第四章 南湖地區淹水潛勢模擬
第四節 SOBEK 淹水潛勢模擬
本計畫淹水之定義參考經濟部水利署水利規劃試驗所台中市及周邊排水 淹水潛勢與預警系統建立研究之研究報告,一般水災淹水之定義可分為工程 設計及補助兩類,(一)一次降雨事件浸水深度在30 公分以上之區域稱為淹 水區域;(二)依據「水災公用氣體與油料管線輸電線路災害救助種類及標 準」第2 條之規定;「水災災害係指因中央氣象局發布豪雨特報或颱風警報 造成淹水達50 公分以上之災害為限」。而本計畫中則採用 30 公分以上之區 域稱為淹水區域。
本計畫針對南湖溪上游在不同開發條件下進行淹水演算,模擬範圍自武 隆橋至南湖溪與後龍溪匯流口止,以25 年、50 年、100 年、200 年的水文重 現期進行淹水潛勢模擬。
模擬範圍在河道部分為南湖溪自第 9.1 號斷面至後龍溪滙流口處,模式 建置之斷面資料,主流南湖溪及其支流共計61 筆斷面資料,於模式中進行模 擬,二維漫地流淹水模擬範圍包含河道模擬範圍,圖4-21 為本計畫二維漫地 流淹水模擬範圍示意圖。
計算網格在河道部分為沿河道,每40 至 50 m 設定一計算格點,河道斷 面與側入流點亦設定為河道之計算格點,全區共313 個格點。至於二維漫地 流模擬範圍以地形 DTM 資料設定每一計算網格之地表高程。本計畫採用最 新由苗栗縣政府所提供的地形DTM 資料,網格間距採用 40 m × 40 m。至於 模擬範圍內上游邊界與支流的洪水流量推估參考第四章第二節所述。南湖溪 與後龍溪滙流口水位係依據1996 年 06 月「後龍溪上游段治理規劃報告」斷 面75 公告值,如表 4-38 所示。
圖 4-21 南湖溪二維漫地流淹水模擬範圍示意圖
(本計畫規劃)
表 4-38 淹水模擬各重現期距起算水位表
重現期距 20 年 25 年 50 年 100 年 滙流口水位高程(m) 258.6 259.02 259.16 259.55
(資料來源:南湖地區淹水潛勢評估及改善方案規劃,2007)
一、 整體模擬結果
本計畫模擬在重現期25、50、100、200 年降雨條件下之整體淹水模擬結 果分別如圖4-22、表 4-39 所示,詳細說明如下:
(一) 25 年重現期
依據25 年重現期模擬結果,在現行土地使用分類下,模擬區可能淹水面 積為 71.36 公頃,占整體面積之 11.86%(圖 4-23、表 4-40);當進行整體非 都市計畫地區土地增加開發 10%時,可能淹水面積增至 73.76 公頃,占整體 面積之12.26%(圖 4-24、表 4-40);當進行整體非都市計畫地區土地增加開 發20%時,可能淹水面積增至 75.36 公頃,占整體面積之 12.52%(圖 4-25、
表 4-40);當進行整體非都市計畫地區土地增加開發 40%時,可能淹水面積 增至 75.84 公頃,占整體面積之 12.60%(圖 4-26、表 4-40);當進行整體非 都市計畫地區土地增加開發 60%時,可能淹水面積增至 76.64 公頃,占整體 面積之12.74%(圖 4-27、表 4-40)。
當從現況至增加開發60%時,整體淹水面積增加 5.28 公頃,呈現正成長 趨勢,而淹水深度以 3.0(m)以上為最多,其次為 1.0~2.0(m)次多,雖 整體淹水面積增加比例不大,但主要淹水範圍為南湖溪流域下游。
(二) 50 年重現期
依據50 年重現期模擬結果,在現行土地使用分類下,模擬區可能淹水面 積為 75.04 公頃,占整體面積之 12.47%(圖 4-28、表 4-41);當進行整體非 都市計畫地區土地增加開發 10%時,可能淹水面積增至 76.16 公頃,占整體 面積之12.66%(表 4-41);當進行整體非都市計畫地區土地增加開發20%時,
可能淹水面積增至77.6 公頃,占整體面積之 12.89%(表 4-41);當進行整體 非都市計畫地區土地增加開發 40%時,可能淹水面積增至 78.08 公頃,占整 體面積之12.97%(表 4-41);當進行整體非都市計畫地區土地增加開發 60%
時,可能淹水面積增至79.04 公頃,占整體面積之 13.13%(圖 4-29、表 4-41)。 當從現況至增加開發60%時,整體淹水面積增加 4 公頃,呈現正成長趨 勢,淹水深度也有增加趨勢,以3.0(m)以上為最多,其次為 1.0~2.0(m)
次多,雖整體淹水面積增加比例不大,但主要淹水範圍為南湖溪流域下游。
(三) 100 年重現期
依據 100 年重現期模擬結果,在現行土地使用分類下,模擬區可能淹水 面積為 78.08 公頃,占整體面積之 12.97%(圖 4-30、表 4-42);當進行整體 非都市計畫地區土地增加開發10%時,可能淹水面積增至 79.2 公頃,占整體 面積之13.16%(表 4-42);當進行整體非都市計畫地區土地增加開發20%時,
可能淹水面積增至 80.32 公頃,占整體面積之 13.35%(表 4-42);當進行整 體非都市計畫地區土地增加開發 40%時,可能淹水面積增至 80.96 公頃,占 整體面積之13.45%(表 4-42);當進行整體非都市計畫地區土地增加開發60%
時,可能淹水面積增至83.04 公頃,占整體面積之 13.80%(圖 4-31、表 4-42)。 當從現況至增加開發60%時,整體淹水面積增加 4.96 公頃,呈現正成長 趨勢;淹水深度部分,在開發程度20%以下時,淹水深度以 3.0(m)以上為 最多,其次為 1.0~2.0(m)次多,在開發程度 40%與 60%時,淹水深度以 3.0(m)以上為最多,其次為 2.0~3.0(m)次多,淹水深度有增加趨勢。雖 整體淹水面積增加比例不大,但主要淹水範圍為南湖溪流域下游。
(四) 200 年重現期
依據200 年重現期模擬結果,在現行土地使用分類下,模擬區可能淹水 面積為 93.44 公頃,占整體面積之 15.53%(圖 4-32、表 4-43);當進行整體 非都市計畫地區土地增加開發 10%時,可能淹水面積增至 96 公頃,占整體 面積之15.95%(表 4-43);當進行整體非都市計畫地區土地增加開發20%時,
可能淹水面積增至 97.12 公頃,占整體面積之 16.14%(表 4-43);當進行整 體非都市計畫地區土地增加開發 40%時,可能淹水面積增至 97.28 公頃,占 整體面積之16.17%(表 4-43);當進行整體非都市計畫地區土地增加開發60%
時,可能淹水面積增至98.24 公頃,占整體面積之 16.32%(圖 4-33、表 4-43)。 當從現況至增加開發 60%時,整體淹水面積增加 4.8 公頃,呈現正成長 趨勢,而淹水深度以 3.0(m)以上為最多,其次為 1.0~2.0(m)次多,雖 整體淹水面積增加比例不大,但主要淹水範圍為南湖溪流域下游。在此重現
期條件下,淹水深度3.0(m)以上之面積增加幅度較其他重現期大。
整體而言,依據模擬結果顯示同一重現期條件下,不同開發程度會造成 整體淹水面積增加,當發生25 年以上等較大重現期之洪水會發生河道溢淹,
但受地形的影響,洪患區範圍會侷限在南湖溪沿岸區域,主要淹水地區為南 湖溪流域下游。而在同一開發程度下,越高重現期的降雨造成可能淹水面積 與深度越廣,以200 年重現期增加幅度最大。
二、 局部模擬結果
依據在重現期25、50、100、200 年降雨條件下之整體淹水模擬結果顯示,
主要淹水地區為南湖溪流域下游,佔總淹水面積50%以上,詳細說明如下:
(一) 25 年重現期
當從現行土地使用現況增加開發至 60%時,此區域淹水深度之 0.3~0.5
(m)面積減少 0.16 公頃,0.5~1.0(m)面積增加 0.8 公頃,1.0~2.0(m)
面積增加 0.16 公頃,2.0~3.0(m)面積增加 1.76 公頃,3.0(m)以上面積 增加1.44 公頃,整體淹水面積增加 4 公頃,增加主要集中於 2.0~3.0(m),
其次為 3.0(m)以上。所以增加開發時,此區域淹水面積與深度增加。(圖 4-34 至圖 4-36、表 4-44)。
(二) 50 年重現期
當從現行土地使用現況增加開發至 60%時,此區域淹水深度之 0.3~0.5
(m)面積減少 0.64 公頃,0.5~1.0(m)面積增加 1.28 公頃,1.0~2.0(m)
面積減少 1.28 公頃,2.0~3.0(m)面積增加 1.28 公頃,3.0(m)以上面積 增加1.76 公頃,整體淹水面積增加 2.4 公頃,增加主要集中於 3.0(m)以上,
其次為 2.0~3.0(m)。所以增加開發時,此區域淹水面積與深度增加。(圖 4-37 至圖 4-38、表 4-45)。
(三) 100 年重現期
當從現行土地使用現況增加開發至 60%時,此區域淹水深度之 0.3~0.5
(m)面積減少 0.16 公頃,0.5~1.0(m)面積增加 0.16 公頃,1.0~2.0(m)
面積減少0.8 公頃,2.0~3.0(m)面積增加 2.54 公頃,3.0(m)以上面積增
加1.12 公頃,整體淹水面積增加 2.88 公頃,增加主要集中於 2.0~3.0(m),
其次為 3.0(m)以上。所以增加開發時,此區域淹水面積與深度增加。(圖 4-39 至圖 4-40、表 4-45)。
(四) 200 年重現期
當從現行土地使用現況增加開發至 60%時,此區域淹水深度之 0.3~0.5
(m)面積增加 1.6 公頃,0.5~1.0(m)面積減少 0.32 公頃,1.0~2.0(m)
面積減少 0.48 公頃,2.0~3.0(m)面積增加 1.28 公頃,3.0(m)以上面積 增加1.12 公頃,整體淹水面積增加 3.2 公頃,增加主要集中於 2.0~3.0(m),
其次為 3.0(m)以上。所以增加開發時,此區域淹水面積與深度增加。(圖 4-41 至圖 4-42、表 4-45)。
在南湖溪流域下游附近有大湖農工、民宅,及草莓園、大湖酒莊、溫 泉等觀光旅遊景點,依據苗栗縣政府統計草莓季前往大湖鄉的遊客,從2005 年50 多萬人,到 2007 年已增到加至 100 萬人次,每年呈倍數成長。若上游 山坡地開發強度越高,當發生25 年以上重現期降雨,其淹水對於當地居民生 命財產會造成莫大影響,而適逢旅遊旺季大量觀光旅遊人潮之安全也是一大 隱憂。
圖 4-22 不同重現期之不同開發比例淹水總面積
(本計畫模擬結果)
70 80 90 100 110
0 1 2 3 4 5 6
面積(ha)
25年 50年 100年 200年
現況 增加10%
開發程度
增加20% 增加 40% 增加 60%
圖 4-23 25 年重現期淹水模擬-現況
圖 4-25 25 年重現期淹水模擬-開發增加 20%
圖 4-27 25 年重現期淹水模擬-增加開發 60%
圖 4-29 50 年重現期淹水模擬-增加開發 60%
圖 4-31 100 年重現期淹水模擬-增加開發 60%
圖 4-33 200 年重現期淹水模擬-增加開發 60%
圖 4-35 25 年重現期淹水模擬-現況嚴重淹水區
圖 4-37 50 年重現期淹水模擬-現況嚴重淹水區
圖 4-39 100 年重現期淹水模擬-現況嚴重淹水區
圖 4-41 200 年重現期淹水模擬-現況嚴重淹水區
表 4-39 不同重現期之不同開發比例淹水總面積
表 4-42 100 年重現期不同開發比例之淹水模擬深度
非都市計畫地區土地增加開發程度
現況 10% 20% 40% 60%
面積(ha) 淹水
深度(m) 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比*
0.3-0.5 7.36 1.22% 7.68 1.28% 6.88 1.14% 6.72 1.12% 8.32 1.38%
0.5-1.0 12.32 2.05% 12.00 1.99% 13.12 2.18% 12.48 2.07% 11.84 1.97%
1.0-2.0 18.88 3.14% 18.56 3.08% 17.12 2.84% 16.64 2.77% 16.64 2.77%
2.0-3.0 13.76 2.29% 14.24 2.37% 15.36 2.55% 16.96 2.82% 17.76 2.95%
3.0 以上 25.76 4.28% 26.72 4.44% 27.84 4.63% 28.16 4.68% 28.48 4.73%
合計 78.08 12.97% 79.20 13.16% 80.32 13.35% 80.96 13.45% 83.04 13.80%
﹡百分比=各淹水深度面積÷模擬區總面積(601.79 公頃)
表 4-43 200 年重現期不同開發比例之淹水模擬深度
非都市計畫地區土地增加開發程度
現況 10% 20% 40% 60%
面積(ha) 淹水
深度(m) 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比*
0.3-0.5 7.04 1.17% 7.68 1.28% 7.68 1.28% 7.36 1.22% 7.84 1.30%
0.5-1.0 11.04 1.83% 11.36 1.89% 11.84 1.97% 11.68 1.94% 11.84 1.97%
1.0-2.0 23.36 3.88% 24.00 3.99% 23.52 3.91% 23.20 3.86% 22.40 3.72%
2.0-3.0 16.48 2.74% 16.80 2.79% 17.60 2.92% 18.24 3.03% 19.20 3.19%
3.0 以上 35.52 5.90% 36.16 6.01% 36.48 6.06% 36.80 6.12% 36.96 6.14%
合計 93.44 15.53% 96.00 15.95% 97.12 16.14% 97.28 16.17% 98.24 16.32%
﹡百分比=各淹水深度面積÷模擬區總面積(601.79 公頃)
(表 4-42 至表 4-43:本計畫模擬結果)
表 4-44 25 年重現期不同開發比例局部最嚴重區之淹水模擬深度
表 4-45 50 年、100 年、200 年重現期現況與開發 60%-局部最嚴 重區之淹水模擬深度
50 年重現期 100 年重現期 200 年重現期
現況 增加開發60% 現況 增加開發60% 現況 增加開發60%
面積 (ha) 淹水
深度(m) 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比*
0.3-0.5 5.28 12.74% 4.64 10.58% 6.08 14.13% 5.92 12.89% 3.68 7.40% 5.28 9.97%
0.5-1.0 5.44 13.13% 6.72 15.33% 6.08 14.13% 6.24 13.59% 5.60 11.25% 5.28 9.97%
1.0-2.0 10.56 25.48% 9.28 21.17% 10.08 23.42% 9.28 20.21% 12.96 26.05% 12.48 23.56%
2.0-3.0 7.36 17.76% 8.64 19.71% 7.20 16.73% 9.76 21.25% 9.12 18.33% 10.40 19.64%
3.0 以上 12.80 30.89% 14.56 33.21% 13.60 31.60% 14.72 32.06% 18.40 36.98% 19.52 36.86%
合計 41.44 43.84 43.04 45.92 49.76 52.96
﹡百分比=局部各淹水深度面積÷局部淹水深度總面積
(表 4-44 至表 4-45:本計畫模擬結果)
非都市計畫地區土地增加開發程度
現況 20% 40% 60%
面積 (ha) 淹水
深度(m) 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比* 面積 百分比*
0.3-0.5 5.12 13.45% 5.12 12.60% 4.96 11.88% 4.96 11.79%
0.5-1.0 5.44 14.29% 5.76 14.17% 6.40 15.33% 6.24 14.83%
1.0-2.0 10.24 26.89% 10.08 24.80% 10.40 24.90% 10.40 24.71%
2.0-3.0 5.44 14.29% 7.36 18.11% 7.04 16.86% 7.20 17.11%
3.0 以上 11.84 31.09% 12.32 30.31% 12.96 31.03% 13.28 31.56%
合計 38.08 40.64 41.76 42.08
﹡百分比=局部各淹水深度面積÷局部淹水深度總面積
第五章 結論與建議
本計畫透過工作討論會、專家學者座談會、苗栗縣政府訪談等探討山坡 地開發之水文模式與相關條件,於第四章利用SOBEK 模式進行示範區淹水 模擬,以25 年以上之不同重現期降雨條件,模擬南湖溪上游山坡地整體增加 不同開發時,對於下游土地之淹水影響為何。