因應公路浪襲災害相關工法

第二章 改善對策資料蒐集

2.1 工程對策蒐集

2.1.1 因應公路浪襲災害相關工法

台 9 線南迴公路段，長期以來因海岸侵蝕、颱風長浪侵襲，以 及強降雨等，導致路基沖刷與流失，尤其鄰近多良、大武等濱海道 路，與太平洋僅剩數公尺之遙(如圖 2.1.1)。當大潮時或颱風期間引 致之風暴潮，造成海水位上升，使得海浪可輕易地越上台 9 線公路，

造成行車安全的疑慮且降低其使用年限。減緩海岸公路浪襲，係將 海浪阻擋於海岸道路外，主要可分為柔性(soft solution)及硬性(hard solution)兩種策略，前者係延長沙灘，如人工養灘(beach nourishment)，

使沖刷帶/碎波帶遠離海岸公路，降低波浪上岸的機率；後者係構築 不同類型的海岸結構物，用以保護海岸公路。

圖 2.1.1 海岸線岌岌可危的台 9 線大武路段 (2016 年 7 月拍攝) 1. 人工養灘

人工養灘係指以人為方式，將砂石堆置於受侵蝕或擬保護 的海岸，堆置方式依搶救海岸的緊急程度，可將人工砂源堆置 於沖刷帶，使其地形自然演化，達成平衡海灘斷面，或直接將 人工砂源鋪設於面海側，直接延長砂灘長度 (Marine Board, 1995)，圖 2.1.2 為養灘保護海岸道路之示意圖。完整的人工養 灘計畫可以人工沙丘搭配其他剛性結構物，如海堤、離岸堤等，

屬於混合式工法；完全未建構剛性結構物的人工養灘計畫，可 視為柔性工法。

一般而言，人工養灘計畫首先必須考慮砂源的來源及相關

成本，且人工補注砂源之粒徑應較原有自然海灘為粗，並評估 養灘過程中砂源流失後續的補充，通常流失率在 20% ~ 30%之 間。人工養灘的主要優點為對自然海灘演變過程之干擾較小，

且對輸砂下游地區產生積極保護作用；同時，亦能保持海灘原 有之景觀及休閒娛樂功能。目前人工養灘所產生的爭議為其對 於防蝕功效的認定缺乏客觀的標準，由於海岸侵蝕區海灘砂源 會自然流失，人工沙灘區如未持續補注，沙灘將逐漸縮小，防 蝕功能亦將逐漸喪失。故，人工養灘需長期維護，後續的監測 為其成敗的關鍵。以砂石養灘之技術已逐漸成熟，台灣亦有數 起人工養灘的計畫案，如西子灣(郭等人，2009)、鹽寮沙灘養灘 (蕭等人，2010)，以及旗津養灘工程(郭等人，2017)等實際工程 案例。臺東海岸屬礫石海岸，現今文獻較少著墨以較大粒徑之 礫石甚至鵝卵石作為養灘之砂源。

圖 2.1.2 以養灘保護海岸道路之示意圖

為縮短臺東往返高屏車程，「台 9 線南迴公路拓寬改善後 續計畫」於 2011 年起開始執行，公路總局在台 9 線南迴公路新 建 4.6 公里長的草埔隧道，開挖隧道產生之大量砂石全數運往 海岸淘刷情形嚴重的大武漁港南岸，做為養灘用途，並於大武

漁港以南海岸興建多座離岸突堤，迄今已堆置累計達 70 萬立方

(1) 拋石海堤 (rubble-mound seawall)：

以不透水心層外圍逐層包覆不同粒徑大小之石塊。根據

(3) 階梯式海堤及返波牆 (stepped and recurved seawall)： 本亦提高。Kerpen et al. (2018)透過水工模型實驗，在其設計 之實驗條件中發現，較小之階梯形狀可有較大之波浪能量消

(5) 直立海堤及返波牆 (vertical seawall with a recurved parapet)：

具返波牆海堤算是曲面海堤的折衷方案，僅於堤頂位置 設置曲面的返波牆，使波浪返回海側。然此工法為暴力地抑 制越波，故其所受到的波壓極大，容易破壞，如圖 2.1.4 (Castellino et al., 2018)。

(6) 直立海堤及水平式懸臂板 (vertical seawall with a horizontal cantilever slab)：

更加簡易的返波牆為設計一水平式懸臂板，極力抑制波 浪越波 (Kisacik et al., 2012)。然而，同樣地，波壓將大部分

集中於水平懸臂板，若入射波浪太大，則容易使其翻覆、破 壞。

圖 2.1.3 不同類型海堤用以保護海岸道路之示意圖

圖 2.1.3 (續)不同類型海堤用以保護海岸道路之示意圖

圖 2.1.4 具返波牆的直立海堤之破壞 (來源：Castellino, et al., 2018)

此外，為兼顧「浪襲防制」與「景觀良好」之效果，日本

「理研興業株式会社」研發「透光防波柵」(參見圖 2.1.5)，該 技術可做為海岸公路防制浪襲災害之工法。此工法是採用聚碳 酸酯板與 H 型鋼架組成防波柵本體，且採單元式製造，因此於 運輸至現場架設上較為便利，並能縮短整體施工期程。透過單 元化組裝的特性，可因應現場環境條件進行彈性安裝，且可直 接由陸側實施安裝程序。聚碳酸酯板本體為半透明，結構具彈 性可有效分散波浪衝擊力，且材質具有強抗腐蝕能力，安裝於 海岸公路側可形成半透明防波防護網，不僅能夠抵禦波浪侵襲 公路，亦能兼顧景觀視野良好之效益。此工法於日本尚處於推 廣階段，至 2014 年底時，於北海道，福井縣，和歌山縣，鹿兒 島縣等 27 個日本地區，已於防災項目中相繼編列採用，並有相 當多的實際案例(參見圖 2.1.6)。

來源：日本理研興業株式会社網站

圖 2.1.5 透光防波柵

地點：日本國道 36 號白老町海岸公路設置状況

圖 2.1.6 透光防波柵實際運用案例