結合近海漂沙觀測與ROMS模式探討河口泥沙傳輸過程—以卑南溪為例

鮑俊宏 ； 陳佳琳 ； 施孟憲 ； 廖敬元

《土木水利》 49卷6期 (2022/12) Pp. 72-79

https://doi.org/10.6653/MoCICHE.202212_49(6).0012

摘要

河川由上游帶至下游的土砂為海岸漂砂之砂源提供來源之一，而河口與海岸漂砂機制影響海岸地形侵淤變化，同時攸關砂灘後側的海岸防護設施安全，本文透過一套可以自動且長期觀測漂砂之實測資料以及三維數值模式ROMS（Regional Ocean Modeling System），據以探討河道漂砂與海岸漂砂之間的關係，瞭解河道漂砂入海後之運移情形。實測數據指出不論卑南溪口北側或南側海域底床附近之漂砂懸浮載濃度約介於100～300 mg/L之間，南站略高於北站。再以數值模式設定3個案例進行模擬，分別模擬冬季平時基流量（案例1）、一般颱洪期間（案例2）、以及極端颱洪期間（案例3）。模擬結果顯示：在冬季基流期因流量較小，河口之沈積物懸浮濃度偏低，地形變化受河口輸砂影響幾乎可以忽略不計，此時期地形變化尺度遠小於颱洪時期之變化尺度。一般颱洪期間河口的懸浮值濃度可達4,380 mg/L，其他時期懸浮值濃度皆小於100 mg/L。極端颱風模擬結果顯示，河口表層濃度之高懸浮載濃度（>10 g/L），伴隨高流速作用下可傳送至外海；河口底層較高濃度沈積物造成之地形變化，受潮流方向和科氏力之影響，模擬結果顯示其輸砂方向偏南。

關鍵字

河口漂砂 ； 漂砂觀測 ； ROMS ； 卑南溪口

參考文獻

Osadchiev, A. A., Korotenko, K. A., Zavialov, P. O., Chiang, W.-S., and Liu, C.-C. (2016), “Transport and bottom accumulation of fine river sediments under typhoon conditions and associated submarine landslides: case study of the Peinan River, Taiwan,” Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 16, 41-54.

Dadson, S., Hovius, N., Pegg, S., Dade, W. B., Horng, M. J., and Chen, H. (2005), “Hyperpycnal river flows from an active mountain belt,” Journal of Geophysical Research: Earth Surface 110, F04, 016.

Kao, S.-J., Chan, S. C., Kuo, C. H., and Liu, K. K. (2005), “Transportdominated sediment loading in Taiwanese rivers: a case study from the Ma-an Stream,” J. Geol., 113, 217-225.

Kao, S.- J., Jan, S., Hsu, S.-C., Lee, T.-Y., and Dai, M. (2008), “Sediment budget in the Taiwan Strait with high fluvial sediment inputs from mountainous rivers: New observations and synthesis,” Terr. Atmos. Ocean. Sci., 19, 525-546.

Warrick, J. A. and Milliman, J. D. (2003), “Hyperpycnal sediment discharge from semiarid southern California rivers: implications for coastal sediment budgets,” Geology, 31, 781-784.