標題:
淡水河口挖子尾沙嘴地形變遷之研究
作者:
賴春婷
作者說明:
台灣大學地理環境資源學系碩士
內文:

簡介

    淡水河流域面積2726平方公里,主流長度158公里,為臺灣本島第三大河川,共包括大漢溪、新店溪、基隆河三條支流。淡水河北岸為以安山岩為主的大屯火山群,河口以北的海岸多屬礫灘及礁岩海岸地形;河口南岸為以安山岩為主的觀音山及以礫石層為主的林口台地,海岸以沙質海岸為主。淡水河由於受到地質條件的限制,河流在出海口處並未形成三角洲,僅在南岸八里處有較緩的平地出現,已成為聚落、工業用地。

    挖子尾位在淡水河口的南岸,因為入海口地形彎曲,所以稱為「挖子」。昔日因沿岸水深,為漢人來台開發較早的地區,清初即為船隻停泊之處所。清雍正12年,此地已經有了街市,後來由於淡水河口淤積嚴重,乾隆以後逐漸沒落。

    挖子尾地區為一典型的河口生態系,紅樹林植物水筆仔攔截了淡水河挾帶之大量泥沙及有機物,形成一片沼澤地。臺北縣政府於1983年將此地設立為「挖子尾自然保護區」,保留區範圍北從河道中的淡水鎮與八里鄉界起,南至公路,上到大崁腳堤,北有大屯山、南向觀音山,西側有八里汙水處理廠,東邊接到淡水河岸,總面積約為20公頃。1994年行政院農業委員會依「文化資產保存法」公告為「挖子尾自然保留區」,以保護水筆仔純林及其伴生之動物為主。本區紅樹林面積約8.9公頃,與竹圍、關渡同為淡水河系之三大紅樹林區,也是其中最直接面對海洋營力、所受衝擊最大的地區。

    由2003年起,台北縣政府推動「八里左岸」的景觀地貌改造工程,將多年來受損壞的橋墩重新修復,並在挖子尾紅樹林周圍築有木棧道,讓民眾可以更加親近大片的水筆仔。此項觀光計畫的推動的確為挖子尾地區帶來不少的人潮,但人為的破壞將是值得關注的問題。而挖子尾沙嘴灘面後方的沙丘高約1公尺左右,近期由於吉普車活動的破壞,已嚴重改變了沙丘形態。

挖子尾沙嘴的長期地形變遷

淡水河口的降雨以夏季為主,冬季仍會受到東北季風及鋒面影響,帶來部分雨量,屬於溫暖而濕潤的氣候。東北季風影響此地時間相當長,但淡水河口海域季風的風速強弱與波浪成正相關,季風轉換之間亦改變了海流與波浪的強弱,而影響了漂沙活動,河口的漂沙優勢方向為以北向南的方向為主。

    在探討河口長期地形變遷時,常透過歷史地圖、相片基本圖、航照圖的比對,配合海域海底地形測量、海床底質的採集,或GPS、雷達影像等新技術進行相關研究,並探討自然營力與人為活動對地形造成的影響。淡水河口多年以來受到上游石門、翡翠水庫興建,台北港、淡水第二漁港的堤防建設、盜採砂石的限制等人為開發的影響,改變了河川入海的沈積量供應與海岸漂沙的移動,造成河口地形變遷的情況。

    因淡水河水流在開口處主要向左流出的慣性,南岸挖子尾的堆積較具規模,形成平行海岸線方向沙嘴,沙嘴屏障海岸方向的波浪侵襲,使沙嘴後方泥沙堆積旺盛,退潮時可露出連綿數百公尺的淺灘。

    但近20年來,挖子尾沙嘴則出現了形態上的變動狀況。1978年時,挖子尾沙嘴轉為垂直海岸線方向,且後退至防風林邊緣,但後方淺灘在屏障下仍維持堆積趨勢,靠近岸邊處上有紅樹林生長。在1980年淡水第二漁港興建防波堤後,比對1978~1994年的相片基本圖,可發現挖子尾地區的沙嘴變動劇烈,其沙嘴形態受到波浪作用、海岸侵蝕及周圍港口的興建,而呈現堆積、轉向、退縮等形態上的變化(張菀文,2002)。

    而台北港興建之後,長達1公里多的港口北堤干擾了沿岸漂沙的方向,造成漂沙在堤前堆積的情況,低潮時可以露出一整片的廣大沙洲。原先八里汙水廠附近的海岸呈現侵蝕狀態,台北港興建之後此處海岸未來是侵蝕或淤積,仍有待進一步的調查研究。

    挖子尾灘面的短期地形變動 除了挖子尾沙嘴長期的形態變化外,為更了解挖子尾灘面的短期侵淤狀況,乃透過全測儀(total station)進行實地的灘面測量,選擇每月大潮時進行測量工作,以得到低潮時最大出露的灘面。實測的挖子尾灘面面積約有55296平方公尺,主要範圍為以海巡署八里安檢站(BW)所在之橋墩及灘面右側的一條水泥路(T5)二個基準點可通視的範圍,並將此灘面分為ABC三個區域。BW的橋墩與T5的水泥路成了研究區中的凸出人工結構物,對本地的水流跟泥沙運動造成干擾。

 

    A區為BW與T5中間的灘面,此區面積最大且位於淡水河與臺灣海峽交界之地,所受營力較為複雜,大致以0公尺(平均海水面)為界,分為前濱區及暴潮時才會受影響的後濱區。A區灘面在接近BW橋墩最靠近濱線處,出現地勢較高的沙洲。

    B區為T5右側灘面,直接面臨淡水河,此區坡度較陡且灘面狹窄,所以波浪在平常時期即可直接打到岸上,並無後濱區存在。在B區後方為一整片的沙丘,再後即為挖子尾沙嘴內側的紅樹林自然保留區。 C區為BW左側的灘面,此區已直接面臨臺灣海峽,是三區中地勢最低平的區域,整區都在平均潮位線以下。此區在長期海岸變遷記錄中,海岸後退嚴重,在灘面上有數個低矮的舊碉堡,此為海岸後退的證據之一。在C區外側近濱線處,有一凸出平行於濱線的沙洲,此濱線外緣應屬於近岸地形中的碎浪區。

    若以2002年9月辛樂克颱風事件來探討挖子尾灘面侵淤變化狀況,則颱風後(2002年9月22日)的灘面比颱風前(2002年9月3日)侵蝕深度最大達1.2公尺,堆積深度達0.9公尺。整體而言,仍以侵淤10公分左右的區域所佔面積最大。以每個網格0.2公尺*0.2公尺的面積計算此區侵淤變化量,則颱風事件後灘面堆積了2955立方公尺,侵蝕量為15674立方公尺,全區總變化量為侵蝕12719立方公尺。

    若分別探討挖子尾灘面ABC三區的變化狀況,則侵蝕最嚴重的地方以B區及A區近T5水泥路附近灘面為主。T5水泥路左側灘面侵蝕狀況又比右側嚴重,此乃因水流由T5水泥路左側迎面而來,受到堤防效應在此產生繞射,不斷地挖空此地泥沙,使得T5水泥路左側所受到的水流能量衝擊遠大於右側,侵蝕現象最為嚴重。

    堆積最多的地方在A區暴潮線以上的後濱灘面及近濱線處,此與A區中間較低窪,海水水流湧進時能輕易將此處較細的泥沙顆粒往後濱區搬運,當能量減弱時則泥沙沈積於後濱區,或順著潮水漲退往濱線處移動,而形成A區灘面中間侵蝕但兩旁堆積的狀況。C區的地勢最為平緩,但長期為海岸後退嚴重的地區,颱風後亦發現堆置消波塊的部分海崖受到波浪拍打而崩落,近濱區的沙洲則有堆高的現象。

    在辛樂克颱風事件後的時期,挖子尾灘面仍然呈現侵淤互現的狀況。但是T5水泥路左側與B區較陡較窄的灘面,仍然持續侵蝕的狀況;但A區、C區濱線的沙洲則是往內陸擴張並堆高,沙洲與後濱區中間地勢較低的灘面則被侵蝕,此種狀況應是颱風事件過後,沙洲與灘面逐漸回復其先前被颱風強大能量破壞灘面的狀態。到了2003年5月,整個挖子尾灘面幾乎整體都呈現堆積狀態,並堆積了101立方公尺,已超越颱風事件造成的侵蝕量,連之前一直呈現侵蝕的B區灘面也轉侵為淤,此現象應與季風轉移而改變漂沙、水流方向有很大的關聯,並可顯現出挖子尾灘面具有河口沙洲短期地形變動的季節性回復能力。

    較特殊的為T5水泥路左側灘面,T5水泥路從2002年9月直至2003年5月,此段期間水泥路基底已經被水流破壞,水流已可由水泥路左側直貫右側,這樣的現象使原先水泥路的堤防效應減弱,造成水泥路左側灘面開始出現堆積現象,可見小區域中的人為結構物的存在在短時間內對地形的變動情況即可發現。

結論

    挖子尾沙嘴近幾十年來呈現堆積、轉向、退縮等形態上的變化;在辛樂克颱風事件後,亦在不同位置出現侵蝕淤積的變化差異,且辛樂克颱風事件造成的侵蝕狀況比其他時期明顯,凸顯出颱風事件的能量大於一般時期的營力。挖子尾沙嘴形態與侵淤的變化受到人為結構物、波浪方向、漂沙、河川流量等因素綜合影響,而有不同程度的反應。短期的灘面變動受到颱風、季風、人為結構物的影響更為明顯,凸顯出即使如挖子尾沙嘴如此小區域,也有相當多的課題值得進一步研究探討。由於挖子尾沙嘴後方就是挖子尾自然保留區,自然保留區的紅樹林生態會受到淤泥作用、潮位高低而影響;沙嘴的變遷反應了當地泥沙運動與環境的改變。當現在越來越多人為活動干擾當地的自然生態,若能對挖子尾沙嘴持續進行長期的觀察研究,除了解當地的地形變動狀況及影響因素外,亦能進一步作為挖子尾自然保留區保育的研究基礎。

參考文獻

行政院農業委員會 自然保育網 http://wagner.zo.ntu.edu.tw/reserve/wa/wa.htm [2003.May,10]

張菀文(2002),淡水河口地形變遷之研究,國立臺灣大學地理環境資源研究所碩士論文。

基隆港務局(1997)海岸地形變遷及防護對策研究,淡水港第二期工程(含淡水港外郭防波堤興建工程)環境影說明書(定稿本)–附錄三,基隆:基隆港務局,2-1~4-20、7-2~7-4。