世界上臨海諸國的經濟活動，不論是開發海埔新生地、建造各類商漁港或設置濱海工業區等，都與海洋或海岸環境有很密切的關係。若是地處颱風盛行地區，因常易遭暴潮巨浪侵襲，除了必須為防災減災而建造各種海岸防護工程外，也須兼顧生態保育及景觀遊憩的要求。

  

 

一般社會大眾對海岸相關名詞的認知，往往與海岸專業者不同，因此有必要先予以澄清。

依據國內外海岸工程專書及手冊指出，與海岸相關的主要名詞定義如下：

 

 

總而言之，在不同的水深、潮位、底質及海床地形起伏的情況下，波浪由深海斜向入射，經「外灘」傳遞到「內灘」，歷經淺化、折射與結構物的反射或繞射，以及與其他波動相互作用，直到在「碎波帶」碎波後產生沿岸流，波能大量消減。然後海水在低潮線上的「前灘」及「灘面」上溯升、溯降及滲透，進一步以海灘沉積物（礫石、砂灘）消減所剩餘的能量，現象非常錯綜複雜。

「海灘」是由砂或礫石等非固結性堆積物所覆蓋的海濱。由於海灘的砂粒、礫石容易被波浪帶動，於暴浪時會侵蝕後退乃至消失，小浪時又再回淤，更因受人工設施的影響而改變，是一重要的休憩及經濟活動區，也是吸收波浪能量，保護國土與居民生命財產的緩衝區。因此如何防止海灘侵蝕是海岸工程的重要課題。

岬灣地形的世界觀

世界各地的天然海岸是各種岩岬、丘陵地、土壤（塊石、卵礫石、砂、泥）、沼澤、砂丘或河口三角洲所組成的平直或凹凸的地形。

 

若在碎波帶與外灘有長短適當的天然岩盤、離島或人工構造物（突堤、離岸堤、港埠防波堤等）的岬頭伸入海中，鄰近又有砂礫分布，在當地優勢波浪的長期作用下，在岬頭下游或兩岬之間可望形成「岬灣海灘」。這種岬頭與砂灘交替的地貌，雖然臺灣少見，卻約占全世界海岸的50％。

對一個平衡安定的灣岸而言，若減少由其上游輸入的沿岸漂砂或灣內河川的輸砂，則在當地優勢波浪作用下，灘線會逐漸後退。當上述輸砂完全被攔截時，即「零輸砂」情況，灣線最終會向陸側退縮而達到「靜態平衡」。只有已達到靜態穩定的岬灣，在「零輸砂」情況下，其灘線才可保持不變。

 

 

但當颱風暴浪侵襲時，所有的海灘包括平直及靜態平衡岬灣，都不能免於在瞬間被波浪侵蝕，灘砂也被挖取，而在內灘或外灘海域形成「砂堆」。颱風過後，靜態平衡岬灣內大部分砂堆的砂粒都可能逐漸回復到灣岸內，這種海灘的侵蝕與恢復是大自然循環的過程，也是岬灣海岸自保的天然機制。

世界上有許多安定的天然岬灣，值得觀察、比較、模仿，尤其是它的平面形狀、岬頭布置及當地優勢波浪的入射方向等。藉由最少的人工設施，配合人工養灘，就可創造靜態平衡的灣岸，保護海岸並提供親水遊憩的空間。

海岸科學家Krumbein與Yasso曾以對數螺旋線的數學式，描述天然岬灣的灣線平面形狀，Moreno and Kraus則以雙曲線切線模式驗證任意灣岸的形狀。然而這兩種數學模式都有缺點，諸如未能區分岬灣的安定性、沒考慮入射波浪在岬頭的方向、不能預測大型岬頭延伸或移位對下游海岸的影響等。

目前唯有由Hsu and? ?Evans推導的拋物線灣岸經驗式，因採用了上游岬頭與波浪繞射的工程意義，所以最具實用價值。加上配合巴西學者Klein等人於2003年所研發的電腦軟體（MEPBAY），就可在螢幕上直接驗證天然與人工灣岸的安定性，靜態平衡、動態平衡或侵淤並存的灘線自然調整等3類，因而獲得國內外海岸工程界的普遍認同與採用。

 

靜態岬灣有什麼好處？

Google Earth是近年來研究海岸不可或缺的工具，由它選取有代表性的灣岸影像，以MEPBAY軟體（http?://?siaiacad17?.?univali.br/mepbay）為平臺，可：（1）驗證天然與人工灣岸的安定性—靜態或動態平衡等3大類型；（2）預測大岬頭（新增或改變人工突堤、離岸堤或港埠防波堤長度等）的下游海灘在「零漂砂」情況的靜態平衡灣線；（3）規劃靜態平衡灣岸，配合人工養灘及適當的海岸緩衝帶，以保護海岸或提供遊憩親水設施。

驗證既有灣岸的安定性

 

在啟動MEPBAY程式後，下載巴西Santa Catarina省的Taquarinhas-Taquaras海岸影像，選定上、下游控制點及下游灘線的切線點後，在螢幕上可見到既有灣線與預測的靜態平衡灣線吻合，因此可判定是「靜態平衡灣岸」。

再者，美國加州的Doran砂洲海灘是一個「動態平衡灣岸」，因為既有灣線在以南導流堤堤頭為上游控制點所預測的靜態平衡灣線的海側；若其上游沿岸漂砂或灣內河川輸砂全部消減—即「零漂砂」情況，既有灣線可能後退到預測的靜態平衡灣線；最佳改善策略是延伸北導流堤，使既有砂洲灣線轉型為自然的靜態灣線。

澳洲昆士蘭省外海Great Keppel島的西北部有河口砂洲及自然岬灣，也都屬於「靜態平衡灣岸」。阿拉伯聯合大公國的Dubai境內的Mamzar Beach Park，則是一處成功的人工遊憩灣岸，也屬於「靜態平衡灣岸」。

 

預測大岬頭下游海灘的靜態平衡灣線

 

商漁港主防波堤或河口導流堤的長短與方向，會影響下游海岸的變遷；若堤身太長，必導致下游侵蝕、遮蔽區的淤積，甚至航道淤塞。以花蓮港為例，其東防波堤在1988年延伸1,800公尺後，導致南側的化仁與南濱海岸遭受侵蝕，北濱淤積，阻塞了美崙溪的排水；結果相關單位以建造16座離岸潛堤來因應。若東防波堤減少250公尺，則預測的新靜態平衡灣線趨近既有灘線，海岸侵蝕幅度可望大幅減輕。

再以日本千葉縣東京灣區的檢見川（Kemigawa）海岸為例，若能配合適量的人工養灘，預期可達到的靜態平衡灣岸，也可由MEPBAY估繪。

規劃靜態平衡灣岸

 

多年來我國與許多國家的海岸防護工法，大都以建造剛體結構為主，缺少海岸地貌的宏觀及創造永續海岸環境的積極思維，這作為遠不如日本的海岸社區示範及義大利與西班牙在地中海區的人工遊憩灣岸。

其實在工程實務上，可先通盤考量相關海岸的安定性，運用「靜態平衡灣岸」的觀念，針對被侵蝕的平直海岸或灣岸，以MEPBAY或西班牙的全國通用軟體SMC在適當的位置布設人工岬頭（改良式的突堤與離岸堤等），再配合人工養灘與適度的海岸緩衝帶，創造安全、自保、美觀及親水的近自然灣岸，以提供親水遊憩的空間，增加觀光資源，並促進社會繁榮。

西班牙西南部的Pedregalejo海岸，位於Malaga東方5公里處。在1980年代之前，它原是一處荒僻的小漁村，但政府運用離岸堤與複合型突堤規劃人工岬灣，配合養灘，成功轉型為一個觀光景點，是一個常被引用的案例。另新加坡的聖淘沙是一個著名的觀光島，其西南側海岸則是滿布人工岬灣；它東南方的Seringat島也在2001至2008年間以整併兩個小島及填海造陸方式，建造了一個靜態平衡岬灣。

 

自2004年來，我國的海岸工程顧問公司已應用靜態岬灣的概念規劃了多處岬灣，包括：（1）花蓮南北濱；（2）新北市白沙灣；（3）臺南安平，以港埠擴建及航道濬深的土方，在商漁港防波堤之間配合兩座約300公尺的馬刺型突堤完成岬灣；（4）高雄西子灣，以兩座160公尺的馬刺型突堤岬頭配合近海抽砂養灘，建造人工岬灣、復育海灘；（5）屏東大鵬灣，以馬刺型突堤、魚尾型突堤及離岸堤配合人工養灘，預期在近年內打造3個岬灣等。

對人工灣岸有興趣的讀者，可由Google Earth查察世界上各式的灣岸影像，在綜合比較結構物與岬灣的類型後，應能有更深入的了解。

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