水道風險課題 | 後龍溪流域整體改善與調適規劃

一、 水道風險現況說明

(一) 流域治理計畫執行現況說明

1. 治理沿革與計畫洪水量

後龍溪於民國109年完成「後龍溪治理規劃檢討報告」,後龍溪及支流老田寮溪採用100 年重現期距洪峰流量作為保護標準,後龍溪河口處計畫洪水量為6,340cms,並以計畫洪水位加1.5公尺出水高度作為計畫堤頂高;其餘支流保護標準為25 年重現期洪峰流量,並以計畫洪水位加1.0公尺出水高度作為計畫堤頂高。

2. 歷史洪災區域

後龍溪防洪設施已大致完備,近年除少數支流河谷平原仍有淹水災情外,使得灘地作物流失,主要災情多為水流沖刷兩岸邊坡、堤防護岸基礎及結構毀損等。

3. 現況通洪能力

海線鐵路橋下游左岸斷面6周遭南社護岸延長等待建工程尚未完成,現況洪水到達範圍以農田居多,如圖1所示;而恭敬橋下游左岸斷面75九芎坪堤防高度不足,右岸斷面72~73既有土崁岸高不足且現況河寬未達計畫河寬;湖忠橋下游右岸斷面77~78,因受恭敬橋上游河中島阻水影響,抬升上游水位,致右岸未達保護標準,阻水效應影響深及支流南湖溪與大湖溪,如圖3所示。考量恭敬橋下游斷面76.1至汶水溪滙流口河段以私有地居多,108年「後龍溪治理計畫(恭敬橋下游至汶水溪滙流口河段) 水道治理計畫線及用地範圍線局部修正說明書」擬以左岸盡可能維持本河段自然景觀,以順應河性為主;而右岸現況多種植高經濟作物草莓。爰此,應盡速以新建(整建)堤防、堤防加高方式提升本河段通洪能力,施工前並採用預警、疏散避難等非工程措施降低災損。

(二) 後龍溪水道風險評估

108年「後龍溪水系風險評估」成果彙整如圖1~圖3所示,該報告依據洪水位、河道及防洪構造物特性、流域土砂特性及河川使用行為評量河段危險度,經檢視後龍溪下游斷面6左岸南社護岸待建河段為高危險度(圖1),其主要原因為洪水溢淹,上游左岸斷面76~78彼岸橋至恭敬橋河段為高危險度,主要原因包含灘地寬度不足、流路直沖、河床沖淤深度大於均值、位於高度土石流潛勢溪流影響範圍所致,其餘多數河段則以極低~低度危險為主(圖3)。

(三) 水道土砂與沖淤情形對水道風險之影響

後龍溪上游為山區丘陵地形河川,自福基(斷面53)以下出山谷河幅寬廣、河道較為平緩,經比較民國61年至106年計46年間河道縱斷變化,就短期(100~106年)而言,出海口~斷面74為淤積現象,斷面74~治理起點則為沖刷情形;中期(90~106年)而言,除出海口河段及龜山橋上下游段為淤積外,其餘河段多為沖刷趨勢;就長期(61~106年)而言,除出海口河段及山線鐵路橋~玉清大橋河段為淤積外,其餘河段多為沖刷趨勢,如圖1~圖3所示。

二、水道風險重要課題評析

後龍溪水道風險重要課題評析綜整如圖13所示,說明如下:

(一)  防洪設施尚未設置完善(A1)

依據民國109年完成之「後龍溪治理規劃檢討報告」,總計後龍溪水系(主支流合計)新建堤防約11,034公尺、新建護岸約8,279公尺、既有堤防加高加強約697公尺及既有護岸加高加強工程約1,155公尺,其中後龍溪於汶水溪滙流口~恭敬橋河段及恭敬橋上游河段部分防洪設施不足,洪氾影響範圍涉及大湖草莓園等高經濟產值土地,應同時思考土地洪氾議題,現況照片如圖4到圖6。同時,現況北勢溪排水、南勢溪排水出口均未封堤恐衍生區域排水淹水問題,現況照片如圖4、圖5。

圖1 後龍溪水道風險課題現況綜整示意圖(下游)
圖2 後龍溪水道風險課題現況綜整示意圖(中游)
圖3 後龍溪水道風險課題現況綜整示意圖(上游)
圖4 後龍溪現況照片(防洪設施尚未設置完善)
圖5 後龍溪現況照片(防洪設施尚未設置完善-北勢溪排水出口)
圖6 後龍溪現況照片(防洪設施尚未設置完善-大湖地區)

(二)  芎蕉灣河段保護(A2)

受辮狀河川特性影響,國道一號橋下游左岸芎焦灣堤防之堤尾工(斷面41)於民國102年蘇力颱風有沖毀之紀錄。芎焦灣周遭河段(斷面38~41)因無需保護之道路房舍,現況係依據地形高崁位置劃設河川區域線做為管制依據。惟現有當地民眾陳情,希望將其私人土地劃出河川區域,並設置堤防保護其土地不受河川水流沖刷,現況照片如圖8所示。

(三)  辮狀河槽擺盪幅度大導致防洪構造物基礎或岸側邊坡淘刷(A3)

後龍溪主流於國光橋下游進入平原地區,雖河幅變寬,辮狀河川特性也更為明顯,河槽擺動幅度加大,導致河道兩岸易受洪水淘刷,防洪設施基礎保護工面臨洪水沖刷淘空流失威脅。茲以後龍溪主流客屬大橋(斷面48.1)至龜山橋(33.1)為例,說明多處堤段同時具有高流速、高沖刷趨勢,且流路逼近堤岸,極易造成堤腳淘刷、破壞河段,現況照片如圖8所示。

(四)  跨渠構造物影響河川通洪與水流方向(A4)

後龍溪中游跨河橋樑落墩多,且農田水利署之取水堰固床工干擾,使得深槽皆靠近堤岸基礎,加上灘地樹木群繁茂,提高漂流物阻礙形成迂迴氾濫流,具有潛在越堤破壞之風險,主要關注河段對應位置為高鐵橋左岸(斷面12~13)、後龍溪主流與老田寮溪匯流口處(斷面21~斷面23)及其後龍圳固床工上游有淤積情形影響支流匯入、玉清大橋下游右岸(斷面25.1~26),現況照片如圖9到圖10所示,其中第二河川局已針對高鐵橋左岸河段(斷面12~13)進行改善,以避免上述災害發生。

(五)  水道沖淤變化及河中島影響通洪風險(A5)

河道長期淤積現象將導致部分河段之通洪能力受到影響,如後龍溪恭敬橋上游、後龍溪大湖二橋下游、汶水溪汶水國小旁等河段均因河道淤積現象形成河中島,使河流分為左右兩股水流,現況照片如圖11到圖12所示。河中島除影響河道通洪外,亦不利於行水區管理。而後龍溪出海口河口閉塞佔據約1/3河寬形成河中島,如圖12所示,若豪大雨期間適逢大潮,後龍溪水位上漲,產生河口閉塞,對於主流及支流產生迴水效應,致無法順利導洪。

圖7 後龍溪現況照片(辮狀河槽擺盪-客屬大橋下游)
圖8 後龍溪現況照片(芎蕉灣河段保護)
圖9 後龍溪現況照片(跨渠構造物影響-後龍圳固床工)
圖10 後龍溪現況照片(跨渠構造物影響-玉清大橋下游)
圖11 後龍溪現況照片(水道沖淤變化及河中島影響通洪風險-虎山河中島)
圖12 後龍溪現況照片(水道沖淤變化及河中島影響通洪風險-河口河中島)

(六)  上游集水區土砂下移及汶水溪虎山河中島(A6)

上游支流如汶水溪、大湖溪及南湖溪水流湍急且集水區包含多條土石流潛勢溪流,降雨夾帶大量土砂進入河道。汶水溪主要聚落為泰雅文化園區及部份溫泉飯店等,觀光產業為汶水溪流域內重要產業。汶水溪河中島(斷面20.1)右岸之砂埔鹿野溪(苗栗DF060,高潛勢),其土砂堆積區域可能堵塞河中島右側河道,造成洪水集中於左側河道,如圖11所示。,影響左岸河防安全,除抬升水位亦加快流速,同時對左岸河道之沖刷及破壞能力亦隨之增加,應確保鄰近苗62線及圓墩聚落安全;亦須透過維護管理,維持左側河道之通洪能力,以因應可能發生之災害,降低河道堵塞之而致災之風險。

(七)  支流區域排水兩岸的淹水問題(A7)

北勢溪排水流經後龍都市計畫區、高鐵苗栗車站特定區,田寮排水流經苗栗都市計畫區,均為歷年來淹水情形較為嚴重且亟待改善之支流排水,其淹水風險反應於苗栗縣淹水潛勢分布。此外,北勢溪排水於鐵路橋以下、西山排水於西山橋以下及嘉盛排水斷面(0K+292)以下渠段之護岸低於滙流處之後龍溪計畫堤頂高,故後龍溪高重現期洪水發生時將有倒灌情形,因無特別保全對象,現況係採防災及避災手段,北勢溪排水排入後龍溪現況照片如圖5所示。

(八)  氣候變遷之極端降雨可能導致水道溢淹風險加劇(A8)

本計畫參考科技部「臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台」公開資料,其選用IPCC AR5 (the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change)中RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0與RCP8.5等四種情境下之平均降雨增加量降尺度至5公里空間網格,於後龍溪流域的推估結果進行分析。

經計算,後龍溪流域近未來年相較歷史基期之降雨增率約介於9.3%~13.5%,本計畫以增加量最大之13.5%作為水道壓力測試雨量增加量,估算後龍溪洪峰流量變化。並重新檢視水道溢淹潛勢與風險,結果顯示後龍溪水系各主流於具重要保護標的河段之防洪設施大致完善,惟主流斷面68彼岸橋上游兩岸有明顯的洪水溢堤風險。

(九)  極端氣候下水庫蓄水影響及淤積問題(A9)

後龍溪支流老田寮溪上游有明德水庫,考量未來氣候變遷,當有極端降雨事件時風險就會大大提高,如水庫基於安全操作會有流量放流至下游之情況,因此下游河道仍需以導洪、疏洪方式治理,亦需考量防洪構造物之結構強度,而極端缺水下水庫基於蓄水利用會有無水可放之情形,導致下游河川水位不足、水質優養化及水生植物茂密等情況發生。

依據民國109年完成之「後龍溪治理規劃檢討報告」,明德水庫每年泥砂入流量之設計值為13.6萬立方公尺,而明德水庫集水區每年泥砂產生量約36.62萬立方公尺,造成水庫歷年平均淤積量達17.45萬立方公尺。

圖13 後龍溪水道風險重要課題評析綜整示意圖

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