第一章 緒論
第四節 研究區概況
相較於西部平直海岸,臺灣本島擁有岬灣地形的海岸以北部東北角海岸及南 部恆春半島海岸為主,其中東北角的岬灣因為地理位置的關係,於夏季、冬季期 間分別受颱風及東北季風影響,海灘的季節性地形變動應更加顯著。根據中央氣 象局統計,1911~2017 年間,臺灣有近 39%颱風由東北角登陸,且若颱風於 9 月 至 10 月侵襲,颱風的外圍環流將與東北季風作用形成共伴效應帶來豪雨,對當 地海灘地形可能造成影響。位於臺灣東北角的岬灣海灘可同時測量不同季節波浪 環境改變及颱風事件對海灘地形的影響,故本研究以東北角地區做為主要研究區,
並從中選擇三座岬灣海灘進行調查,分別為:金沙灣海灘、外澳海灘、小澳海灘。
三座海灘相對位置請參考圖 1-6.,各海灘於 2017 年的衛星影像請參考圖 1-7。以 下將詳細介紹三座研究區的地質、地形及海氣象條件等海岸環境條件:
圖 1-6. 研究區位置圖(底圖來源:衛星影像 2017 年,取自中央大學遙測中心)
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圖 1-7. 各研究區 2017 年衛星影像圖,由左至右依序為:金沙灣海灘、小澳海 灘、外澳海灘(底圖來源:衛星影像 2017 年,取自中央大學遙測中心)
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一、 東北角地質特性
臺灣東北角海岸自地理位置來看,範圍以北至鼻頭角,以南至宜蘭北方澳。
由於東北季風帶來強烈波浪並長期侵蝕海岸,本段海岸擁有全台最大的海岸曲折 度。
東北角的地質主要由始新世的四稜砂岩(龍洞),為厚層石英岩夾硬頁岩或 板岩、中新世早期澳底層(貢寮、福隆),輕微變質的砂岩,含碳質或煤層、漸 新世乾溝層(外澳),泥質硬頁岩偶有薄層細粒沙岩。其中,乾溝層因岩性較均 勻,抗蝕力較一致,分布區域會形成筆直的海岸(圖 1-8)。
本段海岸地形可自三貂角分為兩段,以北至鼻頭角軟硬岩層互層且地層走向 與波浪盛行方向一致,在長期差異侵蝕下形成岬灣互現的灣澳海岸線,經波浪堆 積作用後形成多處沙灘,此海岸段的沙灘可大致分為兩種:灣頭沙灘,沉積物堆 積於海岸,如:卯澳、福隆;口袋海灘,沉積物堆積於海岸較小凹入處,如:鹽 寮、金沙灣海灘。以南由於地層走向及地層岩性較一致,海岸線較平直,多海蝕 平台、單面山地形。宜蘭頭城海岸段含括外澳及小澳海灘,地質為現代沖積層,
屬蘭陽溪沖積平原範圍(東北角既宜蘭海岸國家風景區,2017)。
圖1-8. 東北角地質圖(來源:中央地質調查所)
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地形水深坡度近漁港處(1/20)較金沙灣海灘陡(1/50)。鄰近海域底質粒徑平均 為0.3mm。本區海域地形較平坦,海岸呈南北走向但在金沙灣海灘南側海底向東
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(自1998 年至 2015 年)每月示性波高統計則顯示,波高大於 1.5~2.5 公尺的中 浪及大於 2.5 公尺的大浪主要分布於 10 月至 2 月這段期間,冬季發生大浪的頻 率較夏季高(圖1-9)。
圖 1-9. 金沙灣海灘波浪環境圖(圖片來源:中央氣象局)
二、 外澳海灘與小澳海灘波浪及海岸環境條件
位於宜蘭頭城北邊的外澳海灘因 1991 至 2001 年烏石漁港擴建並興築防波 堤,使得原與頭城海灘相連的外澳海灘從中被烏石漁港北側防波堤截斷,外澳南 側海灘也在靠近堤防處開始向海堆積、海灘北側向陸侵蝕。也因此外澳海灘在 2001 年至 2010 年期間逐漸形成一座岬灣海岸,是本研究「因人工結構物興建形 成的岬灣海灘」的代表。其岬灣海灘形成過程中濱線變遷型態及短期地形變動過 程是否與鄰近的天然岬灣海灘─「小澳海灘」一致將是本研究觀察重點。
小澳海灘就坐落於外澳海灘北側,相較另外兩座海灘,小澳海灘鄰近並無人 工結構物興建,是本研究中「天然岬灣」的代表。但由於其與外澳海灘僅有小範 圍的礁石(岬頭)分隔,其地形變動是否會受外澳海灘或烏石漁港北側防波堤影 響仍須透過本研究深入討論才能確認。
據第一河川局調查,外澳海灘及小澳海灘平均坡度均介於1/60~1/100,坡度 相對金沙灣海灘(1/50)平緩。經第一河川局於澳仔角至外澳海域底值粒徑調查,
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顯示外澳海灘底值粒徑平均約為0.36mm~2.4mm,且大部分集中於細礫石(1~
2mm)範圍內,沙源主要來自蘭陽溪(賴鴻成等,2011)。
根據中央氣象局歷年海象資料(圖1-10)顯示,1981~2017 年蘇澳港潮位,
最高高潮位1.44m,最大潮差約 2.6m。海流主要方向為由南向北,夏季平均流速 14~29cm/sec、冬季 14~45cm/sec;夏季波浪為東南東向,示性波高約 1.0m~
1.5m,週期 6.4sec、冬季東北向,示性波高約 2m,週期 6.7sec。在外澳、小澳海 灘波浪環境圖分別顯示烏石潮位站自 2006 年至 2017 年的每月潮位統計及龜山 島浮標自2002 年來至 2017 年每月示性波高分布。可看出外澳及小澳海灘在 7 月 至10 月海水位較高、暴潮頻率增加;冬季大浪較夏季多的趨勢。
圖 1-10. 外澳、小澳海灘波浪環境圖(圖片來源:中央氣象局)
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