97-48-7334
MOTC-IOT-96-H2EB003
96 年臺北港對淡水河輸砂影響 之探討
交 通 部 運 輸 研 究 所
中 華 民 國 97 年 3 月
97 96年臺北港對淡水河輸砂影響之探討
交通部運輸研究所
GPN: 1009700841
97-48-7334
MOTC-IOT-96-H2EB003
96 年臺北港對淡水河輸砂影響 之探討
著 者：江玟德、呂珍謀、蔡長泰、翁俊鴻、何良勝
交 通 部 運 輸 研 究 所
中 華 民 國 97 年 3 月
國家圖書館出版品預行編目資料
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| 臺北港對淡水河輸砂影響之探討. 96年 / 江玟 |
| 德等著. -- 初版. -- 臺北市 : 交通部運研 |
| 所, 民97.03 |
| 面 ; 公分 |
| 參考書目:面 |
| ISBN 978-986-01-3917-4(平裝) |
| |
| 1. 海洋動力學 2. 河口 3. 河床 4. 港埠 |
| |
| 351.982 97006800 |
| | +---+
GPN：1009700841 ISBN：978-986-01-3917-4 (平裝) 著作財產權：中華民國(代表機關：交通部運輸研究所)
本著作保留所有權利，欲利用本著作全部或部份內容者，須徵求交通部 運輸研究所書面授權。
96 年臺北港對淡水河輸砂影響之探討 著 者：江玟德、呂珍謀、蔡長泰、翁俊鴻、何良勝 出版機關：交通部運輸研究所
地 址：臺北市敦化北路 240 號
網 址：www.ihmt.gov.tw (中文版＞中心出版品) 電 話：(04)26587176
出版年月：中華民國97 年 3 月 印 刷 者：德輝興業有限公司 版(刷)次冊數：初版一刷 110 冊
本書同時登載於交通部運輸研究所網站 定 價： 200 元
展 售 處：
交通部運輸研究所運輸資訊組• 電話：(02)23496880 五南文化廣場：臺中市中山路6 號• 電話：(04)22260330
交通部運輸研究所合作研究計畫出版品摘要表
出版品名稱：96 年 臺 北 港 對 淡 水 河 輸 砂 影 響 之 探 討 國際標準書號（或叢刊號）
ISBN 978-986-01-3917-4 (平裝)
政府出版品統一編號 1009700841
運輸研究所出版品編號 97-48-7334
計畫編號 96-H2EB003 本所主辦單位：港研中心
主管：邱永芳
計畫主持人：何良勝 研究人員：江玟德 聯絡電話：04-26587126 傳真號碼：04-26560661
合作研究單位：國立成功大學 計畫主持人：呂珍謀
協同主持人：蔡長泰 研究人員：翁俊鴻
地址：臺南市大學路1 號 聯絡電話：06-2757575-63215
研究期間
自96 年 3 月 至96 年 10 月
關鍵詞：沖積河流動床二維模式、土壤沖淤模式、河口 摘要：
河口是連接河川與海洋這兩種不同性質的水域，河口海岸地形形態之變遷過程 對海域泥砂管理、航道維持及保護工之設計非常重要，而主要影響河口海岸地形變遷 之因素為河道砂源及近岸漂砂。一般對近岸地形變遷演算著重在波浪場、海流流場及 近岸漂砂之運行機制，部分文獻會考量河道洪峰流量，較少針對集水區整體泥砂對海 岸地形變遷之影響。
淡水河流域在枯水及洪水之交迭變動下，泥砂輸運量約介於50~300 萬立方公尺 /年(75 年至 83 年)，河道水流所挾帶之泥砂經淡水至淡海間之河口段時，因河道斷面 由漸縮至急劇放寬，流速因變緩而落淤在河口區域。再加上波浪場、海流流場及近岸 漂砂之影響，增加淡水河河口及鄰近海岸地形變遷之複雜性。本計畫探討淡水河流域 泥砂產量在颱洪期間(艾利颱風)對河口及鄰近海岸地形之影響，初步結果顯示颱洪期 間上游泥砂經淡水河河口後，懸浮載沿淡水河主流方向向外延伸輸運，並偏西南擴散
，若河口有海岸結構物時則會限制懸浮載向南擴散。
出版日期 頁數 定價 本 出 版 品 取 得 方 式 97 年 3 月 168 200
凡屬機密性出版品均不對外公開。普通性出版品，公營、公 益機關團體及學校可函洽本所免費贈閱；私人及私營機關團 體可按定價價購。
機密等級：
□密□機密 □極機密 □絕對機密
（解密條件：□ 年 月 日解密，□公布後解密，□附件抽存後解密，
□工作完成或會議終了時解密，□另行檢討後辦理解密）
▓普通
備註：本研究之結論與建議不代表交通部之意見。
目錄
中文摘要...Ⅰ 英文摘要...Ⅱ 目錄... III 表目錄... VI 圖目錄...VII 第一章 緒論... 1-1 1.1 計畫緣起及目的 ... 1-1 1.2 計畫重要性及關鍵課題 ... 1-7 1.3 前期研究成果 ... 1-7 第二章 研究區域基本資料分析... 2-1 2.1 研究區域概況 ... 2-1 2.1.1 水系現況... 2-3 2.1.2 地質土壤... 2-7 2.2 臺北港 ... 2-8 2.3 水文資料蒐集 ... 2-10 2.3.1 雨量資料... 2-10 2.3.2 水庫資料... 2-12 2.3.3 水位及流量資料... 2-15 2.3.4 波浪資料... 2-16 2.3.5 波流觀測資料... 2-18 2.4 地文資料 ... 2-20 2.4.1 臺北港河口海域數值高程... 2-21 2.4.2 淡水河流域斷面資料... 2-26 2.4.3 淡水河流域數值高程... 2-36 2.4.4 土地利用... 2-38 2.4.5 河床質特性... 2-39 第三章 基本方程式... 3-1
3.1 RCPWAVE 波場模式 ... 3-1 3.1.1 RCPWAVE 波場模式基本方程式 ... 3-1 3.1.2 數值方法... 3-2 3.2 集水區地文性土壤沖淤模式 ... 3-3 3.2.1 水流演算基本方程式... 3-3 3.2.2 土壤沖淤演算基本方程式... 3-5 3.2.3 數值方法... 3-6 3.3 二維地形變遷模式 ... 3-8 3.3.1 水流基本控制方程式... 3-8 3.3.2 沉滓輸運基本控制方程式... 3-10 3.3.3 數值方法... 3-13 第四章 模式計算資料匯整... 4-1 4.1 檢定演算 ... 4-1 4.2 地文性沖淤模式 ... 4-2 4.2.1 數值 DTM 及格網佈置... 4-2 4.2.2 雨量資料... 4-3 4.2.3 水庫放流邊界條件... 4-5 4.2.4 颱風基本資料... 4-6 4.3 河口海域二維地形變遷模式 ... 4-7 4.3.1 數值高程及格網佈置... 4-7 4.3.2 曼寧 n 值... 4-8 4.3.3 海域波高、波向及週波數參數... 4-8 4.3.4 水位邊界條件... 4-9 4.3.5 流量及水位邊界條件... 4-13 4.3.6 泥砂邊界條件... 4-15 第五章 演算結果與討論... 5-1 5.1 主深槽糙率係數 ... 5-1 5.2 艾利颱風演算結果 ... 5-3 5.2.1 河口流況... 5-3 5.2.2 河口懸浮載濃度... 5-5
5.2.3 河口底床沖淤... 5-6 5.3 重現期 100 年豪雨洪水演算結果 ... 5-8 5.3.1 河口流況... 5-8 5.3.2 河口懸浮載濃度... 5-10 5.3.3 河口底床沖淤... 5-10 5.4 海流影響評估 ... 5-13 5.5 植生對土壤沖淤及海域地形變遷之影響... 5-17 5.5.1 河口流況... 5-17 5.5.2 河口懸浮載濃度... 5-17 5.5.3 河口底床沖淤... 5-18 5.6 淤積改善方案 ... 5-22 第六章 結論與建議... 6-1 6.1 結論 ... 6-1 6.2 建議 ... 6-2 參考文獻... 7-1 期中報告審查意見處理情形表...附錄 A-1 期末報告審查意見處理情形表...附錄 A-3 期末報告投影片...附錄 B-1
表目錄
表2.1 水文地文資料蒐集項目及概要...2-1 表2.2 淡水河流域各主支流概況...2-2 表2.3 淡水河歷年工程重要記事[周，2006]...2-4 表 2.4 淡水河及其主支流疏浚歷史(資料來源：臺北市政府水利
處)... 2-5 表2.5 淡水河頻率年降雨量使用雨量站...2-11 表2.6 石門水庫詳細資料...2-13 表2.7 翡翠水庫詳細資料...2-14 表2.8 臺北港潮汐分潮振幅(公尺)及週期(時)統計表 ...2-16 表2.9 歷年波浪觀分季 Hs 波高平均及分佈統計(%) ...2-17 表2.10 歷年波浪觀分季 Ts 週期分佈統計(%)...2-17 表2.11 歷年波浪觀分季波向分佈統計(%)...2-17 表2.12 歷年海流觀測分季平均流速及分佈統計...2-19 表2.13 歷年海流觀測分季流向分佈統計...2-19 表2.14 臺北港海域第五分區(淡水河口至渡船頭)歷年侵淤量比
較表...2-24 表2.15 臺北港海域第五分區 85 年~89 年侵淤量比較表 ...2-24 表2.16 臺北港海域第五分區 90 年~94 年侵淤量比較表 ...2-25 表2.17 淡水河下游河道近十年之累積淤積量...2-30 表2.19 底質採樣分析測點之經緯度、水深及 D50...2-40 表2.20 蘇勝欽[2006]底質採樣分析測點之位置、水深及 D50...2-41 表4.1 艾利颱風期間淡水河流域雨量站日累積雨量(單位：公厘)...4-4 表4.2 淡水河集水區雨量站 100 頻率年之 24 小時降雨量 ...4-5 表4.3 颱風事件海氣象觀測數據極值表...4-7
圖目錄
圖1.1 淡水河河口保留區相關位置如圖[水利署第十河川局提供]...1-3 圖1.2 泰利颱風(2005/08/30～09/01)過後淡水河口懸浮物分佈 ...1-4 圖1.3 海棠颱風(2005/07/16～07/20)過後淡水河口懸浮物分佈 ...1-4 圖1.4 艾利颱風(08/23～08/26)過後淡水河口懸浮物分佈...1-5 圖1.5 工作流程圖...1-6 圖2.1 淡水河流域相關位置(經濟部水利署第十河川局)...2-2 圖2.2 淡水河水系之集水區範圍圖...2-4 圖2.3 臺灣北部活動斷層分佈圖...2-8 圖2.4 淡水河河口地形衛星像圖[中央大學太空及遙測研究中
心，2005]...2-9 圖2.5 臺北港鄰近區位圖[http://www.tpport.gov.tw] ...2-9 圖2.6 臺北港各期工程發展範圍圖[http://www.tpport.gov.tw] ...2-10 圖2.7 淡水河流域雨量站位置圖...2-11 圖2.8 淡水河流域水位站位置圖...2-15 圖2.9 臺北港觀測樁打設位置圖...2-18 圖2.10 臺北港海域地形擷取區域比較範圍示意圖...2-22 圖2.11 臺北港海域地形擷取斷面位置示意圖...2-22 圖2.12 93 年 5 月與 93 年 10 月第五分區海域地形比較色階圖 ....2-22 圖2.13 94 年 5 月與 94 年 10 月第五分區海域地形比較色階圖 ....2-23 圖2.14 斷面 8 歷年 5 月(冬季季風)地形剖面變化比較圖...2-23 圖2.15 斷面 8 歷年 10 月(夏季颱風)地形剖面變化比較圖...2-23 圖2.16 斷面 9 歷年 5 月(冬季季風)地形剖面變化比較圖...2-23 圖2.17 斷面 9 歷年 10 月(夏季颱風)地形剖面變化比較圖...2-24 圖2.18 淡水河口民國 85~94 年夏季底床等高線變化 ...2-25 圖2.19 淡水河口民國 85~94 年冬季底床等高線變化 ...2-26 圖2.20 淡水河河系斷面位置圖...2-27 圖2.21 斷面 000 歷年地形剖面變化比較圖...2-27
圖2.22 斷面 001 歷年地形剖面變化比較圖...2-28 圖2.23 斷面 002 歷年地形剖面變化比較圖...2-28 圖2.24 斷面 003 歷年地形剖面變化比較圖...2-28 圖2.25 斷面 004 歷年地形剖面變化比較圖...2-28 圖2.26 斷面 005 歷年地形剖面變化比較圖...2-29 圖2.27 斷面 006 歷年地形剖面變化比較圖...2-29 圖2.28 斷面 007 歷年地形剖面變化比較圖...2-29 圖2.29 斷面 008 歷年地形剖面變化比較圖...2-29 圖2.30 斷面 009 歷年地形剖面變化比較圖...2-30 圖2.31 斷面 010 歷年地形剖面變化比較圖...2-30 圖2.32 關渡大橋至淡水河河口 80 年至 87 年等高線變化 ...2-33 圖2.33 關渡大橋至淡水河河口 88 年至 94 年等高線變化 ...2-34 圖2.34 侵臺颱風路徑...2-35 圖2.35 淡水河集水區數值高程...2-37 圖2.36 淡水河集水區坡度分佈圖...2-37 圖2.37 淡水河集水區坡向分佈圖...2-38 圖2.38 淡水河土地利用分佈圖...2-39 圖2.39 底質採樣分析測點位置示意圖[交通部運輸研究所，2005]
...2-40 圖2.40 各測點底質採樣粒徑分析結果[交通部運輸研究所，2005]
...2-40 圖2.41 各測點底質採樣粒徑分析結果[蘇，2006]...2-41 圖3.1 水流演算時邊界條件之示意圖...3-17 圖4.1 模式演算架構...4-1 圖4.2 淡水河流域之格區劃分(不含石門水庫及翡翠水庫)...4-3 圖4.3 為各測站 100 頻率年之降雨組體圖...4-5 圖4.4 艾利颱風期間石門水庫及翡翠水庫放水量...4-6 圖4.5 艾利颱風行經路線(中央氣象局網站)...4-6 圖4.6 計算區域與計算區域數值高程...4-7 圖4.7 上游無入流量時計算格點有 24 小時以上為乾點之資料 ...4-8
圖4.8 敏督利颱風期間淡水第二漁港與竹圍的水位及水位差
(2004/6/28-2004/7/5) ...4-9 圖4.9 艾利颱風期間淡水第二漁港與竹圍的水位及水位差
(2004/8/23~2004/8/30) ...4-10 圖4.10 納坦颱風期間淡水第二漁港與竹圍的水位及水位差
(2004/10/23~2004/10/26) ...4-10 圖4.11 海棠颱風期間淡水第二漁港與竹圍的水位及水位差 ...4-11 圖4.12 馬莎颱風期間淡水第二漁港與竹圍的水位及水位差
(2005/8/3~2005/8/11)...4-11 圖4.13 泰利颱風期間淡水第二漁港與竹圍的水位及水位差
(2006/8/30-2006/9/6) ...4-12 圖4.14 龍王颱風期間淡水第二漁港與竹圍的水位及水位差
(2006/9/30~2006/10/3) ...4-12 圖4.15 新海大橋在艾利颱風期間之計算流量
(2004/08/24~2004/08/25) ...4-13 圖4.16 中正橋在艾利颱風期間之計算流量
(2004/08/24~2004/08/25)4- ... 13 圖4.17 百齡橋在艾利颱風期間之計算流量
(2004/08/24~2004/08/25) ...4-13 圖4.18 艾利颱風期間之淡水第二漁港及竹圍水位歷線
(2004/08/23~2004/08/24) ...4-14 圖4.19 地文性土壤沖淤模式計算重現期 100 年豪雨新海大橋流
量歷線...4-14 圖4.20 地文性土壤沖淤模式計算重現期 100 年豪雨中正橋流量
歷線...4-15 圖4.21 地文性土壤沖淤模式計算重現期 100 年豪雨百齡橋流量
歷線...4-15 圖4.22 利用 M2、S2、K1、N2 及 O1 等五個分潮合成之水位資
料...4-15 圖4.23 地文性土壤沖淤模式計算新海大橋在艾利颱風期間之
懸浮載濃度...4-16
圖4.24 地文性土壤沖淤模式計算中正橋在艾利颱風期間之懸
浮載濃度...4-16 圖4.25 地文性土壤沖淤模式計算百齡橋在艾利颱風期間之懸
浮載濃度...4-16 圖4.26 地文性土壤沖淤模式計算重現期 100 年豪雨新海大橋之
懸浮載濃度...4-16 圖4.27 地文性土壤沖淤模式計算重現期 100 年豪雨中正橋之懸
浮載濃度...4-17 圖4.28 地文性土壤沖淤模式計算重現期 100 年豪雨百齡橋之懸
浮載濃度...4-17 圖5.1 淡水河關渡大橋全潮量測(2003/04/17)[周，2006]...5-1 圖5.2 2003/4/16~2003/4/17 淡水及竹圍水位歷線 ...5-2 圖5.3 實測水位與計算水位圖(2003/04/16~2003/04/17) ...5-2 圖5.4 艾利颱風臺北港鄰近海域及淡水河河口流場(2004/8/24
20:00) ...5-4 圖5.5 艾利颱風臺北港鄰近海域及淡水河河口流場 (2004/8/25
03:00) ...5-4 圖5.6 艾利颱風臺北港鄰近海域及淡水河河口流場 (2004/8/25
11:00) ...5-5 圖5.7 臺北港鄰近海域及淡水河河口數值等高線圖...5-5 圖5.8 艾利颱風期間懸浮載濃度分佈 2004/8/24 20:00~2004/8/25
11:00 ...5-6 圖5.9 艾利颱風期間河口海岸沖淤變化...5-7 圖5.10 重現期 100 年豪雨洪水期間臺北港鄰近海域及淡水河河
口流場 (退潮) ...5-9 圖5.11 重現期 100 年豪雨洪水期間臺北港鄰近海域及淡水河河
口流場 (漲潮) ...5-9 圖5.12 重現期 100 年豪雨洪水期間河口懸浮載濃度分佈...5-11 圖5.13 重現期 100 年豪雨洪水期間河口沖淤情形...5-12 圖5.14(a) 考慮海流的條件淡水河口海域漲潮時之流場 ...5-13
圖5.14(b) 未考慮海流的條件淡水河口海域漲潮時之流場...5-14 圖5.15(a) 考慮海流的條件淡水河口海域退潮時之流場 ...5-14 圖5.15(b) 未考慮海流的條件淡水河口海域退潮時之流場...5-15 圖5.16 淡水河口範圍...5-15 圖5.17 淡水河口漲潮時有考慮海流流場與未考慮海流流場之
流速差...5-16 圖5.18 淡水河口退潮時有考慮海流流場與未考慮海流流場之
流速差...5-16 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) ...5-19 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) ...5-19 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...5-20 圖5.22 高灘地與主深槽取不同曼寧 n 值減去格點為相同曼寧 n
值之河口高程差...5-21
第一章 緒論
1.1 計畫緣起及目的
河口是連接河川與海洋這兩種不同性質的水域，河口流場主要受 到河川逕流、波浪、潮流及河口地形等因素所影響，而影響河口地形 變遷之因素為河道砂源及近岸漂砂。河道砂源常在河口處形成三角 洲、砂洲、潮汐灘等堆積形態。當河道砂源淤積於河口時，若受潮流 或沿岸流作用時，便成為沿岸漂砂。若河川供砂量大於波浪之輸砂能 力時，則形成三角洲或堆積於附近海岸，反之則造成河口或海岸侵蝕。
淡水河在石門水庫興建前(民國 16 年至 37 年)，因淡水河上游河系 提供充足之砂源，至使淡水河口及八里地區的海岸線呈現向外擴張的 現象[許、張，2001]。在石門水庫及翡翠水庫完工後，上游攔阻了大量 泥砂而造成了供需失衡，比對民國37、民國 67 年及民國 81 年航照圖，
八里地區海岸線後退 330 公尺，挖子尾最大退縮量達 520 公尺[洪，
2000]。臺北港之興建(民國 82 年)及淡水河紅樹林自然保留區、關渡自 然保留區及挖子尾自然保留區，均可能影響淡水河在颱風期間之行洪 能力，相關位置如圖1.1。
臺北港港址位於淡水河出海口西南岸之八里地區，鄰近海岸(八 里、林口等)係屬砂岸地形，淡水河河口海岸之波浪場、海流流場及海 岸漂砂運行機制會受到臺北港建置之影響。臺北港的北防波堤凸出海 岸達1.6 公里，幾乎與河口北側之突岬齊平，造成突堤效應，阻斷沿岸 砂源之向南運移，使砂源在北防波堤與河口間沈積。以往對臺北港地 區之海岸地形變遷皆著重在臺北港建置對波浪場、海流流場及海岸漂 砂運行機制之影響，部分文獻會考量河道洪峰流量，較少分析集水區 產砂量(sediment yield)對海岸地形變遷之影響。淡水河年平均逕流量為 65.92 億立方公尺(民國 39~89 年) [李振豪，2004]，在枯水及洪水之交 迭變動下，懸浮載輸運量約介於 50~300 萬立方公尺/年(75 年至 83
年)[魏震，2001]，洪水量及輸砂量對鄰近海域及河口內地形之變遷均 會產生影響。
懸 浮 載 在 颱 風 豪 雨 過 後 ， 會 在 河 口 海 域 附 近 形 成 浮 流(river plume)，且因在此區域之懸浮載 D50為0.028~0.164mm[港灣技術研究中 心，2005]，較不容易沈積而隨潮汐沿海岸向北或西南擴散，圖 1.2、圖 1.3 及圖 1.4 分別為海棠、泰利及艾利颱風過後淡水河河口懸浮載分佈 情形。
為模擬臺北港建置完成後，對河口海岸之地形侵淤變化，提供淡 水河河口淤積改善對策，本研究以三年為期，首先蒐集淡水河河口、
鄰近海域及淡水河流域之水文地文資料，建立地文性土壤沖淤模式及 河口海域二維地形變遷模式，模擬臺北港建置對淡水河輸砂及河口海 岸之地形侵淤變化，探討淡水河河口地形變遷之原因及地形變遷對淡 水河洪水之影響，提出綜合檢討、判斷與建議，以提供參考，工作流 程圖如圖1.5。
1-3
圖1.1 淡水河河口保留區相關位置如圖[水利署第十河川局提供]
1-3
圖1.2 泰利颱風(2005/08/30～09/01)過後淡水河口懸浮物分佈
圖1.3 海棠颱風(2005/07/16～07/20)過後淡水河口懸浮物分佈 2005/07/25 AM09:50
2005/09/03 AM09:50
1-5
圖 1.4 艾利颱風(08/23～08/26)過後淡水河口懸浮物分佈 2004/09/19 AM09:40
1-5
圖 1.5 工作流程圖
1.2 計畫重要性及關鍵課題
淡水河為臺灣北部第一大河，中、上游及河口皆為人口活動頻繁 的地區。淡水河沿河有防洪排水建造物及跨河橋樑，河口有淡水河紅 樹林自然保留區、關渡自然保留區、挖子尾自然保留區以及出海口西 南岸之臺北港，均影響淡水河在颱風期間之泥砂輸運、底床沖淤及行 洪能力。所以本計畫之關鍵課題在於：
1. 淡水河出海口處建置臺北港對淡水河輸砂之影響，需從海岸漂砂與 流域產砂量加以探討。
2. 淡水河河口附近之高灘地及潮間帶有三個自然保留區，需分析其對 淡水河行洪能力之影響。
1.3 前期研究成果
本研究計畫預定分三年執行，本年度為第二年執行期程，有關第 一年之研究成果摘錄如下：
1. 二維地形變遷模式應用於模擬八掌溪道將圳上游河床演變模型試 驗及二仁溪河口鄰近海域模型試驗，經由模式演算值與模型實驗觀 測值的比較，顯示二維地形變遷模式具有模擬河床及河口海域地形 變遷之能力。
2. 二維地形變遷模式演算臺北港鄰近海域及淡水河河口，演算結果顯 示淡水河河口主深槽之流速較快，主流向沿主深槽向外海，水流在 經過淡水河河口後(淡水第二漁港)，水流方向會向西南偏移，流速 越大偏移量越大。
3. 二維水理模擬結果顯示在沒有考慮南北邊界潮位差及海流的狀況 下，臺北港對淡水河河口內之主流流況尚無明顯影響，但臺北港港 區週圍之流況則與無臺北港時明顯不同。
4. 二維模式模擬懸浮載濃度分佈之結果顯示主深槽之懸浮載濃度最 大，經過挖子尾保護區及淡水第二漁港後，在沒有考慮南北邊界潮 位差及海流，但有輻射應力影響時，懸浮載沿淡水河主流方向向外
延伸輸運，並偏西南擴散，有臺北港時向南之擴散受北防波堤之限 制。
第二章 研究區域基本資料分析
本研究模擬臺北港建置完成後，對河口海岸之地形侵淤變化，探 討淡水河河口地形變遷之原因及地形變遷對淡水河排洪之影響，並提 供淤積改善對策。本研究之研究範圍主要區分為兩部分：
1. 自淡水河河口以上包含淡水河各支流─大漢溪、新店溪及基隆河等 之集水區，利用土壤沖淤模式計算淡水河流域之流量及產砂量。
2. 自淡水河新海大橋以下(包含支流新店溪及基降河)至臺北港鄰近海 域止，利用河口海域二維地形變遷模式演算臺北港對淡水河輸砂之 影響。
本年度以不同重現期之降雨量及颱風事件為討論對象，以下將概 述研究範圍內之流域現況，以及模式計算所需之相關水文和地文資 料，蒐集之水文地文資料項目及概要示如表2.1。
表 2.1 水文地文資料蒐集項目及概要
項目 內容 用途 資料來源
河道斷面資料 水利署
堤防、閘門 水利署
道路數值檔 內政部地政司
淡水河集水區數值高 程
集水區地文性土壤沖淤模式格區製作
內政部地政司 地文資料
河口海域數值高程 河口海岸二維地形變遷模式輸入資料 港灣技術研究中心 波浪資料 RCPWAVE波場模式輸入資料 港灣技術研究中心 水庫放水量 集水區地文性土壤沖淤模式輸入資料 北區水資源局、翡
翠水庫 降雨量 集水區地文性土壤沖淤模式輸入資料 氣象局 頻率年洪峰量 河口海岸二維地形變遷模式輸入資料 水利署 頻率年降雨量 集水區地文性土壤沖淤模式輸入資料 水文設計應用手冊 水文資料
測站水位資料 河口海岸二維地形變遷模式輸入資料 水利署、氣象局
2.1 研究區域概況
淡水河系發源於於中央山脈北端標高3,529 公尺之品田山，共有大 漢溪、新店溪、景美溪及基隆河等主要支流，主流長度（包括本流及 大漢溪）為 159 公里，流域面積達 2,726 平方公里，佔全臺灣地區的
7.6％，為臺灣第三大河川、北部第一大河川，流經區域包括臺北市全 部，臺北縣大部分，和部分基隆市、桃園、新竹及宜蘭縣。流域內工 商業發達，是政治、經濟及文化中心，流域人口約為6,340,000 人。主 流上游為大漢溪，為淡水河本流，支流新店溪及基隆河蜿蜒於臺北地 區平地，分別於江子翠及關渡地區兩地匯入本流，最後於淡水鎮油車 口注入臺灣海峽。淡水河流域各主支流概況見表2.2，相關位置如圖 2.1 所示。
表2.2 淡水河流域各主支流概況
流域 淡水河
主流 大漢溪 新店溪 基隆河
(包含大 漢溪)
主流 三峽河
支流 主流 北勢溪 支流
南勢溪 支流
景美溪 支流
發源地 品田山 品田山 熊空山 棲蘭山 玉貴嶺 菁桐山
流域面積
(km2) 2,726 1,163 137 916 310 332 120 501 主流長度(km) 159 135 23 84 50 45 25 86 平均坡度 1/45 1/37 1/30 1/54 1/110 1/38 1/73 1/118 資料來源：行政院環境保護署，1995
圖2.1 淡水河流域相關位置(經濟部水利署第十河川局)
根據各觀測站的統計分析得知，淡水河流域三支流之流量以新店 溪最大，大漢溪次之，而以基隆河最小；枯水月份則略有不同，大漢 溪與新店溪為每年十一月至翌年五月，而基隆河則為三月至八月[李振 豪，2004]。
淡水河為臺灣最大感潮河川，但感潮與非感潮河段之邊界不甚分 明。其中淡水河本流由河口至江子翠全屬感潮河段，長約24 公里。大 漢溪自江子翠附近之大漢溪口至城林橋附近屬感潮河段，長約 11 公 里，城林橋以上河床坡度急劇變陡且河床高於平均潮位，潮汐影響僅 止於城林橋處。新店溪自江子翠附近之新店溪口至秀朗橋附近屬感潮 河段，長約13 公里，新店溪河床標高自秀朗橋上游起，已高於平均潮 位約 1 公尺以上，因此潮汐影響範圍最遠達秀朗橋。景美溪雖在秀朗 橋下游，惟其河床從河口起即高於平均潮位，故均屬非感潮河段。基 隆河自關渡之基隆河口至社後橋附近屬感潮河段，長約31 公里。基隆 河因河床坡度平緩，集水區地勢低窪，故感潮河段最長[李振豪，2004]。
根據淡水河流域內各雨量站之月雨量分配，全流域分雨季（每年 五至十月）與乾季（每年十一月至翌年四月）兩個季節之雨量分配型 態，僅基隆河與主流有別，基隆河月雨量分配頗為平均，雨季與乾季 不甚明顯[李振豪，2004]。
2.1.1 水系現況
淡水河水系係由本流和大漢溪、新店溪及基隆河三大支流匯集而 成，其集水區範圍如圖2.2 所示，表 2.3 為淡水河 1964~2007 間之重要 工程記事，表2.4 為淡水河及其主支流 2004~2007 間之疏浚工程。本流 及各主要支流之現況及流域內之行政區分述如後。
圖2.2 淡水河水系之集水區範圍圖 表 2.3 淡水河歷年工程重要記事[周，2006]
年份(民國) 記 事 1964(53) 石門水庫啟用營運
1980(69) 淡水第二漁港防波堤興建完成 1987(76) 翡翠水庫啟運營運
1989(78) 淡水河全面禁採砂石 1993(82) 臺北港開工
1994(83) 臺北港突堤興建 1998(87) 臺北港完工
2004(92) 淡水漁人碼頭、淡水客船碼頭及八里客船碼頭啟用(臺北縣府)；大 佳、大稻埕、關渡舊碼頭、關渡新建棧橋碼頭及圓山碼頭啟用(臺 北市府)
2004(93.06) 基隆河疏浚(南湖大橋-大直橋) 2004(93.09) 大坑溪疏浚(四分溪-內溝溪)
2005(94.05) 基隆河員山頻頸斷改善工程(大佳段河道疏浚)
2005(94.05-06) 基隆河疏浚及河岸修築工程(大坑溪匯流口至北安抽水站，兒童育 樂中心水管橋至淡水河匯流口河道疏浚)
2005(94.11) 內溝溪下游段河道疏浚工
2005(94.12-95.02) 基隆河疏浚及河岸修築工程(雙溪河口疏浚及防潮提保護，關渡河 口及大坑溪下游河道段疏浚)
2006(95.05-08) 基隆河東、西區河川設施預約維護搶修工程 2006(95.11) 內溝溪、四分溪及大坑溪河道整理工程
2007(96.02) 基隆河疏浚工程(關渡匯流口段至大坑溪匯流口段) 2007(96.03-05) 北區水利建造物預約維護檢修工程
2007(96.03) 八里-淡水之間航道疏浚
2007(96.05) 景美溪河道清疏工程(一壽橋至萬壽橋)
表 2.4 淡水河及其主支流疏浚歷史(資料來源：臺北市政府水利處)
日期 工程名稱(疏浚範圍) 河系 疏浚數量(m3) 辦理單位 93.06 基隆河疏浚(南湖大橋-大直橋) 基隆河 500,000 北市府養工處 93.09 大坑溪疏浚(四分溪-內溝溪) 基隆河 597 北市府養工處 94.05 基隆河員山頻頸斷改善工程(大佳段
河道疏浚)
基隆河 114,737 北市府水利處 94.05 基隆河疏浚及河岸修築工程(大坑溪
匯流口至北安抽水站)
基隆河 290,000 北市府水利處 94.06 基隆河疏浚及河岸修築工程(兒童育
樂中心水管橋至淡水河匯流口河道疏 浚)
基隆河 64,380 北市府水利處
94.11 內溝溪下游段河道疏浚工 內溝溪 18,498 北市府水利處 94.12 基隆河疏浚及河岸修築工程(雙溪河
口疏浚及防潮提保護)
雙溪 28,716 北市府水利處 95.02 基隆河疏浚及河岸修築工程(關渡河
口及大坑溪下游河道段疏浚)
基隆河 65,447 北市府水利處 95.05 東區河川設施預約維護搶修工程(軍
人公墓橋至家驊橋)
四分溪 4,120 北市府水利處 95.06 西區河川設施預約維護搶修工程(三
合橋下、延壽橋下大興街口及捷運橋 下游50m)
磺港溪 227 北市府水利處
95.08 西區河川設施預約維護搶修工程 貴子坑溪 390 北市府水利處 95.11 西區河川設施預約維護搶修工程(石
牌橋上下游)
磺溪 4,035 北市府水利處 95.11 內溝溪、四分溪及大坑溪河道整理工
程
大坑溪、四分 溪及內溝溪
6,788 北市府水利處 96.02 基隆河疏浚工程(中山橋上游至大坑
溪匯流口段)
基隆河 38,216 北市府水利處 96.02 基隆河疏浚工程(中山橋下游至關渡
匯流口段)
基隆河 50,958 北市府水利處 96.03 北區水利建造物預約維護檢修工程
(東華溪至建民橋)
磺溪 200 北市府水利處 96.03 八里-淡水之間航道疏浚 淡水河 - 臺北縣政府 96.04 北區水利建造物預約維護檢修工程
(薇閣國小旁)
磺港溪 150 北市府水利處 96.04 北區水利建造物預約維護檢修工程 水磨坑溪 69 北市府水利處 96.05 北區水利建造物預約維護檢修工程
(華成橋至汐湖橋)
內溝溪 2,871 北市府水利處 96.05 景美溪河道清疏工程(一壽橋至萬壽
橋)
景美溪 11,000 北市府水利處
1. 淡水河本流
淡水河本流全長為24 公里，流域面積 1,563 平方公里(含大漢溪流 域面積)，由大漢溪和新店溪交會於江子翠起(兩岸為新莊、艋舺)，
至關渡匯基隆河，沿途形成華江橋下、關渡、竹圍等沙洲地，成為
北部最重要的水鳥與紅樹林保護區。淡水河下游流域內之行政區包 含板橋市、三重市、新莊市、五股鄉、蘆洲鄉、八里鎮、淡水鎮、
臺北市萬華區、大同區、士林區、北投區等[杜榮偉，2005]。
2. 大漢溪
大漢溪原名大嵙崁溪，發源於品田山（標高 3,529 公尺），至秀巒 村一段稱塔克金溪，在秀巒匯合薩克央溪後，北行約1 公里轉東流，
至三光與三光溪會合，復轉向北流經高義村至拉號上游附近又轉西 流，溪源至石門壩址一段，流勢湍急，河谷狹窄，兩岸多懸崖；石 門以下則山勢收斂，河谷漸寬，流速趨緩，並有支流永福溪（又稱 烏塗窟溪）、橫溪及三峽河相繼匯入，至江子翠匯入主流淡水河，
流長約 135 公里，流域面積約 1,163 平方公里。大漢溪流經之主要 行政區包括新竹縣之尖石鄉、關西鄉與桃園縣之復興鄉、龍潭鄉、
龜山鄉、大溪鎮，及臺北縣之三峽鎮、鶯歌鎮、樹林鎮、土城市、
板橋市、新莊市、三重市等。支流三峽河位於臺北縣東南方，發源 於三峽鎮熊空山、喀博山、羅培山、塔開山及東眼山等，至匯合處 會合五寮溪後稱三峽河，自此往北流經三峽鎮到溪北里處與支流橫 溪交會，繼續向東北流至土城鄉頂埔村附近注入大漢溪，流長約29 公里，流域面積約186 平方公里[李淑惠，2004][杜榮偉，2005]。
3. 新店溪
新店溪上游南勢溪發源於棲蘭山（標高 2,130 公尺），河道於深谷 中蜿蜒北行，流經烏來與龜山兩地分別有支流桶後溪及北勢溪由東 來會，北勢溪匯流處以下河段即稱為新店溪。上游河段兩岸山巒起 伏，峽谷地形雄偉，至新店碧潭大橋以下始出山區；溪水奔流至景 美，由東向有支流景美溪匯入，最後於江子翠與幹流大漢溪會合形 成主流淡水河。流長約82 公里，流域面積約 910 平方公里。新店溪 流域內之行政區包含雙溪鄉、坪林鄉、石碇鄉、深坑鄉、臺北市文 山區、新店市、永和市、烏來鄉等。[李淑惠，2004][杜榮偉，2005]
4. 基隆河
基隆河發源於臺北縣平溪鄉菁桐山，自上游而下有鰈魚坑溪、東勢 坑溪、深澳坑溪、暖暖溪、鶯歌石溪、瑪陵坑溪、友蚋溪、北港溪 等支流匯入，於關渡附近匯入淡水河。主流全長約86.4 公里，流域 面積 501 平方公里。本流域除下游臺北盆地及中、上游局部狹小之 河床平原外，其餘皆為丘陵地、山地與臺地，坑溝密布，地形複雜，
河道蜿蜒，因此成為淡水河流域內防洪工程密集處。本流域內之行 政區包含瑞芳鎮、平溪鄉、基隆市的暖暖區與七堵區、汐止市，臺 北市南港區、內湖區、松山區、士林區、北投區等。[李淑惠，2004][杜 榮偉，2005]
2.1.2 地質土壤
淡水河流域之地層，新店溪與大漢溪流域同屬雪山地塊，由第三 紀始新世亞變質岩、中新世汐止群及中新世三峽群等地層所構成，主 要岩性為砂岩、頁岩、硬頁岩及板岩。地層大致呈東北—西南走向，
向東南或西北方向傾斜。本流域主要之逆斷層由北向南，計有屈尺斷 層、金瓜寮斷層及石嘈斷層，均為延續數十公里之大斷層；所出露之 斷層分別為金山斷層、山腳斷層及南崁斷層為活動斷層，根據地質調 查所資料顯示，山腳斷層為第二類活動斷層，如圖 2.3 所示[財團法人 成大研究發展基金會，2004]。
淡水河沿岸有一極厚之細砂層，在統一土壤分類法上為疏鬆之細 砂(ML-SM)，此砂土層之透水性及移動性均佳，且又臨淡水河，其地 下水位自然較高。在基隆河與淡水河匯流處之關渡濕地的土壤質地大 部分為黏土或黏壤土，即黏粒含量在30%以上，砂粒含量在 30%以下。
體積含水量在60%-80%，具有較佳的保水性。
圖2.3 臺灣北部活動斷層分佈圖
2.2 臺北港
臺北港商港區域界限，於民國八十八年九月，奉交通部核定，民 國八十八年十月，基隆港務局公告臺北港商港區域界限（原淡水港港 區範圍同時廢止），其位於臺灣北端淡水河入海口西南岸，以觀音山 為屏障，濱臨臺灣海峽，東距基隆港 34 浬，南距臺中港 87 浬，西距 福建省福州港 134 浬，海運航線便捷，地理條件優越。「臺北港」商 港區域北起八里污水處理廠南界，南迄林口鄉瑞樹坑溪口近岸海域，
涵 蓋 總 面 積 為 3,102 公頃，相關位置見圖 2.4，鄰近區位圖見圖 2.5[http://www.tpport.gov.tw]。
第一期工程計畫為六年國建計畫重要建設之一，民國82 年元月開 工，民國87 年底完工，完成砂碼頭 2 座、工作船渠、防波堤、聯外道 路及填築新生地84 公頃。第二期工程計畫分三個五年計畫分期開發，
(民國 86 年至 100 年)，其中第一個五年計畫(民國 82 年至 92 年)已執行 完成，後續第二個五年計畫(民國 86 年至 100 年)現正積極辦理中，工 程發展範圍如圖2.6 所示。
圖2.4 淡水河河口地形衛星像圖[中央大學太空及遙測研究中心，2005]
圖2.5 臺北港鄰近區位圖[http://www.tpport.gov.tw]
圖2.6 臺北港各期工程發展範圍圖[http://www.tpport.gov.tw]
2.3 水文資料蒐集
根據本計畫之研究範圍區分，河口海域潮位資料為二維地形變遷 模式演算淡水河感潮段及臺北港附近海域之邊界條件，而淡水河流域 雨量資料及上游水庫放流量為土壤沖淤模式用於計算淡水河流域之產 砂量及流量所需之水文資料，以做為二維地形變遷模式之上游邊界條 件。
2.3.1 雨量資料
本計畫收集淡水河流域之中央氣象局雨量站共28 站，分別為大豹 站、山佳站、福山站、桶後站、屈尺站、大尖山站、社子站、外雙溪 站、大直站、石牌站、天母站、永和站、士林站、內湖站、南港站、
信義站、三重站、下盆站、石碇站、火燒寮站、瑞芳站、新莊站、五 股站、木柵站、南勢角站、公館站、關渡站及四十份站，並利用徐昇 網法，劃分各雨量站所控制之面積，以做為土壤沖淤模式之雨量輸入 資料，徐昇網法與各雨量站相關位置如圖2.7 所示。
計算淡水河流域頻率年降雨量則引用水利署”水文設計應用手 冊”，大豹、福山、桶後、孝義、五堵、淡水、臺北、中正橋、火燒寮、
瑞芳及林口等11 站雨量站，各站頻率年 Horner 公式之冪次及係數如表 2.5。
圖2.7 淡水河流域雨量站位置圖 表2.5 淡水河頻率年降雨量使用雨量站
頻率年 2 5 10 25 50 100 200
a 924.25 1028.55 1163.82 1373.95 1556.91 1766.55 2005.39 b 16.42 15.25 17.28 21.15 24.67 28.72 33.25 大豹
c 0.632 0.6055 0.6018 0.6032 0.607 0.6125 0.6192 a 1175.95 1064.22 1000.77 946.73 918.37 899.87 886.48 b 30.86 24.33 20.49 16.63 14.27 12.39 10.77 福山
c 0.6507 0.5747 0.5355 0.4968 0.4734 0.4539 0.437 a 599.8 563.78 562.6 574.31 587.9 603.93 621.45
b 15.44 10.43 7.99 5.85 4.69 3.79 3.06
桶後
c 0.521 0.4723 0.4543 0.4401 0.4332 0.4283 0.4248 a 594.16 616.42 645.37 687.02 719.34 751.76 785.88 b 12.8 13.78 15.16 17.27 18.96 20.7 22.57 孝義
c 0.5333 0.4986 0.4877 0.4798 0.4764 0.4741 0.473 a 1047.46 1155.51 896.53 620.85 486.27 395.15 333.24 b 23.32 24.02 18.42 9.99 4.34 -0.26 -3.68 五堵
c 0.6505 0.6128 0.54 0.4457 0.3835 0.3295 0.2833 a 1092.22 1322.1 1449.51 1612.94 1739.51 1877.43 2031.83 b 59.05 50.48 42.78 33.56 27.34 21.87 17.12 淡水
c 0.6792 0.6581 0.6456 0.6329 0.6253 0.6195 0.6153 a 1134.01 1774.89 2349.18 3197.17 3894.28 4635.31 5406 b 22.85 36.01 45.19 55.42 61.88 67.47 72.26 臺北
c 0.6959 0.7098 0.7229 0.7385 0.7487 0.7576 0.7653 a 1767.13 2546.37 3290.83 4741.47 6457.74 9137.76 13435.59 b 17.31 25.03 33.65 49.2 64.86 84.75 109.34 中正橋
c 0.7679 0.7679 0.7759 0.7969 0.8204 0.8506 0.8872 a 571.48 626.2 631.81 629.7 625.33 620.18 615.07
b 11.73 9.59 7.6 5.25 3.68 2.27 1.01
火燒寮
c 0.526 0.4932 0.471 0.4462 0.43 0.4153 0.402 a 642.96 1097.68 1649.73 2960.9 4810.18 8031.76 13693.88 b 17.21 27.63 40.48 65.06 90.05 120.19 154.94 瑞芳
c 0.5756 0.6027 0.6333 0.6851 0.7323 0.784 0.8391 a 1066.01 2430.09 3615.3 5221.82 6395.19 7552.32 8655.39 b 26.9 47.17 58.46 69.14 74.92 73.58 83.27 林口
c 0.6832 0.756 0.789 0.8165 0.8297 0.8395 0.8466 [註] 不同重現期之 Horner 公式如下：
b c
t
I a ) (+
= t 為降雨延時(min)，I 為平均降雨強度(mm/hr)。
石門水庫
翡翠水庫
2.3.2 水庫資料
淡水河流域內之主要水庫為位於大漢溪上游之石門水庫及位於新 店溪上游的翡翠水庫，另在基隆河上游尚有暖暖水庫等小水庫及員山 子分洪隧道。水庫放流係屬人為操作調整，亦為土壤沖淤模式之邊界 條件。以下簡述石門水庫及翡翠水庫之概況。
1. 石門水庫
石門水庫位於大漢溪中上游段，橫跨龍潭及大溪兩鄉鎮。因為溪水 出口處有雙峰對峙，狀如石門而得名。水庫竣工於民國五十三年六 月，壩高 133 公尺，集水區面積 763.4 平方公里，水庫容量 3.0912 億立方公尺，設有後池堰、發電廠、石門大圳及環湖道路，具有灌 溉、給水、防洪、發電、觀光等多功能的水庫，是臺灣光復初期所 完成之大型水庫，也是當時東南亞最大的水利工程，詳細資料如表 2.6 所示[臺灣地區重要水庫網際網路暨決策支援系統]。
2. 翡翠水庫
翡翠水庫位於新店溪支流北勢溪上，完成於民國 76 年，臺北市政 府成立翡翠水庫管理局負責運轉及維護，水庫集水區面積 303 平方 公里，水庫容量 4.06 億立方公尺。水庫功能為給水、發電、防洪等 多目標營運，在臺北自來水系統主要取水口青潭及直潭兩處之可靠 出水量為每秒40 立方公尺，相當每日 345.6 萬立方公尺，水庫蓄水 能滿足供應大臺北地區計畫目標 119 年各用水標的之需水要求。附 帶年平均發電量 2.227 億度；並且水庫完成後增加下游河道枯旱期 之流量，以稀釋河川污染濃度，詳細資料如表2.7 所示[臺灣地區重 要水庫網際網路暨決策支援系統]。
表2.6 石門水庫詳細資料
項目 概述 備註
興建原由 ---
興辦單位 石門水庫建設委員會
工期 民國45 年 7 月至民國 53 年 6 月
管理機關 經濟部水利處北區水資源局
計畫標的 灌溉、發電、公共給水、防洪、觀光
目前使用標的 同上
位置 桃園縣龍潭鄉
河系 主流 淡水河 支流 大漢溪
集水面積 763.4 平方公里
正常蓄水位 245 公尺（E.L.）
標
高 最高洪水位 249.5 公尺（E.L.）
滿水位面積 8 平方公里
總蓄水量 309,120,000 立方公尺
計畫有效蓄水量 251,880,000 立方公尺
現有蓄水量 233,826,000 立方公尺
計劃年運用水量 733,338,000 立方公尺
水質概況 良好
水庫
水權量 1298.77 百萬立方公尺/年
壩型 土石壩
壩項標高 252.1 公尺（E.L.）
最大壩身高 133.1 公尺
壩項長度 360 公尺
壩項寬度 11.2 公尺
壩
壩體積 7,060,000 立方公尺
型式 鞍部瀉槽式
排洪量 設計：10,000 立方公尺/秒（最大：11,400 立方公尺/秒）
溢洪 道
控制水門 弧形閘門6 座（@14 公尺（寬）×10.605 公尺（高））
型式 石門大圳
設計流量 18.4 立方公尺/秒 出水
工
控制水門 油壓式閘門2 座
@0.914 公尺（寬）×1.828 公尺（高）
型式 永久河道放水口
排砂
道 控制水門 油壓式環滑閘門3 門
口徑1.372 公尺
工程費 31 億 8,3000 萬元
其他附屬設施 壓力鋼管、石門發電廠
原計畫效益 灌溉、發電、公共給水、防洪、觀光
目前功能及效益
（目前計畫效益）
灌溉面積：規劃5,450 公頃，現有 37,400 公頃；自來水：規劃 1.1 立方公尺/秒，計畫 供水量34,689,600 立方公尺，現供水量 220,752,000 立方公尺。發電：發電量 210,000,000 度；降低洪峰：700 立方公尺/秒或調節洪水 64,000,000 立方公尺
營運狀況 良好
90 年量測總容量 25366 萬立方公尺 平均年遞減量 1479 萬立方公尺 總容量
容量減少率% 17.94
90 年量測有效容量 23825 萬立方公尺 平均年遞減量 36.3 萬立方公尺 有效容量
容量減少率% 5.41
資料來源:臺灣地區重要水庫網際網路暨決策支援系統[http://wrm.hre.ntou.edu.tw/wrm/dss/ntou.htm]
表2.7 翡翠水庫詳細資料
項目 概述 備註
興建原由 解決大臺北地區民生用水需求
興辦單位 臺北翡翠水庫建設委員會
工期 民國70 年~76 年
管理機關 翡翠水庫管理局
計畫標的 供應大臺北地區自來水（附設七萬千瓦發電廠）
目前使用標的 同上
位置 新店溪支流北勢溪下游
河系 主流 淡水溪 支流 新店溪支流北勢溪
集水面積 303 平方公里
正常蓄水位 170 公尺
標
高 最高洪水位 171 公尺
滿水位面積 1,024 公頃
總蓄水量 406,000,000 立方公尺 計畫有效蓄水量 327,000,000 立方公尺 現有蓄水量 340,117,000 立方公尺 計劃年運用水量 1,261,440,000 立方公尺（與南勢溪連合併運用）
水質概況 普養級
水 庫
水權量 86.77 立方公尺/秒
壩型 雙向彎曲變厚度三心混凝土薄拱壩
壩項標高 172.5 公尺
最大壩身高 122.5 公尺
壩項長度 510 公尺
壩項寬度 7 公尺
壩
壩體積 703.675 立方公尺
型式 臥箕式
排洪量 設計最大：7,670 立方公尺/秒 溢
洪
道 控制水門 弧形閘門
型式 河道放水口（直徑1.6 公尺）
設計流量 47 立方公尺/秒
進口底檻標高85 公尺 出
水
工 控制水門 環滑閘門及何本閥
型式 沖刷道三道，寬2.5 公尺×高 3.0 公尺×長 26 公尺 進口底檻標高 100 公尺 排
砂
道 控制水門 固定輪控制閘門及檔水閘門
工程費 114 億 5,000 萬元
其他附屬設施 70,000 千瓦電廠乙座 原計畫效益 自來水：滿足民國119 年自來水需求
發電：平均每年222,700,000 度
目前功能及效益
（目前計畫效益）
依臺北自來水事業處支原水計畫需求量供應，充 分供應大臺北地區自來水原水
營運狀況 正常
90 年量測總容量 38600 萬立方公尺 平均年遞減量 137.9 萬立方公尺 總容量
容量減少率% 4.93 90 年量測總容量 33563 萬立方公尺
平均年遞減量 58.3 萬立方公尺 有效容量
容量減少率% 2.46
資料來源:臺灣地區重要水庫網際網路暨決策支援系統[http://wrm.hre.ntou.edu.tw/wrm/dss/ntou.htm]
2.3.3 水位及流量資料
經濟部水利署於淡水河流域設置十五處水位站以觀測該流域於洪 水期間之洪水現象。根據各觀測站的統計分析得知，淡水河流域三支 流之流量以新店溪最大，大漢溪次之，而以基隆河最小；枯水月份則 略有不同，大漢溪與新店溪為每年十一月至翌年五月，而基隆河則為 三月至八月。根據民國38 年至 83 年歷年資料統計，逕流量方面，淡 水河本流之平均年逕流量則為65.92 億立方公尺，新店溪為 24.17 億立 方公尺，基隆河為17.55 億立方公尺[李振豪，2004]。
各水位站相關位置如圖2.8 所示。應用二維地形變遷模式計算不同 重現期洪峰流量對河水海域地形變遷影響時，下游水位變化根據臺北 觀測樁潮汐觀測資料進行調和分析(資料為民國 91 年 9 月 27 日至 11 月30 日)，各分潮之調和常數如表 2.8 所示；上游流量邊界條件則採用 地文性土壤沖淤模式所計算之流量與泥砂濃度。
圖2.8 淡水河流域水位站位置圖
表2.8 臺北港潮汐分潮振幅(公尺)及週期(時)統計表
分潮 名稱
振幅 (公尺)
週期 (小時)
遲角 (度)
平衡 引數
延時(小 時)
分潮 名稱
振幅 (公尺)
週期 (小時)
遲角 (度)
平衡引 數
延時 (時)
M2 1.0896 12.42 351.7 6.0947 -0.086 MSN2 0.0122 11.79 270.82 1.8966 -5.3088
S2 0.3264 12 193.2 0.0479 -6.3484 S4 0.0078 6 306.93 0.0959 -5.0239
K1 0.2146 23.93 343.12 5.2298 -2.8906 2Q1 0.007 28.01 161.96 -2.7595 -24.8995
N2 0.2118 12.66 163.92 4.2461 -9.8677 MK3 0.0067 8.18 51.1 5.0413 -2.7769
O1 0.2012 25.82 148.94 0.9378 -6.8281 2SM6 0.0066 4.05 185.85 6.1906 -2.1482
MKS2 0.0945 12.39 180.98 0.8033 -4.6432 M3 0.0063 8.28 184.39 2.8589 -0.4734
MU2 0.0655 12.87 321.6 5.8937 -12.2965 2MS6 0.006 4.09 304.63 5.9542 -3.6772
PAI1 0.0509 24.13 93.98 2.252 -21.7826 OO1 0.0054 22.31 214.75 6.2344 -13.4791
VU2 0.0496 12.63 336.99 1.4591 -8.887 MK4 0.0053 6.09 235.4 0.8512 -3.1597
2N2 0.0437 12.91 276.88 2.3974 -5.0013 MSK6 0.0046 4.04 70.11 0.8991 -0.2087
M1 0.0377 24.84 195.66 3.5506 -24.3045 SN4 0.0042 6.16 49.93 4.294 -2.8045
K2 0.0374 11.97 205.48 1.0396 -4.8506 2MK6 0.004 4.09 149.4 0.6628 -1.2655
P1 0.0357 24.07 280.41 0.9486 -15.1117 M6 0.0037 4.14 117.14 5.7179 -1.7197
MF 0.0309 327.86 96.98 1.0775 -32.0975 SO3 0.0035 8.19 337.22 0.9858 -6.3888
M4 0.0228 6.21 306.39 5.9063 -5.6579 SK4 0.0034 5.99 160.52 1.0876 -1.6345
X1 0.0171 24.71 56.53 3.9493 -13.0578 SK3 0.0024 7.99 307.63 5.2777 -0.1164
OQ2 0.0146 13.17 262.56 0.027 -9.5464 MSN6 0.0012 4.12 315.73 4.1056 -0.9207
MP1 0.0145 25.67 280.41 5.1461 -24.6389 KJ2 0.0008 11.75 349.94 5.9522 -0.2909
OP2 0.0142 12.46 280.24 1.8865 -5.9566 2MN6 0.0002 4.17 102.59 3.8692 -2.7879
MS4 0.0129 6.1 129.42 6.1427 -2.3307
2.3.4 波浪資料
本所港研中心於民國 85 年起於淡水河口南岸水深 15 公尺處佈設 觀測樁，水下則以潮波流儀觀測波浪、潮位與海流，觀測樁之相關位 置如圖 2.9 所示。根據本所出版之「臺北港(92-94 年)海岸漂沙調查及 海氣象與地形變遷監測作業-94 年報告」，臺北港海域全年平均波高為
0.82 公尺，週期約為 6 秒，波向以 NNE 發生機率最高，歷年之波高(Hs)、
週期(Ts)及波向之統計分佈分別如表 2.9、表 2.10 及表 2.11 所示。
表2.9 歷年波浪觀分季 Hs 波高平均及分佈統計(%)
季節 平均波高(公尺) Hs<1.0 公尺(%) Hs=1.0~2.0 公尺(%) Hs>2.0 公尺(%)
春 0.71 76.8 20 3.1
夏 0.51 90.3 8.3 1.4
秋 0.98 62 27.8 10.3
冬 1.25 42.1 42.1 15.8
全期 0.82 70.6 20.5 6.9
表2.10 歷年波浪觀分季 Ts 週期分佈統計(%) 季節 Ts<6 秒(%) Ts=6~8 秒(%) Ts=8~10 秒(%) Ts>10 秒(%)
春 53.2 40.7 5.6 0.5
夏 60.1 31.1 7.6 1.3
秋 31.1 47.7 18.5 2.8
冬 21.6 63.7 14.4 0.4
全期 41.4 45.2 12.1 1.3
表 2.11 歷年波浪觀分季波向分佈統計(%) 季節 波向(N-E) 波向(E-S) 波向(S-W) 波向(W-N)
春 61.7 3.7 6.5 28.1 夏 28.3 7.4 16.9 47.5 秋 60.9 5.9 5.6 27.6 冬 66.6 2.8 3.4 27.3 全期 53.8 5.3 8.6 32.4
圖2.9 臺北港觀測樁打設位置圖
2.3.5 波流觀測資料
海流之組成主要是大範圍長時間的恒流、季風吹襲產生的風吹 流、水位變化導致的潮流及局地因素海流組成。恒流是大範圍長時段 之洋流活動，如黑潮等，也有季節性規律的強弱變化，但較可推估且 具規律性，其主流範圍在外海較為明顯，在臺灣海峽中，夏季常受黑 潮之流影響呈現強烈的北向恒流。風吹流係風經一段時間吹送所引起 之表面流，在季風盛行期此種水面之搬運較為可觀，而水團搬運之方 向會偏向風向之右側，如果風向風速時常在改變，則所引發之海流亦 微弱多變，在臺北港沿岸海域最顯可觀察到的海流現象仍是潮流，亦 即是水位變化所導致之海流。所測得的資料顯示主要呈現往復潮流的 特性。[運輸研究所港研中心，2005]
1. 流速統計
臺北港區屬半日潮及全日潮綜合影響地區，半日潮成分大於全日 潮。本地區之流況為每天作漲、退、漲、退四次之變化，每隔六小 時餘，方向作180 度之改變，而流速則有四次低--高--低之循環，每
一潮汐周期內最大流速隨朔、望，上下弦日期而有所變動，朔望流 速較上下弦為大，流速最高點所造成之包絡線約以15 天為週期起伏 變化，變化幅度約為40～50cm/s。以季節性變化而言，如表 2.12 所 示，各季節差異性並不大，原因是觀測海域主要海流成分為潮流，
不因季節而有所變化。[運輸研究所港研中心，2005]
表2.12 歷年海流觀測分季平均流速及分佈統計 季節 平均流速
(cm/s)
流速%
(<25cm/s)
流速%
(25-50cm/s)
流速%
(>50cm/s)
春 35.6 33.0 43.2 23.9
夏 33.7 36.5 44.2 19.3
秋 38.8 28.5 41.2 30.3
冬 34.7 31.3 48.4 20.3
全期 35.3 33.0 44.3 22.7
2. 流向統計
流向方面，因觀測樁測站離岸不遠，受到海岸線之限制，一般而言，
部分會隨季節有太大的變化。觀測樁測站漲潮時段主要均集中在第 三象限方向，尤以SW～WSW 間比率最高，退潮時段主要均集中在 第一象限，尤以NE～ENE 間比率最高，其他區間所佔之比例甚低。
東北季風期通常風向穩定，風速亦強，風驅流之影響雖有時會顯現 在流向之分佈上，惟主要方向應不至改變。表2.13 為海流觀測分季 流向分佈統計。[運輸研究所港研中心，2005]
表 2.13 歷年海流觀測分季流向分佈統計 季節 流向%
(N-E)
流向%
(E-S)
流向%
(S-W)
流向%
(W-N) 春 45.7 9.2 42.5 2.6
夏 42.9 12.4 39.9 4.9 秋 41.5 12.6 41.5 4.4 冬 40.9 11.8 44.4 2.9 全期 43.4 11.1 41.4 4.1
2.4 地文資料
根據本所港研中心(2004)資料顯示，住都局及水利署第十河川局辦 理多次臺北港鄰近海域平面及斷面測量，民國82 年基隆港務局為辦理 臺北港興建計畫，著手辦理海域地形監測工作，比對監測結果可得知 建港前後海岸地形之概略變化：
(1) 河口北岸
建港前平均淤積量為17~38 萬立方公尺，動工興建前三年，年平 均淤積量為 46.3 萬立方公尺。北防波堤興建後，年平均淤積量 為 55.8 萬立方公尺，河川輸砂及沿岸漂砂限制於河口附近。
(2) 河口以南至北防波堤
上游水庫興建前(石門及翡翠水庫)河口逐漸形成三角洲，在上游 水庫興建後造成河口地形受波浪作用逐漸侵蝕，年平均侵蝕量約 為 84.6 萬立方公尺。建港後沿岸漂砂受防波堤阻隔，沿岸漂砂 淤積於防波堤上游側，使得原為侵蝕海岸轉為淤積海岸，平均年 淤積量為 116.6 萬立方公尺。
(3) 臺北港港址海岸
建港前與前述區域同為侵蝕嚴重之地區，民國 75 年後轉為淤積 區域，平均年淤積量為 90.5 萬立方公尺，建港期間平均侵蝕量 為 145 萬立方公尺，第一期工程完成後轉為淤積海岸，年平均淤 積量約為 155.8 萬立方公尺。
(4) 港口以南至林口電廠海岸
建港前侵蝕量不明顯，相較於其它地區為穩定，建港期間呈侵蝕 現象，防波堤完工後則轉為淤積現象。
有關此區域之地文資料整理分析之如下：
2.4.1 臺北港河口海域數值高程
本所港研中心自民國85 年起，每年春秋兩季由淡水河口北岸至林 口發電廠間約 15 公里長，及由岸側至水深約-25 公尺寬海域，並包含 淡水河口至渡船頭間河域範圍，進行總計共20 次全面海岸地形之水深 測量。將量測範圍劃分成五個區域分別為淡水河出海口南岸至臺北港 為第一區，臺北港北堤外側為第二區，淡水河口北岸為第三區，臺北 港西南側為第四區，淡水河口至渡船頭為第五區，相關範圍示意圖如 圖2.10 所示。並於測區內截取 24 條斷面作為地形斷面分析之用，斷面 位置如圖 2.11 所示。本計畫研究範圍包含第一區、第二區、第三區及 第五區(斷面 1~斷面 20)。
表 2.14 為淡水河口至渡船頭間水域之第五分區歷年地形侵淤量變 化比較，由表中結果得知，各次之侵淤情況互現。其中有侵蝕之年份 為85 年 10 月至 86 年 10 月、87 年 10 月至 88 年 6 月、88 年 10 月至 89 年 10 月、91 年 10 月至 93 年 5 月及 93 年 10 月至 94 年 5 月，而淤 積量較大者為88 年 6 月~88 年 10 月及 93 年 5 月~93 年 10 月。其中以 88 年 6 月與其前後季比較之總侵淤量變化比較，其呈現大量侵蝕後再 在於下一季又大量淤積，此可能為本季有系統性之測量誤差所致；而 93 年度夏季期間，可能受數個颱風侵襲影響，致使 93 年 5 月與 10 月 兩次地形侵淤量之比較，呈現較大量之淤積現象。
由表 2.14 及表 2.15 以民國 89 年分界之侵淤量統計資料顯示，於 89 年前其總侵淤量高程變化為淤積 0.48 公尺，而 90 年~94 年之總侵淤 量高程變化為淤積 1.18 公尺。圖 2.12 及圖 2.13 分別為本分區 93 年 5 月~10 月與 94 年 5 月~10 月之地形變化色階比較圖。本所於 94 年以臺 北港海域地形測量斷面各年次5 月(冬季季風影響)及 10 月(夏季颱風影 響)為區分，擷取河口斷面 8~斷面 9 之變化結果，如圖 2.14~圖 2.17 所 示。
圖 2.18 及圖 2.19 為合併第一區、第三區及第五區之高程，在 85 年至94 年間夏季及冬季之等高線變化。
圖 2.10 臺北港海域地形擷取區域比較範圍示意圖
圖 2.11 臺北港海域地形擷取斷面位置示意圖
291000 291500 292000 292500 293000 293500
2784000 2784500 2785000
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
圖 2.12 93 年 5 月與 93 年 10 月第五分區海域地形比較色階圖
291000 291500 292000 292500 293000 293500 2784000
2784500 2785000
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
圖 2.13 94 年 5 月與 94 年 10 月第五分區海域地形比較色階圖
圖 2.14 斷面 8 歷年 5 月(冬季季風)地形剖面變化比較圖
圖2.15 斷面 8 歷年 10 月(夏季颱風)地形剖面變化比較圖
圖 2.16 斷面 9 歷年 5 月(冬季季風)地形剖面變化比較圖
