海岸環境變化乃為自然平衡之過程，但由於往昔對海岸變遷瞭解不足，大多數的海事工程皆影響海岸，造成天然海灘之流失，繼而影響民眾之親水權力。吾人研究近十年來在高雄策劃海岸保護與復育，包括旗津海岸整治及西子灣海岸景觀改善示範工程等，提出相關海岸保育及海岸環境營造新思維，以供國內海岸環境規劃者參採。
近年來高雄地區受海岸開發及環境變遷之影響，旗津海岸線侵蝕非常嚴重，且旗津海水浴場鄰近海域亦常有遊客因戲水不慎被裂流(rip currents)帶往外海而發生溺水事件，為保留這片歷史悠久之美麗沙灘，高雄市政府於民國98年起著手辦理「旗津區海岸線保護工程」計畫，為國內首例採用離岸潛堤配合人工養灘工法之海岸保護工程，並已於102年7月完工。在工法的研擬中，吾人參考該計畫之研究成果，以數值模式GENESIS、MIKE21及水工模型試驗，進行漂沙現象探討、定沙保護對策研擬及養灘工法成效評估等課題；得知優勢波浪作用期間漂沙卓越方向係由南往北，經旗后山外折出海，再沿高雄港第一港口南防波堤淤積於航道。在定沙保護對策研擬方面，以離岸潛堤或離岸堤配合人工養灘的綜合工法是海岸保護的最適方案，不但可減緩旗津海岸侵蝕，降低裂流流速，同時可增加海水浴場遊客休閒安全。在養灘工法成效評估方面，在無搭配人工養灘情形下，雖可消減堤後波浪能量，但因旗津海岸缺乏天然沙源補充，堤後遮蔽區域因淤積之漂沙會取自兩離岸堤間的海灘，反而造成侵蝕，故為避免發生堤後侵蝕，有必要配合人工養灘。
旗津海岸整治完工後，整體海岸環境包含潛堤、離岸堤、海水浴場、海岸景觀步道及觀海台等設施，並與海岸公園相結合，使休閒遊憩之空間由陸域，開拓至海陸併行之情景，對未來本區之觀光事業挹注更多的新契機，也間接加速帶動旗津地區之服務產業。除開創國內海岸保護工程之先河外，高雄旗津海岸案例亦深具國內外海岸環境營造實務之指標性意義。

Changes in coastal environment are the balancing process of nature. However, most of the constructions on the coast affect the environment, cause erosion and further impair people’s right of access to the water due to lacking in understanding the coastal changes. In the past decade, the author of this dissertation has worked on coastal protection and restoration for Kaohsiung, including Cijin coastal restoration and Sizihwan landscape improvement etc., and provided new thoughts for the domestic planners dealing with coastal environment.
Affected by recent coastal development and environmental changes in Kaohsiung, Cijin coast has suffered serious erosion. Besides, drowning accidence often occurs caused by rip currents. In order to preserve this beautiful beach with a time-honored history, Kaohsiung City Government commenced the “Cijin Coastline Protection Project” in 2009, the first domestic coastal restoration project employing offshore submerged breakwaters. The project was successfully completed in July 2013. In this study, numerical tools (GENESIS, MIKE 21) and hydraulic model tests were adopted to investigate littoral drift issue, formulate beach stabilization policy, and evaluate the effects of beach nourishment. The results showed that predominant direction is northward during the prevailing wave season. At Cihou Mountain, wave deflects offshore, and deposits sediment into the navigation channel at the end of southern breakwater for the Kaohsiung First Harbor. Therefore, the best beach stabilization scheme for Cijin coast is to apply offshore submerged breakwaters (or with offshore breakwaters) cooperating with beach nourishment. In this way, the erosion at Cijin can be mitigated, as well as the speed of rip currents, and the safety of all beach users can be insured. As to the evaluation of beach nourishment, the results indicated that it was necessary to integrate the project with beach nourishment, otherwise the native beach sediment in the gap between the submerged break waters would be transported in their lee, thus causing adverse effect to the beach.
Upon the completion of the Cijin Coast Protection Project, the overall coastal environment, including submerged breakwaters, offshore breakwaters, the bathing beach, the coastal landscape trail, and the sea-lookout platform all together expand the recreational space from the land to the seaside by connecting with the existing coastal park. It has also enhanced the opportunities for the tourism industry and accelerated the development of service industry in Cijin area. The work described in this report not only initiates a domestic pioneer project of coastal protection, but also serves as an indicator of significance.

目錄
論文審定書 i
誌謝 ii
中文摘要 iii
Abstract iv
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xv
符號說明 xvii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.1.1 研究動機 1
1.1.2 研究目的 4
1.2 研究範圍與大綱 4
第二章 相關文獻及國內外案例探討 6
2.1 相關文獻探討 6
2.2 國內外案例探討 6
2.2.1 國內案例 7
2.2.2 國外案例 17
2.3 海岸保育新思維 26
第三章 旗津海岸基本資料調查蒐集與分析 29
3.1 氣象條件 29
3.1.1 風 29
3.1.2 氣候 34
3.2 海象條件 35
3.2.1 波浪 35
3.2.2 潮汐與潮位 40
3.2.3 流況 43
3.2.4 底質粒徑 50
3.2.5 漂砂 51
3.3 地形與地質 58
3.3.1 海域地形 58
3.3.2 海域地形侵淤趨勢 63
3.3.3 旗津海岸線變遷趨勢 68
3.3.4 地質分布 70
第四章 旗津海岸漂沙現象探討 72
4.1 旗津海岸改善前之狀況與特性 72
4.1.1 旗津海岸地理環境與景觀特色 72
4.1.2 海水浴場至觀景台段海岸改善前之狀況與特性 74
4.1.3 觀景台至風車公園段海岸改善前之狀況與特性 77
4.2 漂沙特性分析 82
4.2.1 漂沙代表波浪特性 82
4.2.2 碎波水深之決定 86
4.2.3 漂沙移動界限水深之計算 86
4.2.4 沿岸流漂沙之界限水深(Closure depth) 87
4.2.5 漂沙特性指標綜合整理 87
4.3 歷年海岸變化趨勢分析 89
4.3.1 整體侵淤趨勢分析 89
4.3.2 分區侵淤趨勢分析 95
4.3.3 斷面侵淤趨勢分析 99
4.4 旗津海岸改善工程之必要性 103
第五章 數值模擬與水工模型驗證 106
5.1 數值模擬驗證 106
5.1.1 數值模式分析程序 106
5.1.2 模式理論說明 107
5.1.3 模擬條件說明 111
5.1.4 波場及沿岸流場模擬計算 114
5.1.5 底床變遷之模擬計算 115
5.1.6 小結 118
5.2 水工模型試驗驗證 120
5.2.1 水工試驗流程架構 120
5.2.2 水工試驗條件考量 121
5.2.3 水工驗證試驗成果 131
5.2.4 小結 135
第六章 高雄旗津海岸保護方案研擬 136
6.1 整體規劃設計理念說明 136
6.1.1 海岸環境營造趨勢 136
6.1.2 規劃理念與策略 138
6.1.3 規劃設計原則 140
6.2 旗津海岸保護最適方案研擬 140
6.2.1 原先期規劃配置分析 140
6.2.2 修正配置方案擬定過程說明 146
6.2.3 計畫區最適數模配置方案分析 154
6.3 保護方案定沙成效評估 172
第七章 旗津海岸環境營造 176
7.1 旗津海岸環境整體營造課題及對策 176
7.2 旗津海岸保護工程完工初期成效 178
7.3 旗津海岸堤後環境改善建議 181
7.4 旗津海岸環境營造未來展望 183
第八章 結論與建議 185
8.1 結論 185
8.2 建議 186
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