花蓮港逐時平均波向分布統計表 料數蒐集率約為94.68%,其中波浪資料通過資料品管之資料數為 16605 筆,合格率約為 99.80%。基隆港波高及波向觀測資料之年統計分析結

及花蓮港之波浪觀測結果,由於4.0 m 以上示性波高資料數 2013 年較 2012 年增加近一倍,因此 2013 年觀測資料的合理性仍待確認。同樣 地,基隆港波浪觀測資料在各示性波高統計區間內,波浪週期平均值 之變化與波高大小亦具有正相關之關係。2012 年基隆港示性波高最大 值為5.67m,週期為 7.82sec,波向為 28.1°,發生時間約為強烈颱杰拉 華(JELAWAT)颱風警報期間(路徑如圖 2.56 所示);2013 年示性波高最 大值為 10.28m,週期為 9.36sec,波向為 57.9°,發生時間為強烈颱蘇 力侵襲臺灣東北部海域。

在波向分布統計上,基隆港波浪波向分布以NNE 方向所佔比例最 高約41.40%,其次為 NE 向,約佔 39.64%,另 ENE 向波浪約佔 12.63%),

合計約佔93.67%,代表基隆港波浪波向主要集中於 NNE 向至 ENE 向 之間。

表 2.43 基隆港逐時波高分布年統計結果

波高 (m)

2012 年 2013 年

累計百 資料數 / (百分 分比

比)

週期平均 值(sec)

資料數 / (百分 比)

週期平均 值(sec)

< 0.5 1298 / (16.10) 3.23 1956 / (22.89) 3.25 19.60 0.5 ~ 1.0 2714 / (33.67) 4.05 2348 / (27.48) 4.05 50.08 1.0 ~ 1.5 1306 / (16.20) 4.61 1344 / (15.73) 4.64 66.04 1.5 ~ 2.0 1102 / (13.67) 5.03 1062 / (12.43) 5.07 79.07 2.0 ~ 2.5 837 / (10.38) 5.38 769 / ( 9.00) 5.38 88.74 2.5 ~ 3.0 439 / ( 5.45) 5.86 488 / ( 5.71) 5.76 94.33 3.0 ~ 3.5 200 / ( 2.48) 6.30 265 / ( 3.10) 6.15 97.13 3.5 ~ 4.0 88 / ( 1.09) 6.53 160 / ( 1.87) 6.50 98.62 4.0 ~ 5.0 62 / ( 0.77) 6.95 128 / ( 1.50) 7.01 99.77 5.00 < 14 / ( 0.17) 7.53 25 / ( 0.29) 7.80 100.00

合計 8060 / (100.00) 8545 / (100.00)

最大波高值:5.67 m 期:7.82 sec 波 向: 28.1°

發 生 時 間:09/29 09

最大波高值: 10.28 m 期: 9.36 sec 波 向: 57.9°

發 生 時 間:07/13 02

表 2.44 基隆港逐時平均波向分布統計表 料數蒐集率約為 85.78%;其中通過波浪資料品管之資料數為 14968 筆,資料合格率為 99.46%。臺北港波高及波向觀測資料之年統計分析

果;另示性波高大於4.0 m 以上的資料計有 60 筆,約佔 0.4%。示性波 週期平均統計上,除了 2013 年 5.0m 以上示性波高之週期平均值偏小 外,其餘各波高分布區間之週期平均值與波高間仍具正相關性。臺北 港 2012 年示性波高最大觀測值為 4.91m,週期為 5.54sec,波向為 342.0°,發生時間屬於東北季風盛行期間;2013 年示性波高最大值為 6.94m,週期為 6.27sec,波向為 196.4°,發生時間為強烈颱蘇力侵襲臺 灣北部海域。

在波向分布統計方面,臺北港波浪波向分布以 N 方向所佔比例最 高約佔 23.55%,其次為 NNE 向,約佔 21.72%;惟臺北港波浪觀測資 料波向分布顯示在每個波向上均有顯著的觀測資料數,其原因仍有待 釐清。

表 2.45 臺北港逐時波高分布年統計結果

波高 (m)

2012 年 2013 年 累計百

資料數 / (百分 分比 比)

週期平均 值(sec)

資料數 / (百分 比)

週期平均 值(sec)

< 0.5 1412 / (17.17) 3.27 1754 / (26.01) 3.27 21.15 0.5 ~ 1.0 2639 / (32.09) 3.56 2141 / (31.75) 3.58 53.09 1.0 ~ 1.5 1736 / (21.11) 3.94 1269 / (18.82) 4.06 73.16 1.5 ~ 2.0 1125 / (13.68) 4.35 745 / (11.05) 4.45 85.66 2.0 ~ 2.5 668 / ( 8.12) 4.62 406 / ( 6.02) 4.77 92.83 2.5 ~ 3.0 379 / ( 4.61) 4.76 227 / ( 3.37) 5.15 96.88 3.0 ~ 3.5 194 / ( 2.36) 4.87 117 / ( 1.74) 5.41 98.96 3.5 ~ 4.0 48 / ( 0.58) 5.31 48 / ( 0.71) 5.53 99.60 4.0 ~ 5.0 24 / ( 0.30) 5.65 31 / ( 0.46) 6.22 99.97 5.00 < 0 / ( 0.00) 5 / ( 0.06) 5.55 100.00

合計 8225 / (100.00) 6743 / (100.00)

最大波高值:4.91 m 週 期:5.54 sec 波 向: 342.0°

發 生 時 間:12/02 16

最大波高值: 6.94 m 週 期: 6.27 sec 波 向: 196.4°

發 生 時 間:07/13 03

表 2.46 臺北港逐時平均波向分布統計表 觀測資料數之蒐集率約為73.73%,通過波浪資料品管之資料數為 12577 筆,合格率約為97.22%。臺中港 2011 年及 2013 年波浪觀測資料之波 高及波向年統計分析結果,如表2.47 及表 2.48 所列;顯示臺中港 2011 年及2013 年波浪統計特性仍具有相似性。

在波高分布年統計上,臺中港波浪示性波高小於 0.5 m 約佔 6.38%,波浪週期之平均值約為 2.73 sec;示性波高分布介於 0.5 m ~ 2.0

m 之間約佔 61.7%,其中波高介於 1.0 m ~ 2.0 m 者約佔 30.14%;示性 波高大於4.0 m 以上的資料計有 79 筆,約佔 0.63%。示性波週期平均 統計上,除了 2013 年 5.0m 以上示性波高之週期平均值外,其餘各波 高分布區間之週期平均值與波高間仍具有正相關性。臺中港2011 年示 性波高最大觀測值為6.40m,週期為 5.48sec,波向為 25.9°,發生時間 屬於東北季風盛行期間;2013 年示性波高最大值為 5.60m,週期為 6.22sec,波向為 297.5°,發生時間為強烈颱蘇力侵襲臺灣期間。

在波向分布統計方面,臺中港波浪波向分布以NNE 方向所佔比例 最高約佔41.15%,其次為 N 向,約佔 33.66%;另外,在 W 向至 NNW 向之間亦有顯著的波浪觀測資料數,比例約佔22.52%

表 2.47 臺中港逐時波高分布年統計結果

波高 (m)

2011 年 2013 年 累計百

資料數 / (百分 分比 比)

週期平均 值(sec)

資料數 / (百分 比)

週期平均 值(sec)

< 0.5 556 / (10.94) 2.99 246 / ( 3.28) 2.13 6.38 0.5 ~ 1.0 1206 / (23.74) 3.33 2764 / (36.87) 2.43 37.94 1.0 ~ 1.5 701 / (13.80) 4.09 1224 / (16.33) 3.24 53.25 1.5 ~ 2.0 818 / (16.10) 4.63 1047 / (13.97) 3.90 68.08 2.0 ~ 2.5 741 / (14.58) 5.01 1020 / (13.61) 4.42 82.08 2.5 ~ 3.0 500 / ( 9.84) 5.31 792 / (10.57) 4.84 92.35 3.0 ~ 3.5 347 / ( 6.83) 5.52 277 / ( 3.70) 5.24 97.31 3.5 ~ 4.0 188 / ( 3.70) 5.62 71 / ( 0.95) 5.63 99.37 4.0 ~ 5.0 24 / ( 0.47) 6.04 52 / ( 0.69) 6.09 99.98 5.00 < 0 / ( 0.00) 3 / ( 0.04) 6.07 100.00

合計 5081 / (100.00) 7496 / (100.00)

最大波高值:6.40 m 週 期:5.48 sec 波 向: 25.9°

發 生 時 間:01/15 18

最大波高值: 5.60 m 週 期: 6.22 sec 波 向: 297.5°

發 生 時 間:07/13 10

表 2.48 臺中港逐時平均波向分布統計表

m 之間約佔 86.48%,其中波高介於 1.0 m ~ 2.0 m 者約佔 19.73%;示性 波高大於4.0 m 以上的資料計有 50 筆,約佔 0.33%。示性波週期平均 統計上,除了2012 年 1.0m ~ 1.5m 之間示性波高之週期平均值偏小外,

其餘各波高分布區間之週期平均值與波高間仍具有正相關性。另示性 波週期平均統計結果顯示,2011 年週期平均統計值明顯大於 2012 年波 浪週期平均統計值。高雄港 2011 年示性波高最大觀測值為 5.42m,週 期為9.40sec,波向為 217.5°;2012 年示性波高最大值為 6.57m,週期 為8.17sec,波向為 237.6°,發生時間為輕度颱泰利侵襲臺灣期間。

在波向分布統計方面,高雄港波浪波向主要分布於 S 向至 WNW 向之間,各波向分布佔的比例均相當,其中以W 向波浪佔的比例略高,

約為18.52%。

表 2.49 高雄港逐時波高分布年統計結果

波高 (m)

2011 年 2012 年 累計百

資料數 / (百分 分比 比)

週期平均 值(sec)

資料數 / (百分 比)

週期平均 值(sec)

< 0.5 1082 / (13.83) 3.13 569 / ( 7.56) 3.37 10.75 0.5 ~ 1.0 5340 / (68.23) 3.78 4911 / (65.21) 3.49 77.50 1.0 ~ 1.5 893 / (11.41) 4.45 1504 / (19.97) 3.06 93.11 1.5 ~ 2.0 366 / ( 4.68) 5.03 267 / ( 3.55) 4.66 97.23 2.0 ~ 2.5 100 / ( 1.28) 5.02 127 / ( 1.69) 5.10 98.71 2.5 ~ 3.0 6 / ( 0.08) 6.23 87 / ( 1.16) 5.59 99.32 3.0 ~ 3.5 9 / ( 0.12) 6.39 25 / ( 0.33) 5.73 99.54 3.5 ~ 4.0 8 / ( 0.10) 8.80 13 / ( 0.17) 6.89 99.67 4.0 ~ 5.0 20 / ( 0.25) 8.93 9 / ( 0.12) 6.79 99.86 5.00 < 2 / ( 0.03) 9.48 19 / ( 0.26) 7.54 100.00

合計 7928 / (100.00) 7531 / (100.00)

最大波高值:5.42 m 週 期:9.40 sec 波 向:217.5°

發 生 時 間:09/29 14

最大波高值: 6.57 m 週 期: 8.17 sec 波 向: 237.6°

發 生 時 間:06/20 13

表 2.50 高雄港逐時平均波向分布統計表 料數蒐集率約為 79.85%;其中通過波浪資料品管之資料數為 13887 筆,合格率約為99.14%。安平港波浪觀測資料之波高及波向 2012 年及

波高大於4.0 m 以上的資料計有 13 筆,均屬於 2013 年波浪觀測資料,

約佔 0.09%。安平港 2012 年示性波高最大觀測值為 3.78m,週期為 4.87sec,波向為 230.1°,發生時間為中度颱天秤侵襲臺灣期間;2013 年示性波高最大值為 5.32m,週期為 5.34sec,波向為 227.3°,發生時 間為強烈颱天兔通過臺灣西南海域。

在波向分布統計方面,安平港波浪波向分布主要集中於 SW 向至 WNW 向之間,其中以 WNW 向波浪佔的比例最高,約為 28.31%,其 次為W 向,約佔 25.09%。

表 2.51 安平港逐時波高分布年統計結果

波高 (m)

2012 年 2013 年

累計百 資料數 / (百分 分比

比)

週期平均 值(sec)

資料數 / (百分 比)

週期平均 值(sec)

< 0.5 2199 / (38.29) 2.96 3016 / (37.03) 3.11 37.55 0.5 ~ 1.0 3124 / (54.04) 3.09 4006 / (49.19) 3.50 88.90 1.0 ~ 1.5 229 / ( 3.99) 2.90 706 / ( 8.67) 4.46 95.63 1.5 ~ 2.0 127 / ( 2.21) 3.79 194 / ( 2.38) 5.03 97.94 2.0 ~ 2.5 24 / ( 0.42) 4.54 102 / ( 1.25) 5.10 98.85 2.5 ~ 3.0 22 / ( 0.38) 5.36 72 / ( 0.88) 5.42 99.52 3.0 ~ 3.5 14 / ( 0.24) 5.75 22 / ( 0.27) 5.24 99.78 3.5 ~ 4.0 4 / ( 0.07) 6.24 13 / ( 0.16) 5.47 99.91 4.0 ~ 5.0 0 / ( 0.00) 11 / ( 0.13) 5.51 99.99 5.00 < 0 / ( 0.00) 2 / ( 0.02) 5.91 100.00

合計 5743 / (100.00) 8144 / (100.00)

最大波高值:3.78 m 期:4.87 sec 波 向:230.1°

發 生 時 間:08/25 13

最大波高值: 5.32 m 期: 5.34 sec 波 向: 227.3°

發 生 時 間:09/22 10

表 2.52 安平港逐時平均波向分布統計表