海岸災害的主要原因
依據《海岸管理法》定義海岸災害指在海岸地區(圖1),因地震、海嘯、暴潮、波浪、海平面上升、地盤變動或其他自然及人為因素所造成之災害。主要致災原因如表1,氣候變遷將可能提高海岸線退縮、國土流失、地層下陷、溢淹等的風險。研究顯示受到暖化導致格陵蘭島和南極洲冰融化的影響,在本世紀末(2100年)海平面上升可能上升高度約50公分到約310公分。海平面每上升2.5公分,約有300多萬人受到影響(DeConto, 2016, Kulp,2019)。
圖1 海岸地區範圍(資料來源:內政部公告「海岸地區範圍」,107年)
表1 海岸災害之致災原因(篩選對應後面項目)
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自然因素 |
人為因素 |
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颱風暴潮 天文大潮 地震及海嘯 海平面上升 地層下陷 |
沙源的供(給)輸(出)失衡導致的海岸侵蝕 人類沿岸經濟活動改變漂砂導致的海岸侵蝕 暖化導致的海平面上升 地下水抽取量大於補注量導致的地層下陷 |
資料來源:海岸計畫第一次通盤檢討(草案),本計畫整理
1. 自然因素引發的海岸災害
(1)颱風暴潮造成的溢淹
颱風常帶來強烈的降雨、暴潮與巨浪,直接對沿海地區構成威脅。暴潮可能使海水越過堤頂,導致海水倒灌與沿海地區淹水,天文大潮可能加劇此現象。對於地勢較低的海岸線地區,更容易受到波浪作用、颶風和大風暴浪的影響,未來可能面臨更頻繁洪水衝擊(Taherkhani et al., 2020)。
衝擊影響:
-
沿海居民區、農田與基礎設施如道路與堤防受損被與淹沒。
-
排水不及時會導致長時間積水,進一步影響居民生活。
(2)地震及海嘯引發的複合災害
地震引發的海嘯產生巨浪,對沿岸設施與基礎設施構成毀滅性威脅,尤其在地層下陷或海岸侵蝕嚴重的區域影響更顯著。
影響範圍:
-
沿岸港口設施、漁業與航運。
-
沿岸低窪地區的居民安全與基礎設施。
-
可能引發生態系統的連鎖破壞
(3)海平面上升
近年來,氣候變遷導致的全球暖化,促使海平面逐年上升,成為海岸災害的加劇因素。隨著氣溫上升,增加沿岸地區的淹水頻率與海水倒灌風險。海平面上升會加劇風暴潮的影響,例如 1900 年以來,紐約市的海平面上升了 12 英寸,在桑迪颶風期間造成的淹水面積擴大約25平方英里。(Strauss, B.H et al., 2021)在高排放情境下沿海的城市基礎設施面臨海平面上升的風險,在2100年海平面可能上升至1.09公尺。(Jevrejeva,et al., 2016)
影響情形:
-
海水倒灌頻率增加,低窪地區面臨長期被淹沒的風險。
-
土壤鹽化影響農業生產,破壞生態系統平衡。
2. 人為因素加劇的海岸災害
(1)海岸侵蝕與國土流失
沿海地區過度開發與缺乏有效的防護措施,以及海平面上升會加劇海岸侵蝕,導致海灘消失、海岸線後退和沿海棲息地喪失,加速了海岸侵蝕與國土流失,尤其在暴潮或巨浪侵襲時,更易導致海岸線後退與土地消失。例如巴西東北部2003 年至 2010 年期間,Apodi-Mossoró 河口地區海岸線侵蝕量為 -5.38 公尺/年,影響了該河口總面積的 21.48%,而成為極其脆弱的區域。模擬未來最大可能淹沒的水位下,可能造成該地區損失26.43%(362.81平方公里)的面積。(Targino, et al.,2012)
(2)地層下陷
由於過度抽取地下水或地質結構不穩,導致地層下陷問題加劇,海水更容易入侵,造成低窪地區更頻繁的淹水。例如臺灣西南沿海地區的雲林與彰化,地層下陷嚴重提高了溢淹風險。
(3)海岸污染與生態破壞
人類活動如工業廢水排放、過度捕撈等,會對潮間帶生態與海洋生態系統造成嚴重破壞,進一步削弱海岸的自我恢復能力,提高了災害風險。對於人口快速擴張的沿海城市、小島嶼國家,以及熱帶脆弱的沿海生態系統影響更為顯著。(Jevrejeva,et al., 2016)
3. 海岸災害的影響因子
彙整各項對海岸災害可能的影響因子(如圖2),並建立其相互影響之關係,圖中將影響因子分為三大類:包括危害外力、環境特性及人為影響等 (國家災害防救科技中心,100年)。
海岸災害影響因子及其相互影響關係圖
資料來源:海岸災害風險地圖製作與應用(一),國家災害防救科技中心
歷史海岸災害事件
根據統計,2001年至2018年臺灣地區共發生32件洪氾溢淹及14件暴潮溢淹事件,分布地區為宜蘭縣及彰化縣至屏東縣(表1):
• 洪氾溢淹:屏東縣(16次)、臺南市(9次)、高雄縣(7次)、雲林縣(7次)、宜蘭縣(7次)、嘉義縣(6次)、臺東縣(2次)
• 暴潮溢淹:雲林縣(5次)、臺南市(5次)、屏東縣(3次)、嘉義縣(2次)、高雄市(2次)、宜蘭縣(1次)、臺東縣(1次)
表1 歷年洪氾溢淹或暴潮溢淹事件(已確認日期)
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日期 |
颱風名稱 |
洪氾溢淹 |
暴潮溢淹 |
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2001/5/11 |
西馬隆 |
臺南、嘉義 |
- |
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2001/6/22 |
奇比 |
屏東 |
雲林、屏東 |
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2001/7/3 |
尤特 |
屏東 |
雲林、嘉義、臺南、高雄、屏東 |
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2001/7/10 |
潭美 |
高雄、屏東 |
- |
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2001/7/28 |
桃芝 |
雲林、嘉義、臺南 |
- |
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2001/9/15 |
納莉 |
- |
桃園、彰化 |
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2001/10/15 |
海燕 |
- |
基隆、雲林 |
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2002/7/2 |
雷馬遜 |
宜蘭 |
- |
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2002/7/9 |
娜克莉 |
- |
臺南 |
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2002/9/5 |
辛樂克 |
- |
花蓮 |
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2003/8/3 |
莫拉克 |
高雄、屏東、臺東 |
- |
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2003/11/2 |
米勒 |
屏東 |
- |
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2004/6/28 |
敏督利 |
彰化、雲林、嘉義 |
雲林、嘉義、臺南、高雄、屏東、臺東 |
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2004/8/23 |
艾利 |
宜蘭、新竹、苗栗 |
- |
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2004/9/11 |
海馬 |
臺南、高雄 |
- |
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2004/10/23 |
納坦 |
- |
宜蘭 |
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2005/7/16 |
海棠 |
- |
臺南 |
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2005/8/30 |
泰利 |
雲林、嘉義、臺南 |
- |
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2006/5/18 |
珍珠 |
屏東 |
- |
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2007/8/18 |
聖帕 |
彰化、雲林 |
- |
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2008/7/16-23 |
卡玫基 |
彰化、雲林、臺南、高雄、屏東 |
- |
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2008/7/26-31 |
鳳凰 |
嘉義、花蓮、屏東 |
- |
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2008/9/11-19 |
辛樂克 |
宜蘭 |
- |
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2009/8/5-25 |
莫拉克 |
嘉義、臺南、高雄、屏東、臺東 |
- |
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2009/10/3-7 |
芭瑪 |
宜蘭 |
- |
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2010/9/17-21 |
凡那比 |
臺南、高雄、屏東 |
- |
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2010/10/21-23 |
梅姬 |
宜蘭 |
- |
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2012/6/19-21 |
泰利 |
- |
臺南 |
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2012/7/31-8/2 |
蘇拉 |
宜蘭 |
- |
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2015/8/6-9 |
蘇迪勒 |
臺南 |
- |
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2015/9/29 |
杜鵑 |
雲林 |
雲林 |
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2016/6/10 |
豪雨 |
屏東 |
- |
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2016/7/2-11 |
尼伯特 |
彰化 |
彰化 |
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2016/9/14 |
莫蘭蒂 |
屏東 |
- |
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2016/9/26-29 |
梅姬 |
臺南、宜蘭 |
- |
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2017/7/29 |
妮莎 |
屏東 |
- |
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2017/7/30 |
海棠 |
屏東 |
彰化 |
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2018/6/19 |
豪雨 |
屏東 |
- |
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2018/8/28 |
豪雨 |
雲林、高雄、屏東 |
彰化 |
註:表格中「-」表示未發生該類災害事件。
資料來源:經濟部水利署,各直轄市、縣(市)海岸防護計畫110 年;本計畫彙整。
氣候變遷的衝擊:海平面上升與溢淹風險評估
根據前面描述海岸災害類型多樣,含海岸侵蝕、暴潮溢淹、洪氾溢淹、地層下陷、地震海嘯及海平面上升,這些災害成因複雜,既涉及自然因素(如地震海嘯、颱風、氣候變遷),也包括人為因素(如地層下陷、沿海經濟活動)。其中,氣候變遷引發的海平面上升已成為對沿海地區溢淹威脅的重要因素。
在氣候變遷下,海平面上升不僅提高了沿海地區的溢淹頻率,更使得災害的破壞程度加劇。在此根據聯合國政府間氣候變遷專門委員會 (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 第六次評估報告 (the Sixth Assessment Report, AR6; 2022) 之風險定義,針對氣候變遷衝擊影響,評估造成海平面上升對台灣地區沿海地區溢淹衝擊。IPCC的風險定義,是指對人類社會或自然生態系統可能造成的損害,其風險程度由以下三大因子構成:
1. 危害度(Hazard)
危害度指的是可能發生的氣候相關物理事件或趨勢,如暴潮、極端降雨或海平面上升,造成人民生命安全與健康(增加洪水、溢淹的死亡或受傷風險)、財產與基礎設施(淹沒道路、橋梁等重要設施,導致經濟損失)與生態系統與環境資源(破壞沿海生態,如紅樹林、珊瑚礁)等損害。
海岸衝擊的主要氣候驅動因子為颱風或熱帶低壓導致的風暴潮。颱風所帶來的風暴潮和巨浪不斷增加對全球沿海低窪地區的威脅,對人類生命和財產造成極大衝擊(Neumann et al., 2015; Nicholls et al., 2007; Smith, 1996)。風暴潮是由颱風的風力和低氣壓區引發的一種類似海嘯的現象 (Yu et al., 2019),其高度可達數公分至數公尺。如果風暴潮發生在沿海地形平緩地區且逢漲潮時,暴潮位 (即天文潮加上風暴潮) 可能超過最高天文大潮,而造成嚴重的複合型海岸淹水災情(2024科學報告ch4.3節)。
2. 脆弱度(Vulnerability)
脆弱度是指受害區域對災害的敏感性(Sensitivity)與調適能力(Adaptive Capacity),即地區應對災害的能力。在低窪地區或地層下陷地區排水不易,以及缺乏防潮堤、防洪系統地區更易受影響。臺灣地區民國109年度地層下陷檢測概況如下圖
臺灣109年地層下陷情況圖
資料來源:經濟部水利署110年
3. 暴露度(Exposure)
暴露度指的是位於受威脅環境中的人群、資產或生態系統,其受損程度取決於以下因素:
• 人口密集度:沿海地區人口越多,風險越高。
• 基礎設施密集度:如港口、工業區和漁業區等。
• 自然環境的暴露:例如沿海濕地、淡水資源等。
海岸風險中的暴露度為海岸空間內所有可能受到影響的對象,定義為濱海陸域範圍。
1. 海岸空間內暴露對象如海岸防護設施、產業活動設施、農業使用、水利使用、國家公園、濕地及各類用地等,詳表2所示。
2. 濱海陸域人口:根據內政部112年最小人口統計區資料,臺灣本島濱海陸域地區人口約為127萬,澎湖、金門、連江縣約為23.8萬人。
表2 濱海陸域內的暴露對象
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對象 |
簡介 |
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海岸防護設施 |
為了防治海岸災害,設置型式與功能主要可分為堤防(海堤)、護岸、突堤、離岸堤、人工養灘、人工岬灣與其他防護設施。可考量多項、複合式的防護設施,以提升防護效果,並降低對上下游沙灘侵蝕、生態、景觀所帶來的負面影響。 |
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其他設施 |
產業活動如漁業、港埠建設(商港4處、工業專用港2處、遊艇專用港4處、漁港220處)、發電廠及電力產業(陸上發電廠共83座、陸域風電352部、離岸風機22部、太陽能光電及魚電共生)、工業園區(33處)等,或農業使用、水利使用、休閒遊憩使用以及廢棄物掩埋場等。 |
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國家公園 |
國家公園土地,與海岸地區有重疊情形之國家公園土地包含花蓮縣、屏東縣、臺南市及澎湖縣(含澎湖南方四島),面積共計20,329.37 公頃。 |
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濕地 |
國際級濕地2個、國家級重要濕地40個、地方級重要濕地17個、暫定2個 |
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都市計畫土地 |
與海岸地區有重疊情形之都市計畫共計107處,包含臨海都市計畫61 處、未臨海都市計畫46處;海岸地區之都市土地面積約84,457 公頃,約占都市土地總面積之17.61%,又以新北市都市土地所占比例最高。 |
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自然海岸 |
第7條海岸地區之規劃管理原則中,自然海岸之範疇,至少包括「珊瑚礁、藻礁、海草床、河口、潟湖、沙洲、沙丘、沙灘、泥灘、崖岸、岬頭、紅樹林、海岸林」,依97年至109年之海岸線變遷偵測暨數化作業,顯示臺灣海岸線逐年改變,人工海岸線長度約占臺灣地區(含金門、馬祖及澎湖等離島)海岸線總長度之四成。 |
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海岸保護區相關劃設依據及項目 |
依第13 條第2項規定「依其他法律規定納入保護之地區,符合整體海岸管理計畫基本管理原則者,…」考量第一階段海岸保區之劃設項目。如文化資產保存法(古蹟保存區、文化景觀保存區、歷史建築…)、森林法(保安林…)、野生動物保育法(野生動物保護區、野生動物重要棲息環境)、國家公園法(國家公園內之史蹟保存區、國家公園內之特別景觀區、生態保護區國家公園內之一般管制區及遊憩區)…。 |