數值地形

模式使用地形為港灣技術研究中心提供的高解析度光達陸地地形 以及近岸的船測地形。地形的平面座標採用內政部公告之 2010 臺灣地 區 TWD97 大地基準，而高程座標則採內政部 TWVD2001 臺灣地區的 高程基準。其在台 11 線人定勝天段附近的網格化地形以及地形資料點 分布如圖 4.1 所示。本研究選取台 11 線人定勝天 61K+300、61K+380、

61K+500、61K+580、61K+700、61K+830、62K+220 等 7 個里程的道 路斷面作為公路的浪襲情境模擬地點，並利用地形資料各從 7 個點位 的離岸方向取切線作為模式地形，如圖 4.2 和 4.3。在此利用 XBeach 模 擬波浪從東邊界正向入射後的第 136 秒水位空間分佈，大致沿著波向 線選取 7 個站的地形切線，如圖 4.4。

圖 4.4 所選取的綠色切線地形剖面如圖 4.5 到圖 4.11 所示。在此將 海域的切線地形取到最大水深 32m 處，再從深度 32m 的位置往離岸方 向延伸 6 個波浪周期所能傳播的水平距離作為模式的等水深入射波區。

以 61K+300 站且波浪週期 10 秒為例，由於模式的波浪由左邊界入射，

故先將圖 4.5 的切線地形左右翻轉後取出最大深度到 32m 的部分，如 圖 4.12 的 x 座標-800 到 50 m 區間。從水深 32m 處延伸一段入射波區，

如圖 4.12 的 x 座標-1862 到-800 m 區間。最後將圖 4.12 的地形提供給 模式使用。

圖 4.1 台 11 線人定勝天段的網格化地形以及地形測點分布

圖 4.2 台 11 線人定勝天段選取 7 個情境里程位置

圖 4.3 台 11 線人定勝天段 7 個里程位置以及地形切線

圖 4.4 台 11 線人定勝天段 7 個站沿波向線選取地形切線

圖 4.5 61K+300 離岸方向的地形剖面

圖 4.6 61K+380 離岸方向的地形剖面

圖 4.7 61K+500 離岸方向的地形剖面

圖 4.8 61K+580 離岸方向的地形剖面

圖 4.9 61K+700 離岸方向的地形剖面

圖 4.10 61K+830 離岸方向的地形剖面

圖 4.11 62K+220 離岸方向的地形剖面

圖 4.12 模式使用的 61K+300 站切線地形

4.3 模式設定

模式的 X 方向網格解析度共分成三個區域，左側區域為均一水深 32m 的波浪入射區，解析度為 2m；右側區域為高程大於 0m 的陸地，

解析度為 0.5m；介於水深 32m 到 0m 的中間區域由左到右解析度由 2m 線性變化到 0.5m。在垂直的 Y 方向解析度為 0.5m。至於時間解析方面 使用調整式的時間步長，每個時間步驟都調整一次解析度。另外因為模

式地形由圖 4.4 的切線取得，亦即假設了 COBRAS 情境入射波沿著該 切線前進。

邊界條件的設定在上邊界(頂部)、下邊界(底部)以及右邊界為牆，

而左邊界使用連續 16 個正弦波入射。除了參考 2015 年 8 月蘇迪勒颱 風和天鵝颱風，2016 年 9 月梅姬颱風以及 2018 年 9 月潭美颱風的警報 期間，港研中心在花蓮港外海的 AWCP 觀測的示性波高和尖峰周期觀 測值(圖 3.13 到 3.15)之外，另外再考慮花蓮港和石梯漁港的潮位(圖 3.9 和 3.10)和暴潮等因素。在此選擇 5 到 12m 等 8 種入射波高條件以及 10 到 16 秒等 7 種入射週期條件，再搭配 -1 到 3m 等 9 種初始水位條件 的組合來模擬浪襲道路(圖 4.13)，並將初始水位條件視於情境的潮位。

另外由於水深 32m 的入射波區入射超過 12m 的正弦波，模式的入射波 於入射後容易因波形不穩定而降低波高，故波高的上限值選擇 12m。

所有模擬的初始條件為流速 0 且無擾動單一水位的水平面。模擬時間 設定為第一波到達陸地後，再加上 16 個入射波周期。

圖 4.13 不同情境模擬之海況條件組合