第一章 緒論
第一節 研究動機與目的
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目前工程界在討論人工結構物形成的岬灣海灘時,其工程設計多以達到「灣 線的平衡形狀(equilibrium shape)」為目標,其沉積物輸入與輸出量是一致的。
Woodroffe(2002)在討論地形變遷的趨勢時強調地形在不同時間尺度中可能呈 現不同的情境,因此時間尺度很重要,即使在「穩定態平衡(steady state)」中 地形也可能有變動,只是長期趨勢來看侵淤量大致持平;相對的,在描述「動態 平衡(dynamic equilibrium)」時,不單只看地形短期的侵淤變化,地形長期的變 遷趨勢更是研究海岸地形變遷時所關注的重要課題。
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本文在討論人工結構物對海灘環境造成的影響時,不只考量長期的地形變遷 下岬灣灣線的型態,對於地形變動過程也會納入討論,尤其是人工結構物形成的 岬灣與天然岬灣地形變動過程的異同。
要研究臺灣東北角岬灣海岸的地形變遷特性,需同時瞭解人工結構物介入後 的長期地形變遷(1996-2017)及不同季節或颱風事件造成的短期地形變動。因此 本研究將從以上三種不同時間尺度探討金沙灣海灘、外澳、小澳三座岬灣海灘的 地形變遷。藉由觀察受人工結構物影響的岬灣海灘與天然岬灣在長期地形變遷、
不同季節及颱風事件前後的地形作用過程,探討人為活動對海岸地形變遷的影響。
基於前述動機,本研究期望能對臺灣東北角岬灣海灘地形特性有更深入的瞭解,
以及人為活動對岬灣海灘地形變動的影響。具體研究目標為:
(一) 瞭解臺灣東北角岬灣海灘近二十年地形變遷 (二) 觀察臺灣東北角岬灣海灘季節性地形變動
(三) 比較受人工結構物影響的岬灣與天然岬灣在地形變動的過程差異,探討人為 活動對海岸地形變遷的影響
(四) 分析臺灣東北角岬灣海灘地形變動特性
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(Kemp, 1960),在研究地形變遷時應同時考慮空間及時間的尺度。自然作用是 長期且持續的變動,而造成地形變遷的原因可能不只受立即因子(immediate cause)影響,更包含潛在因子(underlying factors)及遠方因子(distant causes),
此即海岸變遷和海岸侵蝕因子的多面性 (Komar, 1999)。從沉積學的角度來看,
海灘由沉積物組成,若要瞭解海岸地形變遷的原因,就需瞭解所有可能影響沉積 物搬運的作用,如波浪作用或沿岸流(longshore current)對沉積物搬運方向的控 制,海岸或河川上游流域內的土地利用開發亦會改變沉積物供給量進而對海岸地 形造成影響(Cooper, 2009)。
討論影響海岸地形變遷的因子及研究時採用的時間尺度關係時,可以參考陳 翰霖(1998)以文獻探討、航照判讀、地圖比對等方法,探討自十七世紀以來臺 灣西南海岸平原地形變遷型態、發生原因與區域差異的研究。其研究時間橫跨將