因應氣候變遷之海岸風險評估（1/2）

一、執行動機：
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，目前報告辦理情況分述如后：
二、執行方法：
依據計畫需求擬訂「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，且計畫執行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。其中，第一部分於國外案例方面於兩年度計畫中，各會針對兩個案例進行蒐集與分析，並提出具體在地化建議；第二部分會依據氣候變前情境條件進行蒐集與分析，並研提「海象」與「降雨」兩種氣候變遷情境；第三部分與第四部分則會依據兩年度不同計畫區域，配合氣候變遷情境條件與數值模式分別進行氣候變遷衝擊評估，並重新繪製海岸風險地圖，本年度(民國108年)則以彰化、雲林及嘉義為計畫區域；第四部分則於第2年度計畫中，擇選示範區域進行海岸韌性評估。
三、執行成果：
(一)已針對各國(美國、日本、紐西蘭及荷蘭)進行「海岸韌性」防災資料蒐集，並概述各國針對海岸韌性提升所實行之辦法與評估方式，並於本年度計畫選定「荷蘭」做為案例分析之對象。由案例文獻可知，荷蘭治水主軸計畫為三角洲計畫(Delta Works)，早期治水方式是以封閉大部分的入潮口來抵禦(對抗)海水入侵內陸，惟仍因暴潮影響而有災害事件發生，進而由「對抗」思維轉換為「還地於河、與水共生」的觀念。三角洲國際聯盟針對「韌性」評估有擬訂「韌性輪」的方式，來針對各區域進行韌性評估，而亦有將此評估方式，運用於鹿特丹進行韌性分析，依據海岸城市之特性，擬訂韌性指標內容藉以評估韌性情況。除韌性評估方法蒐集分析外，亦有針對荷蘭目前針對海岸韌性提升所執行的改善對策資料進行彙整，並以國內目前針對海岸災害之「評估方法」研提納入韌性因子相關建議，及針對本年度計畫區域提供改善對策之建議。
(二)除國外案例蒐集分析外，本計畫亦針對國內歷史災害進行資料蒐集與分析，目前已針對本年度計畫區域進行災害事件彙整，且透過災害原因、背景條件、致災區域及發生原因等層面進行研討，俾利瞭解各歷史事件致災之源由。另各計畫區域之相關背景資料蒐集亦為本計畫執行之重要項目，因此蒐集計畫區域海岸概況與自然環境背景概況，藉以提供數值模擬建模及事件驗證所用。此外，參酌前述國外案例海岸韌性評估方法與指標，進行國內與海岸韌性提升相關資料蒐集，以利第二年度改善示範區域所用，蒐集相關資料包含海堤資料、防洪設施、治水對策等。
(三)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。海象方面為設計波高、暴潮偏差及海平面上升，其中設計波高與暴潮偏差均是考量50年重現期之極值分析結果，透過氣候變遷增量數值，進行情境條件建立，另於天文潮方面則採用潮汐能量法建立各計畫區域代表潮型，配合暴潮偏差值擬訂暴潮情境，同時引入運研所海平面上升資料，來做為氣候變遷條件下海域起始水位條件。降雨方面，取得分別在基期及近未來、5公里解析度的統計降尺度逐日雨量資料，進一步透過頻率分析，得出在50年重現期五個GCM模式降雨的空間分布，並採取BCC-CSM1-1模組之模擬成果做為情境條件。
(四)本計畫已建置所需之「海洋模式」與「淹水模式」，並透過事件資料(梅姬颱風事件與823水災事件)分別進行模式驗證。透過已調校後的數值模式進行各計畫區氣候變遷衝擊評估，先以海洋模式，配合海象情境條件進行基期與近未來暴潮溢淹模擬，並萃取近岸區域河口水位與越波水位資訊後，提供淹水模式做為下游邊界，再由淹水模式完成海岸溢淹災害衝擊評估。其成果顯示：
1、暴潮溢淹範圍不大，多集中在沿海的魚塭，尤以雲縣林台西鄉與口湖鄉、以及嘉義縣東石鄉與布袋鎮的沿海地區較為明顯。基期之溢淹範圍與深度都較近未來稍大，並以彰化縣芳苑鄉的王功漁港、雲林縣口湖鄉港西村和嘉義縣東石鄉塭港一帶增加較為顯著，顯示近未來海平面上升將使暴潮時的潮位增高，導致沿海某些特定地區溢淹稍加嚴重。
2、同時考量降雨與暴潮的影響時，河川與區域排水周遭的淹水情況大幅增加，其中河川以北港溪、朴子溪和八掌溪最為明顯，區域排水則以彰化的石筍排水、洋仔厝排水，雲林縣北港鎮的山子內大排、以及嘉義縣義竹鄉的新庄大排附近淹水範圍增加較多。
3、降雨與暴潮同時影響下，淹水大幅增加的原因，應為河川與排水系統的下游水位受到暴潮的頂托，排水能力大幅下降，上游山區降雨逕流流入河道的水量無法宣洩，使得河道水位高漲；同時若降雨同時發生在平地區域，將導致地表漫地流無法順利排入區排之中，最終造成內水淹水的範圍、深度、以及延時同步增加。
(五)考量現況環境與氣候變遷衝擊成果，分別繪製基期(現況)與近未來情境下，海岸災害風險地圖。其中，脆弱度中的堤前波高資訊與危害度中的溢淹資訊，亦有依據本計畫模擬成果更新，暴潮溢淹因子亦以考量現有海堤情況給予條件，以利繪製較符合現況的海岸風險地圖。