請敘述海岸侵蝕保護的結構物，不透水的直立沉箱與透水的拋石堤， 從能量消散的結果各有什麼優缺點？（6 分） 一週期10 s 的波浪傳至位於30 m 處的拋石堤，在…

題目

請敘述海岸侵蝕保護的結構物，不透水的直立沉箱與透水的拋石堤， 從能量消散的結果各有什麼優缺點？（6 分） 一週期10 s 的波浪傳至位於30 m 處的拋石堤，在距底床10 m 的 移動波壓計量到如圖3 所示的波壓結果，在反節（腹）點的壓差是 4700 N/m2，在節點的壓差是2100 N/m2，假設全反射且沒有能量損失， 反射與穿透係數Kr、KT各為何？（ p p coshk(h z) P ρgK (z)η , K (z) cosh kh ， t i r max η H H ， t i r min η H H ＆淺水假設）（7 分） 颱風期間海岸災害時結構物的破壞往往與潮汐及颱風作用的那三個 因子有關？（6 分） 全球暖化造成的淹水災害，海岸地區首當其衝，防災之道除了結構物 設置的選項，請敘述還有那些非結構物的措施可以考量？（6 分） 圖3 拋石堤前水下距底床10 m 處移動的壓力計所得壓力時間分布 30 m Traversing pressure sensor 10 m Pressure record from traversing sensor Time Pressure 2100 N/m2 4700 N/m2

參考解答（AI 生成，非官方）

• 一、不透水直立沉箱：波浪幾乎全反射，反射係數接近1，能量多以堤前重立波形式存在而不消散。優點為斷面小、用料省、施工快速、水深大處較經濟、可兼作碼頭胸牆、耐大波衝擊；缺點為堤前波高倍增、基礎淘刷（scour）嚴重、越波與波力集中、對地基承載力要求高，且反射波造成鄰近海岸波能集中與侵蝕，景觀與生態性較差。
• 二、透水拋石堤：堤身屬孔隙介質，波浪在孔隙中產生摩擦與紊流而消能，反射小。優點為消能效果佳、堤前波高與越波較小、對軟弱地基適應性高、可就地取材、孔隙富生態、受損後易修補；缺點為斷面龐大、需大量石料與較大用地、堤體沉陷與淘刷、透過堤身之滲流與傳遞波仍存在，颱風越波常造成堤面塊石飛散，維護成本較高。
• 三、反射與透過係數計算：部分重立波於反節（腹）點η_max=(H_i+H_r)/2、節點η_min=(H_i-H_r)/2；壓力振幅p=ρgK_p(z)η，同一測點之K_p對入射與反射相同，故Δp反節/Δp節=(1+Kr)/(1-Kr)=4700/2100=2.238。解得Kr=H_r/H_i=0.382≈0.38。假設除反射外無能量損失，Kr²+KT²=1，KT=√(1-0.382²)=0.92。淺水假設下K_p≈1，亦可以η=Δp/ρg驗算，比值相同。
• 四、颱風與潮汐之三個破壞因子：(1)潮位，含天文潮與暴潮位（storm surge），高水位使碎波帶前移、堤前水深增大、越波量劇增；(2)波浪，颱風巨浪之波高與週期增大，波力與越波水量超過設計值；(3)風，強風之風壓、飛沫與風驅流直接作用於結構並助長越波。三者同時發生（如滿潮遇颱風）即形成複合災害，另須注意暴雨逕流與基礎淘刷之加成。
• 五、非結構物措施：(1)劃設海岸保護區、防護區與退縮線（setback），實施土地使用分區管制；(2)建築耐淹設計、高腳化與防洪閘門等洪氾防護（flood-proofing）；(3)建立暴潮與越波預警、疏散避難系統；(4)推動洪水保險與災害救助；(5)養灘、沙丘復育、紅樹林與防風林等生態緩衝；(6)海岸長期監測、風險地圖與國土規劃調適，並配合減碳政策降低長期風險。

AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。

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