第五章 演算結果與討論
5.5 植生對土壤沖淤及海域地形變遷之影響
本計畫先假設上游邊界百齡橋、中正橋及新海大橋皆無入流量,
下游以48 小時合成潮位歷線為邊界條件進行演算,以演算時之乾濕格 點作為區分主深槽與高灘地,演算結果如圖4.8。再利用地文性土沖淤 模式演算所得重現期 100 年豪雨洪水期間之新海大橋、中正橋及百齡 橋之流量歷線(圖 4.19、圖 4.20 及圖 4.21)及懸浮載濃度歷線(圖 4.26、
圖4.27 及圖 4.28)為上游邊界條件,外海開放邊界取合成潮位(圖 4.22),
以河口海域二維地形變遷模式分別演算計算區域各格點為相同曼寧 n 值及高灘地與主深槽取不同曼寧n 值。以高灘地與主深槽取不同曼寧 n 值所演算之結果減去各格點為相同曼寧n 值演算之結果,探討植生(不 同曼寧n 值)對土壤沖淤及海域地形變遷之影響。
5.5.1 河口流況
以圖 5.16 之河口範圍為探討對象,高灘地與主深槽取不同曼寧 n 值所演算之流速減去各格點為相同曼寧 n 值演算之流速在退潮及漲潮 之情形如圖5.19 及圖 5.20 所示。由於淡水河河口之主深槽區分明顯,
漲退潮時水流集中於主深槽,在演算高灘地與主深槽取不同曼寧 n 值 之條件下,河口因取不同曼寧 n 值,在退潮時與演算各格點為相同曼 寧 n 值之條件有較大之流速差,而漲潮時則因漲潮流抵消掉上游入流 量,河口流速差較不明顯。
5.5.2 河口懸浮載濃度
圖 5.21 為重現期 100 年豪雨洪水期間,分別演算高灘地與主深槽 取不同曼寧n 值及各格點為相同曼寧 n 值後,兩者之懸浮載濃度差值(高 灘地與主深槽取不同曼寧n 值減去各格點為相同曼寧 n 值)。在不考慮 南北潮位差及海流的條件下,因河口流況在退潮時段有明顯之流速差 (圖 5.19),圖 5.21(b)~(e)之懸浮載濃度差會有一個環狀的現象,隨著上 游懸浮載濃度的增加,在淡水第二漁港與臺北港北防波堤之間會累積
懸浮載濃度差值,隨著上游懸浮載濃度的減少,懸浮載濃度差亦隨之 消減。河口挖子尾在部分時間會有較大之懸浮載濃度,會影響此區域 之淤積狀況。
5.5.3 河口底床沖淤
圖 5.22 為重現期 100 年豪雨洪水期間,分別演算高灘地與主深槽 取不同曼寧n 值及各格點為相同曼寧 n 值後,兩者之底床變動差值(高 灘地與主深槽取不同曼寧n 值減去各格點為相同曼寧 n 值)。在不考慮 南 北 潮 位 差 及 海 流 的 條 件 下 , 兩 者 初 期 沖 淤 並 無 差 異 , 如 圖 5.22(a)~(e);在高灘地與主深槽取不同曼寧 n 值之條件下,水流經過河 口有較大之流速差,懸浮載較快輸運出河口,而在出淡水第二漁港與 臺北港北防波堤後,因寬度變大而落淤。河口挖子尾保護區則因有較 大流速差而有較大之底床變動差值。
綜合分析河口流況、河口輸砂及河口底床沖淤變化,取主深漕、
高灘地及保護區為不同曼寧n 值時,會對河口海域地形變遷有影響。
圖
5.19 高灘地與主深槽取不同曼寧 n 值減去各格點為相同曼寧 n 值(退潮)
圖
5.20 高灘地與主深槽取不同曼寧 n 值減去各格點為相同曼寧 n 值(漲潮)
水位
( 公尺 )
0 12 24 36 48
-2 -1 0 1 2
a b c d
e f
g h i j
k l
m n o p
q r
s t u v
w x
y
a b c d e
f g h i j
k l m n o
p q r s t
u v w x y
圖
5.21 高灘地與主深槽取不同曼寧 n 值減去格點為相同曼寧 n 值懸浮載濃度差
水位
( 公尺
) 0 12 24 36 48
-2 -1 0 1 2
a b c d
e f
g h i j
k l
m n o p
q r
s t u v
w x
y
a b c d e
f g h i j
k l m n o
p q r s t
u v w x y
圖