水道風險課題|磺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
磺溪於民國106年完成「磺溪治理規劃檢討報告」及「磺溪治理計畫(第一次修正)」,計畫洪水量採用50年重現期距洪峰流量,如圖1所示,河口處計畫洪水量為1,190cms,並以計畫洪水位加1公尺出水高度作為計畫堤頂高。流域內另有兩條新北市管區域排水,其中,新北市政府於110年甫完成「新北市管區域排水金山清水溪排水治理規劃(含治理計畫及圖籍)(第一次修正)」,而西勢溪排水則未曾辦理治理規劃。
圖1 磺溪各主要河段計畫洪水量分配圖(50年重現期)
2.歷史積淹區域
磺溪過往發生積淹水區域多位於下游段,主要成因為支流排水溢淹所致,近年以民國106年0601豪雨之積淹水情形最為嚴重,該事件造成磺溪下游段三界壇路積淹30~50cm,三界壇路97巷清水溪護岸溢堤、磺溪橋斷橋;以及磺溪流域南側金包里溪排水集水區域內之金包里街沿路積淹30~50cm,金山地區合計積淹水面積共約110公頃。
3.現況通洪能力與整治工程
磺溪水道現況通洪能力不足渠段如圖2所示,其中,斷面03及03-1河道窄縮造成上游水位壅高,且斷面02-11至斷面04間河段兩岸防洪設施尚未完成,通洪能力不足;而斷面04以上河段雖可有效通洪,但部分河段出水高度不足。此外,磺溪河口段改道後,遺留之舊河道現況尚未完全封閉(斷面01-01至斷面02右岸),當發生50年重現期距洪峰流量時,洪水可能越過該處護岸。106年「磺溪治理計畫(第一次修正)」針對前述通洪能力不足河段提出以堤防新建(整建)、堤防加高方式改善,磺溪待建工程辦理現況如圖2所示,目前除社寮堤防下游延伸工程(舊河道段)尚未辦理外,社寮堤防整建工程及清水堤防加高工程(新磺溪橋至斷面05-1)已完工,而南勢湖二號堤防加高工程已發包,其餘包括四十號橋下游堤防延伸工程,以及四十號堤防、田心堤防、清水堤防(斷面06至斷面06-11)等之加高工程,刻正辦理用地取得作業中。
(二)磺溪水道風險評估
民國109年「磺溪水系風險評估」之成果彙整如圖2所示,該報告評估磺溪高度溢淹危險河段為斷面P09-2至清水溪滙流口(斷面02-11)之兩岸及斷面P07右岸;進一步考量堤後土地利用脆弱度綜整分析顯示,高度風險以上河段計有斷面05、斷面03~斷面P10-1、斷面03-1~斷面03-11及斷面02-11左岸,以及斷面06、斷面03-1~斷面P12、斷面P09~斷面P03、斷面P09-2~斷面P10-1及斷面P09-1右岸。
圖2 水道風險現況綜整
(三)水道土砂與沖淤情形對水道風險之影響
磺溪歷經河口改道及民國80~90年間攔水壩興建工程等影響,河道仍處於動態調整期,僅能就調查資料了解人為影響及河性自然作用下河道之演變。大抵而言,斷面2以下受到河口海域波浪作用影響易有淤積,磺港漁港也因港池逐年淤淺需以清淤方式維持功能。
第十河川局分別於100年12月及104年4月就磺溪出口段改道後淤積問題辦理過會勘,其後並於106年辦理「磺溪(含支流及河口海域)河川情勢調查」,針對磺溪出口淤塞及磺港漁港淤淺研提改善方案,模擬結果顯示,以施設磺港漁港外側防波堤及增設橫向突堤,可阻擋部分由磺溪出海口至磺港漁港間之沙源進入航道口的配置為最佳方案,但對於港池內側短突堤附近受潮流影響之淤積情形改善效果有限。
(四) 舊河道現況分洪水量
水利規劃試驗所採HEC-RAS模式中Split Flow Optimization功能分析磺溪各重現期距下經舊河道分洪之洪水量,其顯示於50年重現期距下計畫流量,可分洪水量約為150cms,佔磺溪計畫流量之13.9%。
本計畫依該分流量計算結果,以磺溪108年實測斷面資料建立之HEC-RAS模式,分析有無舊河道分洪情況下之磺溪洪水位變化,成果如表1顯示。由分析成果可知,當舊河道在入口處堤防未加高可分洪情況下,可使斷面01~斷面01-01~水位下降0.35~0.55m,確實利於西勢溪排水流量排除。同時,本計畫採用108年實測斷面分析磺溪舊河道於分洪情況下之水位,分析結果顯示,舊河道除與磺港漁港交會處受河道淤積及通水斷面減少,使得洪水位高於左岸岸高外,有通洪能力不足情況外,其餘河段均可通過分洪流量;惟檢視岸高不足之左岸處,該處岸側後方地勢較高,亦無淹水風險。
表1 磺溪舊河道分洪功能對下游段水位影響分析表(50年重現期距)
二、水道風險重要課題評析
經由對磺溪流域基本背景資料之瞭解,以及透過現勘、訪談、辦理小平台會議等過程蒐集之相關意見,磺溪流域水道風險重要課題如圖3所示,經歷次平台會議諮商各方意見,以及商討出各項課題共識與推動方向如表2所示,評析說明如下:
圖3 磺溪水道風險重要課題評析情報圖
表2 磺溪流域水道風險課題與共識
(一) 氣候變遷極端降雨增加水道溢破堤風險(A1)
依據「流域整體改善與調適規劃參考手冊」之建議,本計畫應說明氣候變遷壓力測試情境下水道風險評估成果,研判優先改善及調適對象。爰此,本計畫依據科技部臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台公開資料中,近未來年(2021年至2040年)AR5之RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0與RCP8.5等四種情境下之平均降雨量(分別增加13.05%、10.77%、17.61%以及11.44%),估算磺溪各控制點可能洪峰流量變化,並基於治理計畫工程完工後之情境(詳圖2),以HEC-RAS模式水理模式進行水道風險壓力測試,檢視水道溢淹風險。
(二) 防洪設施尚未設置完善(A2)
第十河川局完成社寮堤防(右岸)整治工程後,磺溪水道尚有四十號橋(淡金公路)下游至斷面02-11間河段左岸堤防尚未施設,有淹水風險。第十河川局正辦理四十號堤防(左岸)整建工程用地取得作業(斷面02-11~斷面03-13),由於該河段左岸則為北海岸風景特定區之農業區及保護區(清水農地),在防洪設施設置完善避免有防洪缺口的同時,應需同時思考與藍綠網絡保育及水岸縫合面向間之競合關係。
另外,磺溪於舊河道入口處堤段雖已封閉,但該堤段高度不足,高重現期距時主流河道流量會排入舊河道,再經磺港漁港出海,而社寮堤防下游延伸工程(舊河道段)完工後,將減少在高重現期距事件下可宣洩洪水量之水道,應審慎評估該處之通洪能力。
(三) 西勢溪排水出口與磺溪河道正交,不利排洪(A3)
磺溪出口段改道工程完工後,西勢溪排水出口與磺溪出口段河道由原順交轉為逆沖之情況,雖西勢溪出口已依治理計畫辦理完成滙流口防災減災工程,改善逆沖現象,惟目前仍幾近垂直角度滙入磺溪,除流況不佳外,磺溪河道流量遠大於西勢溪流量,更使西勢溪水流不易宣洩。
(四) 支流排水需考量磺溪倒灌溢淹風險(A4)
金山清水溪排水與西勢溪排水於磺溪左岸滙入,然此兩條排水與磺溪滙流段目前均未設置背水堤或閘門避免磺溪倒灌之溢淹風險,以金山清水溪排水為例,其於磺溪斷面02-11處左岸滙入,磺溪於該處之計畫堤頂高程為EL.5.96m,遠高於清水溪排水該處之現況堤高EL.3.47m,惟若施設背水堤銜接,其施設範圍約至金山清水溪排水0K+800處,較現況堤高抬升約1.5公尺,將造成極大視覺壓迫,亦不利低地內水排除。
(五) 磺溪支流排水與磺溪滙流段未考量磺溪倒灌溢淹風險(A5)
磺溪流域上游集水區屬大屯火山群七星山北麓,山勢坡度較陡,上游部分河谷深邃,因地處陽明山國家公園管制區,少有人為破壞坡地情形,多仍保持原始林相,水土保持情形良好;但連續降雨致使土壤含水量太高時,若現存植被無法負荷邊坡滑動潛勢,仍有崩坍情形發生,而崩塌之破碎岩塊或岩屑堆積於溪床上,即成為河床中礫石泥砂等之來源。參酌歷年災害搶修紀錄、新北市近年重大颱風災害資料與本計畫小平台會議地方里長所提意見,雖十河局於磺溪主流上游近年均有辦理邊坡整治相關工程,然而當降雨量較大時,除流域上游集水區自然產生之地表沖蝕外,多條野溪之岸側邊坡亦有崩塌情形,致土砂進入河道,使得中下游河道與一號、二號攔河堰上游產生淤積,影響排洪。
(六) 綜整說明
磺溪流域水道風險課題河段彙整如表3。
表3 磺溪流域水道風險課題河段一覽表