因應氣候變遷之海岸風險評估(2/2)

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(1)109 年度. 因應氣候變遷之海岸風險評估(2/2) Assessment of coastal risks to climate change-related impacts(2/2) 主管單位：經濟部水利署蕭士俊 1,2 江文山 2 張駿暉 1 吳昀達 1 吳漢倫 1 Hsiao, Shih-Chun1,2 Chiang, Wen-Son2 Jang, Jiun-Huei1 Wu, Yun-Ta1 Wu, Han-Lun1 1. 國立成功大學水利及海洋工程學系 2 國立成功大學水工試驗所.

(2) 109 年度. 摘要為因應氣候變遷衝擊海岸，需針對防災策略及衝擊評估進行深入探討。本計畫主要針對海岸韌性防災案例、國內歷史災害案例、氣候變遷情境分析及氣候變遷衝擊評估等項目進行研討，並彙整國外海岸韌性防災案例，研提具體在地化建議，且蒐集國內歷史災害案例資料，進行分析以瞭解各事件致災之情況與原因。另需辦理氣候變遷情境條件蒐集與分析，並配合數值模式進行衝擊評估模擬，且再實行海岸風險地圖之重新繪製。最後，需擇選 1 示範區進行海岸韌性評估與改善對策研擬，並探討其適用性。本年度則專注於探討開發中國家及已開發國家海岸韌性提升政策之探討，其中開發中國家選定孟加拉及古巴；已開發國家部分則先將歐盟、日本及美國進行綜合評比後，選定美國紐約市做為深入探討之案例。於氣候變遷情境條件分析方面，已有針對「海象」與「降雨」兩種情境因子進行蒐集分析，海象方面主要蒐集 GCM 的氣候變遷資料，再透過「數值模擬分析」與「統計降尺度分析」兩種分析方式，進行氣候變遷海象條件之建立；降雨方面則是取得TCCIP的「統計降尺度」降雨資料來擬訂氣候變遷情境條件，彙整兩種情境因子則可擬訂本計畫考量氣候變遷情境所需條件。降雨與暴潮同時影響下，淹水大幅增加的區域位於臺南與高雄沿海，受到下游潮位頂拖及上游山區降雨逕流影響下，最終造成淹水的範圍、深度、以及延時同步增加。相較之下，屏東訪山以南區域地勢較高，沿海區域腹地較小，較不受到海岸溢淹之影響。最後，運用本年度擬訂之「海岸韌性評估」法，針對示範區 ( 嘉義海岸 ) 進行氣候變遷衝擊影響之韌性評估，其海岸韌性分數 3.09( 滿分為 5 分 ) 。其中，恢復力指標最高分 (3.75) ；抵禦力最低分(2.0)。為強化示範區海岸災害抵禦能力，先參考氣候變遷衝擊評估結果，擬訂示範區改善對策，並評估改善對策之成效。再針對改善對策後的海岸進行韌性評估，其韌性強度提升至 3.4 分，建議示範區於提高海岸韌性策略上，除著重於直接抑制災害的工法手段，而亦需配合分數較低的指標進行改善 ( 例如：抵抗力 ( 建築與規範 ) 與人口指標 ) ，以利有效提升海岸韌性。關鍵詞：氣候變遷、海岸風險評估、海岸韌性. Abstract In order to deal with the impact of climate change on the coast, in-depth investigations on disaster prevention strategies and impact assessments should be carried out. This project focuses on case studies in terms of coastal resilience disaster prevention, domestic historical disaster, and scenario analysis as well as impact assessment for climate change. Furthermore, oversea cases for coastal resilience disaster prevention are collected to provide specific suggestions for Taiwan, and domestic history disaster cases are also summarized. It is also necessary to collect and analyze climate change scenarios as conditions into highresolution numerical models for impact assessment simulation and update coastal risk maps. In this year New York City of the US is selected as the representation of developed country to show how they enhance coastal resilience through upgrading infrastructure. Two.

(3) 109 年度. additional countries, i.e., Bangladesh and Cuba which are developing countries, are studied to see how they enhance coastal resilience through strategy and education. In terms of analysis of climate change situation conditions, there have been collection and analysis of ocean and rainfall scenario factors. The former mainly collect GCM climate change data and then use numerical simulation analysis and statistical downscaling analysis to establish climate change conditions. The later applied TCCIP’s statistical downscaling rainfall data to formulate climate change situation conditions, and the two factors are aggregated to formulate this plan to consider the climate change situation. Under simultaneous effects of rainfall and storm surge, coastal areas in Tainan and Kaohsiung are projected to inundate increasingly owing to relatively low elevation and significant rainfall from mountain. On the other hand, the elevation of south side of Pingtung is relatively high and with limited coastal area, leading to limited influence of coastal flooding. Using the coastal resilience assessment method that proposed in this study to estimate the coastal resilience for the selected site, i.e., Chiayi coast, and the resulting coastal resilience is 3.09 (in the range of 05). In this selected area, the recovery is the highest, i.e., 3.75, and the hazard is the lowest, i.e., 2.0. To enhance the resistance of the selected area, improvement strategy is proposed and re-evaluated, which is 3.4 after adopting the improvements. It is suggested that in addition to construct more infrastructure the attentions may be paid on the lower level of indicator, such as structure code and vulnerability of population, to effectively enhance the coastal resilience. Keywords ： climate change, coastal risk assessment, coastal resilience. 一、前言氣候變遷影響下，臺灣海岸將面臨不確定性的災害衝擊 ( 如海岸溢淹、地形變遷 ) ，而海岸因應災害之韌性不足時，易導致海岸居民安全與財產受到威脅 ( 如波浪衝擊岸邊建物、海岸溢淹危害、內陸淹水無法排放至外海 ) 。海岸韌性可分為容許力與恢復力兩個層面，容許力主要為海岸面對災害衝擊時 ( 如颱風、強降雨 ) ，讓海岸災情最小化之能力；恢復力則代表海岸受到衝擊後恢復，並達到新平衡的能力，而「海岸數值模擬」則為提升海岸韌性的重要工具。透過合理的海岸數值模擬，可較精確地預測致災情況 ( 如海水溢淹 ) ，其資訊可提供海岸防災策略研擬與災後復原政策訂定之重要參考。過去諸多研究成果已顯示，氣候變遷將導致平均海水面上升與颱風規模增強，均會提升海岸溢淹致災風險。此外，於強降雨情況下，潮位漲退影響亦可能導致內陸淹水無法排出外海，致使海岸地區或較低窪處發生「滯水不退」之情況，此並非傳統僅考量「海岸溢淹」之數值模式所能夠評估之現象。為促進海岸韌性提升並強化海岸災害之預測能力，需辦理包含國內歷史海岸災害相關資料蒐集、國外海岸韌性防災案例之深入分析、以氣候變遷情境進行海岸數值模擬、更新既有海岸溢淹風險地圖，以及.

(4) 109 年度. 氣候變遷衝擊對海岸韌性影響評估等作業，爰成立本計畫進行相關工作推動。本計畫分兩年度實施(108~109年度 ) 第一年度主要針對彰化、雲林及嘉義海岸地區於氣候變遷情境下之衝擊評估，並更新繪製海岸溢淹風險地圖。此外，亦著重於國內外海岸韌性相關案例資料蒐集，以利後續因應對策之參酌；第二年則除針對台南、高雄、屏東海岸地區於氣候變遷下之衝渐評估外，亦需引用國外提升海岸韌性成功經驗，研提在地化因應對策規劃。計畫工作主要分成三大項， 1. 國外因應海岸韌性防災案例蒐集與深入分析； 2. 國內歷史海岸災害相關資料蒐集； 3. 導入氣候變遷海岸情境，進行彰化、雲林、嘉義、台南、高雄及屏東等地區氣候變遷衝擊評估； 4. 重新繪製海岸溢淹風險地圖； 5. 進行氣候變遷衝擊對海岸韌性影響評估，並研擬提升海岸韌性因應對策規劃，以供決策機關參考。. 二、研究方法與流程綜合本計畫標的與工作項目研提擬本計畫課題分析，以做為工作項目編列與內容之基礎，圖 1 為問題分析流程圖。. 圖1 課題分析流程圖依據計畫需求與問題分析，擬訂「國外因應海岸韌性防災案例蒐集與深入分析」、「國內歷史海岸災害相關資料蒐集」、「氣候變遷情境分析」、「氣候變遷對海岸災害之衝擊評估」、「氣候變遷下海岸災害之風險評估」及「氣候變遷衝擊對海岸韌性影響評估」等六項工作項目，且主要架構可分為三部分，第一部分為「基礎資料蒐集作業」階段；第二部分為「情境分析及衝擊評估作業」階段；第三部分為「海岸災害風險評估作業」階段；最後，則為第四部分「海岸韌性影響評估」作業階段。整體計畫工作項目及步驟流程如圖 2 所示。.

(5) 109 年度. 圖2 畫工作流程與執行架構. 三、研究成果 3.1 國外因應海岸韌性防災案例蒐集與深入分析本成果主要為蒐集國外因應海岸韌性防災案例，並進行深入分析，研提在地化建議為目的。於案例擇選之前，需先針對國外因應海岸任行提升之相關資料進行蒐集與分析，俾利研提本年度專題所需探討之案例。目前蒐集日本、美國、紐西蘭及荷蘭等四個國家之海岸韌性防災策略與執行案例相關資料。長達 520 英里的紐約市濱海區非常多樣化，每塊區域都有自己所面臨的狀況以及嚴重程度，因此紐約市政府調查各區域的高程、海岸組成及型態、居住型態等，再針對各個區域作客製化的海濱規劃。其海岸韌性評估的內容包含：土地利用、海岸利用狀況、評估區域的地形 ( 如圖 3 所示 ) 、海岸受波浪危害高低、房屋建造型態 ( 如圖 4 所示 ) 等。評估海岸韌性後，將可能增加海岸韌性且降低災害之項目再做評估，藉以確立執行工程的優先順序 ( 如圖 5 所示 ) 。. 資料來源：紐約城市規劃部. 圖3 美國紐約區海岸地形對應的危害風險評估圖. 圖4 美國紐約區房屋型態對圖5 美國紐約區提高海岸韌應的危害風險評估圖性方法對應之災害防護成效評估圖. (preparedness) 孟加拉提升海岸韌性的關鍵在於提升人民面對災害的防備程度及培養預先對災害採取措施的能力。孟加拉透過興建多功能避難所、改善氣旋預警系統、防災教育及透過志工加強宣導示警與提升社區對災害的防備程度，使得孟加拉遭受強力氣旋襲擊造成的死亡人數降低許多，與1991年的氣旋高爾基造成死亡人數比.

(6) 109 年度. 較，2007年氣旋錫德降低約30%的總死亡人數。換言之，孟加拉居民對政府及相關非營利組織的信賴程度亦大幅提升。根據調查，遭遇海岸災害的人口中，約98%相信預警系統提供的警戒資訊 (Paul and Rahman, 2006) ，約96%可直接接收到預警系統的警戒，且約83%受訪者表示預警系統提供的資訊是容易理解的 (Roy and Kovordanyi, 2015) 。古巴為海島國家，主要災害係海岸區域產生之災害，且所有人民均暴露於海岸災害中，而主要災害為大西洋生成之颶風，產生災害如風災、溢淹等。為進一步提升災害資訊傳播的普及率，古巴政府在2007年提出氣象電話 (Weather Phone) 計畫，提供一個免費的電話號碼 ( 類似臺灣中央氣象局的 166 、 167 天氣預報查詢系統 ) ，民眾可以免費地隨時查詢日常天氣或颶風災害等氣象訊息 (Rubiera, 2012) 。這些政策與硬體的精進，反映了該國政府的防災意識，同時也增加了民眾對災害的反應時間，使其可及時撤離，遠離災害，減少傷亡，進而提升海岸韌性。在教育方面，如前述所提，古巴各級學校均為政府設立，其中 9 年為國民教育且各級包含高等教育均免費就讀。由於國家制度的關係，在古巴的教育系統中相對容易整合，並納入全國統一的災害教育，目的係培養並提升國民自幼起對災害意識及防備程度。綜整孟加拉與古巴的背景條件及提升海岸韌性作為，兩國均屬低收入的發展中國家，受限經費可做的防災硬體有限，意即須擇取投資報酬率高的項目來執行。兩國提升海岸韌性的亮點均在於，人民對預警系統的警覺及信任程度相當高，此仰賴精確的災害預警系統；且均自幼引入防災教育，提升國民防災意識，即知曉災害的可怕，搭配極高的信賴指數，當災害及撤離警戒發布時，民眾能隨即遵循疏散指令，減少傷亡，藉此提升海岸韌性。簡言之，兩國所執行三個投資報酬率高的作為係 (1) 建立準確的災害預警系統並逐年精進之、 (2) 自幼做起的防災教育、 (3) 提升災害警戒的信賴度。然而，這三項均無法一夕完成，須具備長遠願景的目標支持下，方能逐步達成。除探討海岸韌性案例對策外，本計畫彙整近年世界各國所建立之韌性評估方式，用以評析目標區域之海岸韌性。然評估方式何其多，目的係冀期以單一的明確指標辦別韌性，以最簡易的方式呈現，方能以最經濟的方式評估臺灣整體海岸韌性之態勢。綜言之，本節所蒐集方法中僅荷蘭的韌性評估方式最終能提出一個『指數』以了解該區域的韌性，因此將以此為主做為在地化韌性評估之基礎。本計畫將國內海岸災害風險評估法與韌性輪評估法做結合，研提在地化韌性輪評估法 ( 參見圖6)。. 圖 6 在地化韌性輪.

(7) 109 年度. 3.2 氣候變遷情境分析此計畫主要針對氣候變遷對海岸災害衝擊進行評估，一般而言，海岸災害概以「海岸溢淹」為主要災害，而海岸溢淹之情況概分為四種，即 (1) 暴潮與波浪越過堤頂之海岸溢淹； (2) 河口或集水區暴漲之河口周圍海岸溢淹； (3) 強降雨漫地流累積所導致之海岸溢淹 (4) 海堤或海岸結構物潰堤，潮浪入侵之海岸溢淹。除第四項屬於結構物破壞後，引致海岸溢淹災害外，其餘三項均為自然營力導致海岸災害 ( 為此計畫考量之項目 ) 。由此可知，完整的海岸溢淹災害評估，除考量海象條件外，降雨條件亦為重要因子。因此，此計畫所採用之氣候變遷情境需包含海象情境與降雨情境兩種條件，並進行案例搭配擬訂，以強化氣候變遷衝擊海岸災害評估之可靠性。於氣候變遷海象情境方面，透過「數值分析法」與「統計降尺度法」，推估氣候變遷海象條件增量條件，並再將此增量條件套至現階段海象設計條件，推估氣候變遷海象情境條件，另氣候變遷情境條件對於近岸水動力之衝擊影響因子還須考量氣候變遷下「水平面上升條件」及「代表性天文潮型」，相關推估流程如圖 7 所示。. 圖7 氣候變遷海象情境分析流程圖於海象增量條件分析成果可知，數值模式分析法之增量成果較統計降尺度成果顯著，因而採用數值模式分析法成果為主，海平面上升則採用運研所 (2017) 研究成果成果，天文潮代表潮位則透過「潮位能量法」(Lesser， 2009) 進行分析，以推估各計畫區域 ( 臺南、高雄及屏東 ) 代表潮型，海象情境條件分析成果如表 1 所示。. 表 1 氣候變遷海象情境條件座標二度分帶 (TWD97). 設計條件期 ). 地點 X. ( 基. Y. 波高 (m). 暴潮偏差 (m). 氣候變遷增量情境 ( 近未來數值模式分析波. 暴潮. 高. 偏差. ). 統計降尺度分析波高. 暴潮. 海平面上升 (mm/yr). 偏差. TN1. 140330.0. 2557510.0. 11.658. 0.615. 12.130. 0.685. 11.655. 0.685. 5.48+0.88. TN2. 147930.0. 2541800.0. 11.771. 0.531. 12.308. 0.588. 11.768. 0.588. 5.48+0.88. KS. 163030.0. 2503200.0. 13.838. 0.515. 14.224. 0.564. 13.829. 0.564. 3.58+0.77.

(8) 109 年度. PT1&PT. 205000.0. 2459000.0. PT3. 227000.0. PT4. 251800.0. 12.896. 0.702. 13.129. 0.759. 12.897. 0.759. 3.00+1.24. 2414000.0. 16.462. 0.753. 16.740. 0.801. 16.466. 0.801. 3.82+1.15. 2447900.0. 17.256. 0.736. 17.700. 0.804. 17.257. 0.804. 3.82+1.15. 2. 於降雨情境分析方面，本計畫已經取得TCCIP提供之五種 GCM 模式 ( 圖8)，在 RCP8.5 氣候變遷情境下，分別在基期以及近未來、 5 公里解析度的統計降尺度逐日雨量資料；然後，進一步透過頻率分析，得出在50年重現期下、五個 GCM 模式日降雨量在基期(1981-2010)與世紀中(2036-2065)的空間分布，如圖 5 所示。整體而言，除了 MPI-ESM-LR 外，近未來的日雨量都呈現增加的趨勢，其中尤以 BCC-CSM1-1 與 IPSL-CM5A-MR 的雨量增加率最為明顯。然而， IPSL-CM5A-MR 在基期與近未來的雨量分布上，平地與山區呈現不一致的增加趨勢，此點與其他模式相比差異較大。因此，根據整體時間與趨勢的一致性分析後，本研究採取 BCC-CSM1-1 的日雨量模擬結果，進行後續之淹水模擬。. (a) bcc-csm1-1(基期). (b) bcc-csm1-1 (近未來). (c) HadGEM2-CC(基期). (d) HadGEM2-CC (近未來). (e) IPSL-CM5A-MR (基期). (f) IPSL-CM5A-MR (近未來). (g) MPI-ESM-LR (基期). (h) MPI-ESM-LR (近未來). (i)NorESM1-M (基期) (j)NorESM1-M (近未來) 圖8 不同GCM模式在基期與近未來之50年重現期日雨量分布 3.3 氣候變遷對海岸災害之衝擊評估為考量海岸溢淹災害評估之完整性，「暴潮溢淹」、「降雨漫地流溢淹」與「河口與集水區溢淹」之綜合影響均需納入衝擊評估。於「海岸管理法」 ( 內政部，2015 年 ) 中，有定義四大海岸災害，包含暴潮溢淹、洪氾溢淹、海岸侵蝕及地層下陷，其.

(9) 109 年度. 分類中的「暴潮溢淹」則泛指暴潮與波浪所導致的海岸溢淹災害；「洪氾溢淹」則包含上述強降雨漫地流導致溢淹及河口與集水區溢淹等海岸災害情況。為完整模擬海岸災害情境，於數值模式擇選上，必須考量「海洋模式」與「淹水模式」兩種模式來進行衝擊評估。海洋模式主要是運用於海洋水動力及近岸越波量模擬，並將其越波量資料做為淹水模式之下游邊界設定；淹水模式除考量河川上游流量造成的溢淹災害之外，必須同時考慮降雨造成的漫地流情況。藉由兩數值模式的連結，即可同時考量暴潮溢淹 ( 暴潮和波浪侵襲 ) 與洪氾溢淹 ( 河口與集水區溢淹、強降雨 ) 兩種災害因子。此工作項目執行說明包含評估流程說明、數值模式建構、數值模式檢定與驗證及海岸災害衝擊評估等內容，各內容分述如下。 3.3.1暴潮溢淹潛勢評估透過上述「氣候變遷情境分析」與「數值模式建構」則可進行，各情境方案數值模擬。本計畫針對臺南、高雄及屏東海岸地區進行暴潮溢淹潛勢評估。圖 8 ～圖10分別為臺南、高雄及屏東溢淹分布圖。臺南於近未來情境下，暴潮導致陸域溢淹之區域與基期情境大致相同，惟其溢淹面積與範圍均較基期情境更為擴大。溢淹潛勢區域主要集中於臺南北側八掌溪、急水溪及將軍溪三處。其中，以魚塭與鹽田地居多，因此其溢淹面積擴張較快速。南側則於鹿耳門溪周圍與四草大橋南側有溢淹現象，惟其範圍較不顯著；高雄於近未來情境下，暴潮導致陸域溢淹之區域與基期情境大致相同，惟其溢淹面積與範圍均較基期情境更為擴大。溢淹潛勢區域分別為新港海堤處、彌陀海堤及漯底海堤。其中，上述海堤發生溢淹後，因後方大多為魚塭勢較低，其溢淹面積擴張較快速。而南寮海堤與赤崁海堤之間無海堤防護，惟其地勢較高無顯著溢淹情況發生；於屏東西北側海岸 (PT1) 於近未來情境下，暴潮導致陸域溢淹之區域與基期情境大致相同，惟其溢淹面積與範圍均較基期情境更為擴大。溢淹潛勢區域分布於東港溪與林邊溪之間，分別為東港海堤、嘉蓮里海堤、塗家厝海堤、崎峰海堤及水利村海堤，其後方為大鵬灣港域及魚塭區域。枋寮海堤、番子崙海堤及溪埔周圍亦有局部溢淹現象發生，後方亦屬於魚塭用地居多。於屏東西南側海岸 (PT2) ，陸域地形逐漸變高，溢淹情況亦較不顯著，僅於保力溪口 ( 射寮港 ) 會有局部溢淹潛勢。於屏東南部 (PT3) 與東部 (PT4) 海岸，因地勢較高於基期與近未來情境下均無顯著暴潮溢淹情況發生。然，該資料仍須進一步納入淹水模式進行整體評估，透過海洋模式估算河口或排水溝水位變化及越堤水位變化，做為淹水模式下游邊界條件，配合淹水模式考量較可靠之河堤高度分布、排水系統及河道地形進行溢淹模擬，才能獲得更為合理之海岸溢淹衝擊評估結果。.

(10) 109 年度. 臺南北側(TN1)海岸. 臺南南側(TN2)海岸. 圖9 基期臺南海岸暴潮溢淹分布圖. 臺南北側(TN1)海岸. 臺南南側(TN2)海岸. 圖9(續) 近未來臺南海岸暴潮溢淹分布圖. 基期. 近未來. 圖10 高雄海岸暴潮溢淹分布圖. 屏東西側(PT1)海岸. 屏東西側(PT2)海岸.

(11) 109 年度. 屏東西側(PT3)海岸. 屏東東側(PT4)海岸. 圖11 屏東海岸暴潮溢淹分布圖. 屏東西側(PT1)海岸. 屏東西側(PT2)海岸. 屏東西側(PT3)海岸. 屏東東側(PT4)海岸. 圖11(續) 近未來屏東海岸暴潮溢淹分布圖 3.3.2海岸溢淹災害衝擊評估在不考慮降雨的影響下，從圖12中可以發現暴潮溢淹範圍主要位於台17線以西之區域，臺南市多集中在北門區、將軍區、七股區、安南區；高雄市集中在彌陀區；屏東縣則集中在新園鄉、東港鄉、林邊鄉、佳冬鄉一帶。而當同時考量降雨與暴潮的影響時，圖13的耦合淹水模擬結果與圖12相比，海岸、河川、區域排水周遭的淹水情況大幅增加，例如高雄茄萣區與永安區、臺南的八掌溪後壁區與鹽水區段、急水溪下營區段、急水溪大排、麻豆大排、三爺溪排水；高雄的下坑圳排水、潭底排水、街尾崙排水、劉厝排水、橫山排水、外埔排水、九番埤排水、本館排水、鳳山圳；屏東的萬丹排水、六塊厝排水、東港溪沿線排水、林邊溪沿線排水等最為明顯。整體而言，降雨與暴潮同時影響下，淹水大幅增加的區域位於臺南與高雄沿海，受到下游潮位頂拖.

(12) 109 年度. 及上游山區降雨逕流影響下，最終造成淹水的範圍、深度、以及延時同步增加。相較之下，屏東訪山以南區域地勢較高，沿海區域腹地較小，較不受到海岸溢淹之影響。比較圖 12(b) 及圖 13(b) ，僅考慮暴潮溢淹時，基期與世紀中的淹水模擬結果差異不大。同時考慮暴潮與降雨時，由於世紀中降雨量增大的原因，世紀中淹水範圍也較基期增加許多。. (a) 基期. (b) 氣候變遷. 圖12 無降雨情境下50年重現期暴潮溢淹模擬範圍. (a) 基期. (b) 氣候變遷. 圖13 同時考量降雨與暴潮情境下50年重現期淹水模擬範圍 3.4 氣候變遷下海岸災害之風險評估為建構本計畫海岸風險地圖，針對彰化縣至嘉義縣沿海地區，採用水利署「氣候變遷對中部 ( 雲中彰 ) 與花東海岸防護衝擊與調適研究(1/2)」 (2014 年 ) 所提出的海岸風險分析方法，而各因子分級依據則參考水利署「氣候變遷對近岸沙洲之衝擊研究 (2/2) 」 (2018 年 ) 因應「海岸管理法」 ( 內政部，2015年 ) 公告後所提出的分級方法，針對兩年度計畫區域 ( 彰化、雲林、嘉義、臺南、高雄、屏東 ) 分析區域之海岸風險地圖，並比較現況海岸風險與氣候變遷衝擊下之差異。在水利署「氣候變遷對中部 ( 雲中彰 ) 與花東海岸防護衝擊與調適研究(1/2)」 (2014 年 ) 及水利署「氣候變遷對近岸沙洲之衝擊研究 (2-2) 」 (2018 年 ) 中，所考慮的脆弱度層面包含人為設施、地理環境及社會經濟構面；危害度層面包含危害因子構面，各構面所考量指標及各指標由國內專家學者問卷調結果經層級分析法 (analytic hierarchy process, AHP)所決定權重值。各指標分為五個等級分別為非常脆弱、脆弱、普通、稍微脆弱及不脆弱對應分數 5 、 4 、 3 、 2 及 1 ，再將同一構面下指標與其相對應權重乘積進行加總可得到該構面分級結果，再將各構面分數與相對應權重乘積進行加總可得到海岸脆弱度分級結果。於本計畫中，已針對彰化、雲林、嘉義、臺南、高雄、屏東海岸區域，重新繪製海岸風險地圖，其中含括現況與氣候變遷衝擊影響之.

(13) 109 年度. 風險地圖 ( 參酌圖 1). 現階段. 氣候變遷圖14 彰化至屏東海岸風險地圖. 3.5 氣候變遷衝擊對海岸韌性影響評估先以本計畫兩年度研究區 ( 彰化、雲林、嘉義、臺南、高雄及屏東海岸地區 ) 風險評估成果為基礎，擇選「嘉義海岸區域」做為本案海岸韌性影響評估示範對象。再針對該示範區域先進行更細緻之氣候變遷衝擊模擬，其中氣候變遷情境除考量海象與降雨情境條件外，會再加入海域地形變遷情境條件，藉以瞭解複合情境下對海岸溢淹災害之衝擊影響；同時會檢討目前海堤高度於複合情境影響下之防護功能。透過各情境條件導入，可運用數值模擬進行該示範區域於複合情境影響海岸溢淹災害之情況。然後運用本年度研提之「海岸韌性評估」方法，針對示範區域進行「第一階段海岸韌性評估」，以瞭解示範區面臨氣候變遷衝擊時，其海岸韌性強度情況。爾後，再依據示範區海岸韌性評估結果，研提改善對策建議，並評估改善對策建議海岸韌性提升之效益，相關流程參酌圖15。. 圖 15 氣候變遷衝擊對海岸韌性影響評估流程圖搭配氣候變遷情境條件，產製世紀中50年重現期下，嘉義示範區僅考慮暴潮、以及同時考慮暴潮與降雨之淹水模擬圖，分別如圖16與圖17。在不考慮降雨的影響下，從圖16中可以發現僅考慮暴潮時，溢淹範圍多集中在沿海的魚塭，尤以鰲鼓溼地、東石港、布袋港一帶增加較為顯著，此處許多地方之地表高程低於海平面。而當同時考量降雨與暴潮的影響時，圖17顯示河川與區域排水周遭的淹水情況大幅增加，其中河川朴子溪和八掌溪最為明顯，區域排水則以嘉義縣義竹鄉的新庄大排附近淹水範圍增加較多。除了淹水範圍擴大之外，在地勢低窪、暴潮、與淹水加乘作用之下，淹水難.

(14) 109 年度. 以重力排除，造成如2018年0823豪雨事件時，嘉義沿海淹水長達一周的情況發生。. 圖16 嘉義示範區世紀中50年重現期圖17 嘉義示範區世紀中50年重現期 ( ) 溢淹模擬範圍僅暴潮溢淹模擬範圍(降雨+暴潮) 本計畫針對示範區研提工程面改善策略 ( 包含潛沒魚礁、海堤提高、內陸擋水牆 ) 的綜合成效，本計畫以世紀中50年重現期之暴潮位與降雨量為輸入條件，分別進行改善策略前後之淹水模擬，並與未實施改善方案前比較，改善方案後僅剩下東石及布袋港周邊仍有淹水情況，暴潮溢淹範圍減少 61% ，影響人數則由 11,286 人降低至 3,717 人，大幅減少67%。而在同時考慮暴潮與降雨的同時影響下，內陸擋水牆東側之淹水範圍減少17%，影響人數則由 31,871 人降低至 21,900 人，減少31%，成效相當明顯。另，針對示範區提出政策面改善對策。依據地化韌性輪，『災害預測系統的準確性』反映於『緊急管理』，『深耕防災』反映於『準備程度』及『教育程度』，而『加強與人民溝通 ( 社區參與 ) 』反映在『機構能力』、『公眾參與』及『利益相關者協作』等三項指標。其中，以嘉義海岸區域而言，機構能力、公眾參與及利益相關者協作層面在國內已屬推廣較為完備的狀態，因此應不需要在此處進行強化。而準備程度與教育程度可依據表 2 在地化對策建議，「落實民眾防災教育及強化政府與民眾對防災之連結」之相關建議來提升兩者分數，藉由該分數的提升，亦可間接強化民間對於國內災害預測系統之信任度，並提升緊急管理面向分數。此政策面改善對策成效會納入後續海岸韌性評估之中，並研討此改善對策對韌性提升之助益。茲以本計畫所擬訂國內海岸韌性評估方法，針對示範區進行氣候變遷衝擊下海岸韌性評估。圖18為嘉義海岸地區海岸韌性評估結果，其評分結果顯示，嘉義海岸韌性總分為 3.09 。各項指標分數分別為恢復力 3.75 、抵禦力 2.0 、組織力 4.0 、人口指標 2.83 、適應力 3.17 及抵抗力 2.77 ，其中以恢復力最高分；抵禦力最低分。嘉義海岸地區沿岸多屬地勢較低區域，海岸區域曾有地層下陷現象發生，且沿海區域有部分密集聚落存在 ( 例如：塭港、東石海埔新生地、網寮、白水湖及布袋港周圍 ) ，使其暴露災害之機率增加，進而導致環境地理指標偏低。本計畫於前述工程面改善對策建議，該建議均屬於直接抑制災害的工法手段。透過前述的分析，該改善對策確能有效減緩海岸溢淹災害程度，進一步將考量改善對策後的影響納入韌性輪進行海岸韌性評估。改善對策會影響韌性輪內抵禦力與抵抗力指標 ( 參見圖 19) ，透過改善對策實施後抵禦力提升至 3 ；抵抗力亦提升至 3.1 。此外，政策面改善對策部分，可建立較能廣泛.

(15) 109 年度. 推廣防災觀念之工具，以達廣泛宣導防災理念之成效。將防災訓練會納入基礎教育中教授，以提升民眾防災教育知識。藉此可準備程度與教育程度分別提升至 4.0 分與 3.0 分。此外，透過教育宣導亦可間接提升民眾對災害預測系統之信任度，此使緊急管理指標提升至 4 分，整體海岸韌性分數提升為 3.4 。改善對策實施後其韌性分數提升 0.31 分，建議示範區於提高海岸韌性策略上，除著重於直接抑制災害的工法手段，而亦需配合分數較低的指標進行改善 ( 例如：抵抗力 ( 建築與規範 ) 與人口指標 ) ，以利有效提升海岸韌性。. 圖18 氣候變遷衝擊下嘉義海岸地區韌性強. 圖19 氣候變遷衝擊下嘉義海岸地區韌性強度(改善對策實施後. 四、結論與建議 4.1 結論本計畫旨在因應氣候變遷衝擊，進行海岸風險評估與防災對策建議。透過國內外資料蒐集，研提海岸韌性提升對策建議，並導入氣候變遷情境條件，進行海岸災害 ( 溢淹災害 ) 衝擊評估，並重新繪製海岸災害風險地圖。最後，於既有資料的基礎上，探討提升海岸韌性之因應對策。本計畫結論整理如下： 1. 國外因應海岸韌性防災案例以美國紐約作為已開發國家的代表，而開發中國家則是以孟加拉及古巴為例。已開發國家多數擁有較佳的經濟條件，故完備的基礎建設用以因應氣候變遷可供參酌；而開發中國家普遍資源有限，需將經費用於刀口上，故軟體或策略應用上可做為在地化策略擬定之參考。綜合孟加拉及古巴兩國執行三個投資報酬率高的作為係 (1) 建立準確的災害預警系統並逐年精進之、 (2) 自幼做起的防災教育、 (3) 提升災害警戒的信賴度。 2. 於氣候變遷情境條件分析方面，已有針對「海象」與「降雨」兩種情境因子進行蒐集分析，海象方面主要蒐集 GCM 的氣候變遷資料，再透過「數值模擬分析」與「統計降尺度分析」兩種分析方式，進行氣候變遷海象條件之建立；降雨方面則是取得 TCCIP的「統計降尺度」降雨資料來擬訂氣候變遷情境條件，彙整兩種情境因子則可擬訂本計畫考量氣候變遷情境所需條件。 3..

(16) 109 年度. 依據本計畫兩年度海岸災害風險分析成果，可知「雲林台子村與五港村」、「臺南急水溪至將軍溪間與曾文溪河口周邊」、「嘉義海岸區域 ( 鰲鼓至雙春海岸地區 ) 」、「高雄旗後區域」、「屏東海岸區域 ( 林邊至佳冬海岸地區 ) 為較具風險之區域，且於氣候變遷衝擊下會有風險提升的現象發生，其中嘉義海岸與屏東海岸 ( 枋寮以北 ) 較為脆弱。 4. 以嘉義海岸為示範區，進行氣候變遷衝擊海岸韌性之評估。依據目前海岸韌性評估結果，嘉義海岸於氣候變遷衝擊下，海岸韌性總分為 3.09 。各項指標分數分別為恢復力 3.75 、抵禦力 2.0 、組織力 4.0 、人口指標 2.83 、適應力 3.17 及抵抗力 2.77 ，其中以恢復力最高分；抵禦力最低分。另，本計畫研提工程面及政策面改善對策建議，並透過韌性評估探討其功效。該改善對策確能有效減緩海岸溢淹災害程度，改善對策會提升抵禦力與抵抗力指標分數，整體海岸韌性分數提升為 3.4 。 4.2 建議 1. 在地化韌性輪抵禦力面向的危害因子指標在定義上已納入海嘯的影響，然此部分卻非涵蓋在本研究的主要架構內。臺灣四面環海，南臨馬尼拉海溝、東北面琉球海溝，雖已逾世紀無重大海嘯災害，然實有潛在海嘯威脅。建議未來在相關研究案中可將海嘯、風暴潮、極端降雨及氣候變遷等氣象因子同時納入考慮，以本案之海岸韌性評估方法進行韌性評估，並研擬相關因應對策。 2. 本研究於此之主要目的係建立適合臺灣之韌性評估系統，因此僅採單一地點進行韌性評估及研提改善對策，並以相同韌性評估法檢視對策之成效。然而，臺灣地小人稠，許多城市相互緊臨、彼此依存，需廣泛地釐清臺灣各縣市之韌性現況及因應氣候變遷之對策。建議未來在相關研究案中可完整且審慎地評估臺灣所有縣市之海岸韌性，滾動式修正、改善在地化韌性輪，擬定適合改善策略、減少災損，冀期使寶島臺灣朝永續發展邁進。 3. 建議未來示範區於提高海岸韌性策略上，除著重於直接抑制災害的工法手段，而亦需配合分數較低的指標進行改善 ( 例如：抵抗力 ( 建築與規範 ) 與人口指標 ) ，以利有效提升嘉義區域海岸韌性。 4. 依據本計畫納入「地形變遷」於氣候變遷分析結果中，可瞭解該地形變遷對於海岸溢淹災害影響顯著。然，地形變遷推估模擬需要較複雜的演算，建議針對國內地形變遷較顯著之海岸，應納入相關評估，以瞭解國內海域地形未來演變情況，俾利相關政策推動參考。 5. 目前本計畫研擬改善方案經評估後，雖能夠有效減緩災害強度，惟其仍屬單純功效評.

(17) 109 年度. 估成果。若要實際執行，還需透過更多詳細評估 ( 例如：用地取得、民眾接受度、工程可行性等 ) ，才能夠瞭解該改善方案之實際適用性。. 參考文獻 1. 2. 3. 4. 5. 6.. 7.. 經濟部水利署，2014，氣候變遷對中部 ( 雲中彰 ) 與花東海岸防護衝擊與調適研究(1/2)。內政部，2015，海岸管理法。港灣技術研究中心，2017，臺灣海域海平面上升之加速特性研究。經濟部水利署，2018，氣候變遷對近岸沙洲之衝擊研究(2/2) Haitsma, R. (2016). Flood resilience in delta cities. Master’s thesis, Wageningen University, 2016 Lesser, G.R., (2009). An approach to medium-term coastal morphological modelling. PhD thesis, UNESCO-IHE & Delft University of Technology, Delft. CRC Press/Balkema. ISBN 978-0-415-55668-2. Verschuur, J., Kolen, B., & van Veelen, P. C. (2017). Flood Delta City Index: Drivers to Support Adaptation of Cities..

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