您的瀏覽器不支援JavaScript功能,若網頁功能無法正常使用時,請開啟瀏覽器JavaScript狀態
跳到主要內容區塊
:::回首頁網站導覽RSS英文版
規劃成果回顧

經濟部水利署

水利規劃試驗所

Water Resources Planning Institute, Water Resources Agency, Ministry of Economic Affairs
水利規劃試驗所
    :::
  1. 首頁
  2. 重點業務與回顧
  3. 區域排水類
  4. 規劃成果回顧

嘉義縣東石鄉四股村落淹水防護設施規劃

分享給LINE好友 !

  1. 計畫背景與緣由

    嘉義縣東石鄉鰲鼓村四股村落位於嘉義縣北部沿海地區,位處北港溪南岸鰲股農場內,村落面積約3公頃,居民戶數約100多戶。社區聚落位於北港溪旁,地面高程約為EL:0m~(-0.4m),鄰雲林、嘉義縣界,村落及周邊農場均為台糖土地,對外之排水部分藉由道路側溝及農場小排收集至北港溪之堤後排水,部分則由農場內鰲鼓排水系統收集排放,無明確之集水區邊界,並因長期地層下陷導致地勢低窪,多呈溼地型態。交通方面主要有台17線及嘉168線穿越本計畫集水區,另有台61線(西濱公路)於東石鄉網寮村(170線)處設有交流道,聯絡鄰近區域相當便利,區域概況如圖1所示。

    村落對外之排水部分,係藉由道路側溝及農場小排收集至北港溪之堤後排水;農場周邊排水部分則由農場內鰲鼓排水系統收集排放至六腳排水。

    嘉義縣東石鄉鰲鼓村四股村落區域範圍圖

    圖1 嘉義縣東石鄉鰲鼓村四股聚落周邊區域概況圖

  2. 大事紀要

    東石鄉鰲鼓農場內四股村落,因地勢低窪,民國94年612水災淹水14天為甚。有鑑於此,本所將此地區列為重要之淹水保護區域,於民國94年投入人力進行規劃。規劃完成後,續由水利署第五河川局將其納入易淹水地區水患治理計畫第1階段優先辦理,有效改善當地之淹水情況,保護人民生命、財產安全,重要大事紀要,示如表1。

    表1 四股聚落淹水防護設施大事紀要
    民國年份 內容
    94 6月12日~16日連續豪雨,造成村莊及周邊積水數日不退,緊急調配多部抽水機於北港溪畔進行抽水處理。
    94 7月6日呂副總統視察雲嘉地區淹水災情
    94 9月水利署水利規劃試驗所提東石鄉鰲鼓村四股聚落圍堤滯洪池規劃建議書」供四股村村莊淹水改善參考依據,並通過審查程序。
    96 5月隔年(97) 1月水利署第五河川局進行四股聚落圍堤滯洪池工程(第一期),包含聯外道路加高1,204m、村落外側築堤770m及引道6處等。
    96 9月隔年(97) 5月水利署第五河川局進行四股聚落圍堤滯洪池工程(第二期),包含抽水站0.3cms×2台)、滯洪池工程、聯外道路加高550m及村落外側築堤170m等。
  3. 規劃經過與成果

    民國94年6月12日至6月16日因梅雨鋒面與西南氣流帶來之影響,為嘉義地區帶來大豪雨,再加上沿海地區地勢低平,長期排水不良,造成全區大範圍之淹水,淹水涵蓋嘉義地區多數鄉鎮,淹水最深約達2.0m。其中,東石鄉鰲鼓村四股村落,由於長期地層下陷造成現況地勢低窪,現況田面高程接近海平面,村莊尚無完整之排水系統,且村莊周邊並無明顯之集水區邊界可阻擋外水,造成約兩週之積水時間不退。

    本計畫當時規劃主辦所內同仁為林志翰工程司,協辦同仁為張惠如、涂世本及黃國洲工程司,並經東石鄉公所建設課蔡課長及台糖農場人員協助,進行現地資料測量調查(如照片1)、工作研商、內業分析模擬,並廣納地方居民意見後,研擬可行方案,採用方案規模及估算茲分述如下:

    1. 圍堤高度估算

      採用二維漫地流演算模式,配合各重現期之暴雨雨型及實測地形(分析區域總面積約500ha)高程資料,分析村落周邊區域各重現期之淹水情況。模擬結果顯示重現期100年之村落周邊平均淹水深度約為56公分,另依經濟部水利署民國94年「臺灣地區地層下陷之監測、調查及分析」報告,本地區近2年之沉陷速率約為5cm/年,故另預留約5年之沉陷量25公分,由於計畫周邊地表平均高程接近0m,圍堤高度建議不低於E.L. 0.8m。

    2. 村落滯洪池及規模

      由於本地區村落滯洪池土地現為台糖農場土地,用地問題較易解決,村落滯洪池之用地範圍將配合地形及地下水位高度估算。

      經測量村落平均標高約0.1m(村落東側最高0.4m,村落西側最低約-0.1m)。本計畫地下水位資料經查台灣糖業公司農場內既設排鹽暗管抽水站集水井,於94.09.19配合機房開啟及現場測量未抽水之地下水位標高為E.L.(-1.0)m,並經台糖公司人員證實水位高度相當平時豐水期觀測地下水位高,即本地區現況之滯洪池最低有效水位約E.L.(-1.0)m。

      考量現況之田面高程,及便於滯洪池未來之植生及維護管理,村落滯洪池之池底全面挖深至約(-1.5m),以村落側溝最低高程(-0.3m)計,有效蓄水深度保守估算約0.7m。並考量村落周邊之現況地形條件、村落東側地勢高於西側(實測最大高程差約0.5m),故滯洪池設於村落西側北部,配合現況地形範圍延伸至北側灌溉溝為邊界,於村落西側北部開挖村落滯洪池面積1.3公頃,配合周邊護坡(內坡1: 3、外坡1:1)及綠美化設施後,推估可蓄水體積。

      由於滯洪池位於學校及村落環村道路後方,滯洪池護坡設計不宜過陡,應設置周邊安全保護設施並強化管理(必要時配合安裝監視與緊急求救生設備),確保當地村民及兒童之安全。

    3. 抽水機規模估算

      保護標準採100年重現期一日暴雨設計,暴雨量為375公釐,以Horner公式塭港站雨型分析之100年重現期之小時逕流歷線,累積總逕流體積約12,200m3 ,扣除滯洪池之有效蓄水體積約6,700 m3後,不足部分以抽水機抽除。扣除滯洪池之蓄水體積後,尚有逕流體積約5,500 m3,所需抽水規模至少需0.2cms。並為利豪雨期間滯洪池之蓄水空間,建議配合豪雨前抽水至常水位(標高約-1.0m),豪雨期間視積水情況增減啟動台數。

    4. 排水渠道及北港溪水門尺寸估算

      1. 排水及水門流量估算

        村落至北港溪間之排水及水門,宜納入東至省道台17線、西至村落排水、北至北港溪、南至村落前嘉2線間範圍之集水面積,另水門尺寸應可再承納北港溪南側灌溉溝之流量為宜。配合一般區域排水渠道計畫排水量之採用,排水斷面設計保護標準提高到能滿足10年重現期之洪峰流量為準,另出口新設水門構造物尺寸則以可通過25年重現期暴雨內水排放為原則。

        經分析台糖公司該區塊之集水面積約為58公頃,參酌以往本地區排水規劃報告之水文分析結果,鰲鼓地區支排之10年設計比流量約為6.5~7.4 cms/km2,以比流量7 cms/km2估算,則排水之最大流量約為4cms。另水門部分,鰲鼓地區支排之25年設計比流量約為7.8~8.8 cms/km2,以比流量8.3 cms/km2估算,則25年重現期排水渠道之最大流量約為4.8cms。另考量農田水利會北港溪旁灌溉溝滿水承納流量約為1.3cm及村莊圍堤抽排量0.5cms,則25年重現期水門最大承納流量約為6.6cms。

      2. 排水出口閘門尺寸檢討

        考量北港溪洪水期間排放不易、閘門上游積水程度(模擬25年重現期積水位約近E.L. 0m)、排水二岸之田面高程(-0.5)m~ (-0.9)m、路面高程及銜接排水路高程坡度、北港溪出口潮位、水門前灌溉溝、閘門退水空間、北港溪堤防外至深槽間現況、地層下陷等因素後,設計閘門高度為2m,頂高為0.5m,底高(-1.5)m。閘門寬度經考量內外水位差、25年重現期渠道內積水深及流量、水門係數等因素後,推估總淨寬約為6m,並建議設計時需考量結構及水密性等因素。

        整體規劃方式採用集水區綜合治水方式洪災消減,並以二維淹水模式進行改善前後之淹水模擬比較(示如圖2)。另為確保汛期村落對外之安全,規劃並建議應加高村落主要對外道路之路面高程。整體規劃建議之排水改善設施布置如圖3所示。

      • 同仁與農場人員討論
      • 農場水井水位調查
      • 同仁村落周邊測量調查
      • 排水出口外側北港溪測量調查

      照片1 規劃過程照片

      • 村落圍堤整治工程改善前
      • 村落圍堤整治工程改善後

      圖2 四股聚落改善前後淹水模擬範圍比較圖

      四股村落圍堤滯洪池規劃建議改善設施布置圖

      圖3 規劃建議改善設施布置圖

  4. 規劃方案與實施成果比較

    本計畫之規劃方案與實施成果比較,包含村落圍堤、滯洪池、村落排水路改善、出口閘門、村落主要對外道路加高等方案均與本所規劃內容相符,僅部份設施尺寸高程於計畫測設階段進行微幅調整(圍堤高度增加預留下陷量,由0.8m調高為1.2m;抽水規模考量連續降雨與機組故障風險,由0.2 cms調整為0.3cm機組2台),圍堤施作之斷面型式示如圖4。設施實施前612豪雨村落周邊淹水情形如照片2,完成後至今均未發生淹水。現場改善前後比較示如照片3。

    四股村落淹水防護設施圍堤施作型式 註: 經濟部水利署第五河川局提供。

    圖4 四股聚落淹水防護設施圍堤施作型式

     村落周邊鰲鼓農場612豪雨淹水情形

    照片2 聚落周邊鰲鼓農場民國94年612豪雨淹水情形

    位置 施工前照片 施工後照片
    村落前方圍堤  四股村落淹水防護設施施工前後照片  四股村落淹水防護設施施工前後照片
    村落後方圍堤  四股村落淹水防護設施施工前後照片  四股村落淹水防護設施施工前後照片
    村落滯洪池  四股村落淹水防護設施施工前後照片  四股村落淹水防護設施施工前後照片
    接北港溪道路及排水  四股村落淹水防護設施施工前後照片  四股村落淹水防護設施施工前後照片

    照片3 四股聚落淹水防護設施施工前後照片比較

    四股村落淹水防護設施工程實施後,至今當地均未發生淹水之情況,改善成效顯著。本工程案例發揮減災成效的關鍵在於四股村落設置村落圍堤後已能有效防止外水入侵漫淹,內水部份則設置滯洪池搭配抽水站等綜合治水措施,有效改善村落積水。

    水利部門為解決村落淹水問題,經常採用完全封閉式之村落圍堤防護措施,利用村落鄰近既有之外圍道路、魚塭堤岸或灌排渠岸等,構築村落防護圍堤,當用來防護村落的圍堤不再是由混凝土砌成的高牆,取而代之是用較符合自然元素的土堤綠坡構築,不僅守護了村民生命、財產安全,更提供居民們平時休憩話家常,以及當地藝術發揮文化創意的活動空間。在建立基礎村落防災設施的同時,若能兼顧創造民眾所需活動空間,並藉由民眾參與活動,使防災理念潛移深植民心,致催化村落設施、群聚與村落本身之間連結,實為公共工程策略行銷最好的方式之一。