強化高屏溪流域因應氣候變遷防洪調適能力研究計畫(2/2)

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1 強化高屏溪流域因應氣候變遷防洪調適能力研究計畫(2/2)
The Project of Adaptation Enhancement for Flood Mitigation due to Climate Change: A Case Study in Kaoping River (2/2) 委託機關；經濟部水利署水利規劃試驗所 計畫主持人：國立臺灣大學生物環境系統工程學系 譚義績教授 執行期間：100年5月至100年12月(第二年) 臺灣大學氣候天氣災害研究中心 臺北市羅斯福路四段1號 (02) (02) 計畫緣起 氣候變遷與全球暖化所造成的環境問題已是全人類所必需嚴正對面的挑戰；聯合國氣候變遷小組(IPCC)於2007 年的11 月評估報告中提出警告：「全球暖化的影響已經顯而易見，而且本世紀料將加劇，有可能無法逆轉」。 X = 計畫目的 審慎評估全球氣候變遷對高屏溪流域可能造成之衝擊及相關調適策略，詳細考慮高屏溪流域環境特性、水利設施等因素，擬訂因應氣候變遷調適策略，奠定高屏溪流域因應氣候變遷近、中、遠程調適策略之基礎。 氣候變遷高屏溪水災危險度 高屏溪流域水災脆弱度 氣候變遷高屏溪水災風險度 關於防洪設施之風險分析概念，本計畫計算出一個地區受到災害威脅之風險，即Risk(風險)= Hazard(危險度) × Vulnerability (脆弱度)。本計畫所建立之防洪設施風險計算模式其架構如下圖所示，圖中各項堤防護岸危險度及脆弱度因子之權重值是匯集專家學者之意見後以層級分析法(AHP)所得之權重分配，個分層權重如右圖所示。 工作流程圖 主要成果 一、氣候變遷下高屏溪防洪系統水文因子情境設定 河口水位部分，以ADCIRC (ADVANCED CIRCULATION MODEL)數值模式模擬氣候變遷下颱風期間48小時沿岸水位變化，再加上「強化台灣西南地區因應氣候變遷海岸災害調適能力研究計畫（2/2）」分析台灣西南海域高屏地區期近期變遷(2020年至2039年)海平面平均變動量為27公分，分析結果河口之最高水位為2.61公尺。 高屏溪流域氣候變遷下之雨型，將引用經濟部水利署「氣候變遷水文環境風險評估研究(2/2)」計畫中，所分析近期氣候變遷A1B、A2及B1情境下之高屏溪流域內玉山、新豐、甲仙(2)及屏東(5)等雨量站的重現期100年48小時累積雨量資料。 防洪設施風險計算模式 氣候變遷情境之防洪設施危險度圖 氣候變遷情境之防洪設施脆弱度圖 氣候變遷情境之防洪設施風險度圖 四、研擬因應氣候變遷高屏溪流域複合型災害調適策略及行動方案 在流域中上游興建溢洪區作為減洪，並搭配土地利用政策、洪水預警報以及防洪教育宣導等之綜合治水手段。並納入環境保護與生態保育觀念，多種措施綜合運用，以分散並降低風險，並以較合理的方式與環境生態互動。於相關措施施行前充份與相關人士進行溝通與說明，並建置相關網站向在地居民說明相關工程措施位置與實施進程(如規劃中或施工中)，以減少推動過程之阻力。下表為本計畫提出之行動方案評估，經評估後之結果建議採用方案一。 原始 數目/河川 高屏流本流 荖濃溪 旗山溪 隘寮溪 合計 出水高不足 46 15 17 9 87 溢堤 19 4 6 1 30 淹水面積 565平方公里 防汛專員數量 方案1(溢流區+滯洪池) 5 2 16 3 50平方公里(減少淹水面積515平方公里) 50(人) 200(人) 方案2(溢流區+高屏溪本流疏濬1公尺) 20平方公里(減少淹水面積545平方公里) 100(人) 下游河口潮位變化圖 氣候變遷下之雨量及流量 二、氣候變遷對高屏溪流域防洪設施衝擊評估 依照「氣候變遷水文環境風險評估研究(2/2)」之氣候變遷A1B情境下雨量成果，進行一維河道水理模擬。 針對上述模擬之結果檢討氣候變遷對防洪設施之衝擊，本年度已針對高屏溪流域之防洪設施可能之溢堤區域進行評估，結果分為三類：1.溢堤(溢)：模擬水位高於渠岸高造成溢堤；2.安全(安)：模擬水位低於渠岸高1.5公尺(出水高)以上，屬於安全範位內；3. 出水高不足(出)：模擬水位低於渠岸高，但未達1.5公尺以上，屬於出水高不足之危險範圍。 行動方案可行性評估表 結論 1. 河口水位評估 採用『強化台灣西南地區因應氣候變遷海岸災害調適能力研究計畫（2/2）』暴潮模擬所用之海平面最大上升值為27公分。以ADCIRC數值模式模擬氣候變遷下高屏溪及其河口外海之48小時暴潮水位，加上海平面上升27公分，分析結果其最高水位為2.61公尺。 2. 氣候變遷下之雨量 引用經濟部水利署『氣候變遷水文環境風險評估研究(2/2)』計畫中，所分析近期氣候變遷A1B、A2及B1情境下之高屏溪流域內玉山、新豐、甲仙(2)及屏東(5)等雨量站的重現期100年48小時累積雨量資料。 3. 氣候變遷下之高屏溪流域防洪設施衝擊評估 以A1B情境下之流量進行一維河道水裡模擬，經統計結果發現，高屏溪流域共計有30處溢堤與87處出水高不足，其中高屏溪本流出水高不足有46個斷面，溢堤有19個斷面；荖濃溪出水高不足有15個斷面，溢堤有4個斷面；旗山溪出水高不足有17個斷面，溢堤有6個斷面；隘寮溪出水高不足有9個斷面，溢堤有1個斷面。 4. 氣候變遷下防洪設施風險評估結果 從氣候變遷下防洪設施風險評估結果發現高屏溪各支流較主流風險度高出許多，其中又以隘寮溪昌基堤防、荖濃溪土庫堤防以及旗山溪匯入高屏溪處最為嚴重，其原因主要為氣候變遷下河川水位過高、堤防老舊以及歷史溢破堤頻率較高。 5. 調適策略與行動方案 採用上游部份溢流區為滯洪區，並於中下游溢流區興建滯洪池。共有7處滯洪區，2個滯洪池，在上述完成後仍有部分區域有溢堤與出水高不足現象，故於溢堤處、出水高不足與高風險度之村落加強培訓其防汛專員，並強化疏散避難演練，並增設防水擋板，以強化社區防水災之能力。另於堤防高風險處應增加水尺或水位計之量測設備。 三、氣候變遷下高屏溪洪水災害脆弱度及風險評估 本計畫認為目前影響淹水災害最重要之危險影響因子為海平面上升、河川土砂淤積問題、極端降雨量。因此，考量此三種因子複合交互作用下可能引致淹水風險，以建立氣候變遷下高屏溪洪水災害脆弱度及風險評估。 本計畫舉辦了二次專家座談會，將風險評估方式定義為Risk(風險) = Hazard(危險度) × Vulnerability (脆弱度)。