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验康
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1 行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告海岸土地利用變遷及其環境災害之分析 The impact of land use change on environmental disasters in coastal zone of Taiwan 計畫編號 :NSC Z 執行期間 : 90 年 8 月 1 日至 91 年 7 月 31 日計畫主持人 : 張長義國立臺灣大學地理環境資源學系計畫參與人員 : 林俊強翁彥筑一中英文摘要近年台灣地區土地需求殷切, 由於有限的平原地區已幾近飽和程度, 海岸地區遂成為主要的開發目標之一, 然海岸地區的自然資源具高度敏感性與脆弱性, 不適當的土地使用方式往往造成自然資源的耗竭與生態體系的破壞, 近年進而引發各種環境災害, 影響民眾生計與國土保安甚鉅, 例如海岸堤防及港灣建設所引起的海岸侵蝕, 養殖或工業抽水所引起的地層下陷等本研究擬從土地利用的角度探討不同土地利用與海岸環境災害的關係, 尤其從土地利用變遷的分析來剖析其與海岸環境災害的關係, 包括地層下陷土壤鹽化海水倒灌海岸侵蝕地形景觀破壞海岸污染等問題, 並進而研擬對策, 提供政府相關部門進行國土規劃與災害防治的依據與參考關鍵詞 : 海岸環境災害, 土地利用變遷 This research will investigate environmental disasters such as land subsidence, coast erosion, flooding, salinization in terms of land use change in the coastal areas. A GIS database for major environmental disasters that have been held in the coastal areas of Taiwan will be established. Exploratory analytical methods and GIS will be employed to delineate both spatial and temporal relations between disasters and different land use types. Confirmatory analytical methods will be used to validate theoretical hypotheses. Research results expect to formulate suggestions for land use planning and coastal zone management policies. Keywords:Coastal environmental disaster, land use/cover change (LUCC) 二緣由與目的海岸地區除富有高經濟價值的天然資源外, 亦為人口成長壓力與經濟快速成長過程中土地資源供應的來源, 尤以地狹人稠, 山多平地少的台灣為甚台灣地區自光復以來, 由於人口快速增加, 工業化與都市化日益彰顯, 可利用的土地資源有限, 地處都市邊緣地區的海岸土地也日漸形成各種土地利用活動的供應者, 也自然成為各類土地活動的競爭所在台灣的海岸環境品質在快速而不當的利用及無強有力的管理單位規劃督導下, 造成了嚴重的環境災害問題, 具體包括 : 沿海地區河川及近海水域的嚴重污染地層下陷土地鹽化海岸侵蝕海岸地形改變及海水倒灌等 ( 張長義,1994) 本研究擬從土地利用的角度探討不同土地利用與海岸環境災害的關係, 從土地利用變遷的分析來剖析其與海岸環境災害的關係, 並進而研擬對策, 提供政府相關部門 1

2 進行國土規劃與災害防治的依據與參考本年度研究計畫內容包括兩大部分 : 一全台灣地區土地利用變遷對海岸環境災害的關係之初步分析 ; 二北部海岸地區以宜蘭縣為例, 深入探討沿海養殖土地利用活動與地層下陷之關係完成下列工作及成果 : 1. 收集整理歷年台灣海岸地區主要環境災害資料, 包括發生地點時間空間規模等, 並建立 GIS 資料庫 2. 完成台灣海岸各類環境災害與土地利用的關係初步分析 3. 完成歷年來宜蘭海岸養殖土地利用活動與地層下陷災害關係之探討三結果與討論 ( 一 ) 台灣海岸土地利用變遷及環境災害之分析本研究透過文獻回顧海岸環境災害事件 ( 聯合知識庫 ; 中時電子報 ), 從發生之地點時間災害之規模, 可將環境災害分為地層下陷土壤鹽化海水倒灌海岸侵蝕地形景觀破壞海岸污染等部分討論 1. 地層下陷 : 台灣西海岸地區多屬沙岸地形, 地質鬆軟, 加上民眾長期以來取用地下水灌溉養殖, 造成地層下陷問題嚴重, 包括台北盆地宜蘭彰化雲林嘉義台南高雄屏東等地區以下各縣市為經濟部水資源局於民國八十七年公告的嚴重地層下陷區 : 彰化縣之大城鄉 ; 雲林縣之麥寮鄉台西鄉四湖鄉口湖鄉 ; 嘉義縣之東石鄉布袋鎮 ; 屏東縣之東港鎮林邊鄉佳冬鄉及枋寮鄉, 共計 974 平方公里 2. 土壤鹽化 : 沿海地區的土壤鹽化問題大多是因為海水倒灌, 土地長期浸泡在含有鹽分的海水中所致由於土壤酸鹼值的改變, 使得一般農作物無法生長 ; 土地長期泡水, 排水不良, 也不利於後續的土地變更使用, 因此土壤鹽化地區多半呈現荒地閒置的情況土壤鹽化的地區分佈大致和地層下陷以及海水倒灌區一致, 但所影響的範圍較小 3. 海水倒灌 : 海水倒灌在台灣海岸地區是個很普遍的環境問題, 尤其以西南沿海地層下陷區情況最為嚴重, 每逢颱風豪雨甚至是農曆大潮都會發生海水倒灌的現象, 使民眾苦不堪言海水倒灌除了威脅居民生命財產妨礙交通等負面影響外, 土地更會因為長期浸泡海水而造成鹽化的問題, 使得沃土變荒原而棄置, 這無非是土地資源的浪費 4. 海岸侵蝕 : 台灣 1200 公里長的海岸線有近 1000 公里正遭受嚴重侵蝕除已開發地區及岩盤海岸外, 大部分海岸普遍發生侵蝕現象, 其中最嚴重地區包括台北縣八里海岸新竹漁港旁雲林縣沿海海岸嘉義縣布袋好美寮沿岸台南縣青山洲海岸台南市喜樹海岸沙灘高雄縣蚵子寮海岸高雄市紅毛港附近海岸屏東林邊溪南塭豐海岸以及東部的台東太麻里海岸花蓮市南濱海岸宜蘭頭城海岸等 5. 地形景觀破壞 : 台灣的海岸地區長久以來被作為垃圾廢棄物傾倒之場所, 不僅破壞海岸景觀, 更造成海岸環境的污染其他有關海岸地形景觀破壞的事件還包括宜蘭頭城大里海蝕平台上遭人設置混凝土拌合場及九孔池花東海岸公路拓建破壞當地海岸景觀等 6. 海岸污染 : 海岸污染主要發生在沿海碼頭區域, 最常見的災害成因為船隻漏油污染近年來重大的污染案件有民國九十年馬來西亞籍阿曼娜貨輪觸礁, 污染基隆海域 ; 九十年大量廢機油沿梧棲大排流入台中港 ; 九十年軍艦與巴拿馬籍化學船相撞, 有毒物質外洩污染高雄外海 ; 九十年希臘籍阿瑪斯貨輪觸礁翻覆, 船上重油與鐵砂外漏, 污染墾丁外海等 2

3 ( 二 ) 宜蘭沿海養殖漁業與地層下陷個案研究 1. 宜蘭沿海養殖漁業土地利用變遷宜蘭縣的養殖漁業分佈在沿海鄉鎮, 以蘭陽溪為界, 溪北集中在得子口溪下游兩岸直到河口竹安橋 ; 溪南集中在冬山河下游兩岸直到河口清水溪橋, 沿著台二線兩旁養殖池呈帶狀分佈 ( 楊雲龍,1995) 從行政區來看, 淡水養殖集中在頭城礁溪壯圍員山冬山等鄉鎮, 鹹水養殖則集中在蘇澳和五結兩個南方的沿海鄉鎮宜蘭縣早期的養殖漁業以淡水養殖為主, 兼有稻田養殖, 主要的養殖魚類為吳郭魚, 民國五 0 年代開始養殖鰻魚, 並在民國六 0 年代逐漸取代吳郭魚, 成為縣內養殖的大宗 ( 楊雲龍,1995) 蘭陽平原豐沛而純淨的地下水恰為鰻魚最佳的天然條件, 且河口地區盛產鰻苗, 再加上經濟利益的誘因之下, 使得當時的鰻魚養殖相當盛行, 也促使當時宜蘭地區的專業養殖魚塭的發展 ( 張長義劉英毓,2000) 民國六十五年養蝦傳入宜蘭, 養蝦魚塭迅速擴張, 並超過鰻魚養殖面積 ; 民國七十六年全台發生草蝦病變, 宜蘭縣養殖業者紛紛改養斑節蝦, 並成為主要的養殖魚種, 由於氣候與環境條件優越的因素, 宜蘭縣於民國八十年年已成為全省斑節蝦養殖面積最多的地區 ( 周文玲,1990) 民國八十一年宜蘭地區斑節蝦養殖再度爆發病變, 出現近八成的養殖池發生斑節蝦大量死亡的情況, 使得許多養殖戶暫時停養, 休養與廢養的魚塭數目大幅增加 ( 張長義劉英毓,2000) 在養殖類型方面, 民國六十六年開始有鹹水養殖, 面積並逐年大幅上升, 到了民國七十六年已達 1650 公頃, 直至今日鹹水養殖面積皆維持在 1000 公頃以上, 約佔全縣養殖土地的 88% 2. 宜蘭地區地層下陷分析宜蘭縣海拔高度 50 公尺以下的平原地區約佔全縣面積的 23.4%, 其中沿海平原部分為主要的地層下陷區蘭陽平原的地層透水性及補助情形良好, 且雨量豐富, 探究其地層下陷的原因與地下水位之下降關係密切一旦地下水被超抽, 地層失去水的支撐而受重力壓密, 逐漸下陷, 日後雖可藉由補助使地下水水位回升, 地層下陷終究無法恢復原狀, 僅能停止或減緩下陷的速率而已 ( 楊雲龍,1995) 宜蘭沿海地區地層下陷檢測工作由台灣省水利局辦理, 民國六十五年起設置地下水水位觀測井, 進行地下水位的監測據資料分析顯示, 宜蘭地區每年九至一月為地下水的高水位期, 三至七月為低水位期, 加以養殖魚塭之用水高峰在夏季, 更加劇地下水位的下降, 而造成地層下陷 ( 經濟部水資源局,2000) 以下分三階段探討蘭陽平原地層下陷之情況與變遷趨勢 : (1) 民國七十三年至七十八年 : 根據檢測資料統計結果 ( 台灣省水利局,1994) 顯示, 蘭陽平原以五結鄉的四結及壯圍鄉的永鎮為下陷中心, 兩者的下陷量都在 15 公分以上, 下陷量由此二中心向北西南三方向遞減總計下陷量達 15 公分的面積約 34 平方公里, 分佈在壯圍鄉五結鄉以及宜蘭市羅東鎮冬山鄉的部分地區 ; 下陷量在 12~15 公分的面積約 44 平方公里, 分佈在壯圍鄉五結鄉羅東鎮宜蘭市冬山鄉及員山鄉的部分地區 ; 下陷量在 6 公分以上的面積約 160 平方公里 ( 楊雲龍,1995) (2) 民國七十八年至八十三年 : 第二階段的地層下陷情況較為緩和, 沿海地區的下陷量縮減到 3 公分, 包含壯圍鄉宜蘭市及五結鄉部分地區, 面積約 22 平方公里 ; 總計下陷區域約 91 平方公里 ( 楊雲龍, 1995) (3) 民國八十三年至八十八年 : 民國八十三年至八十六年期間累積下陷量超過 10 公分的範圍主要在壯圍鄉, 下陷速率約每年 3 公分民國八十六年至八十八年期間僅 5 3

4 % 的檢測點下陷量超過 2 公分, 地層下陷情況趨緩, 且大致呈現穩定狀況, 至民國八十七年宜蘭地區的下陷面積已歸零 ( 經濟部水資源局,2000) 3. 養殖漁業與地層下陷之關係分析宜蘭地區地層下陷與養殖漁業的關係, 養殖業興起的民國六 0 年代末期正是地層下陷突顯徵兆的階段隨著七 0 年代養殖漁業的興盛, 地層下陷亦漸趨嚴重, 尤其在夏季地下水低水位期間大量抽用地下水供養殖使用, 加速地層下陷的惡化民國八十二年以後養殖面積逐年遞減, 地層下陷的情況亦趨緩, 並停止下陷由歷年養殖漁業盛衰以及地層下陷情況的分析可知兩者的關係十分密切, 並呈現正相關, 養殖漁業越興盛, 地層下陷的情況越嚴重故可知養殖漁業超用地下水為地層下陷的原因之一四結論與建議本研究在完成台灣海岸地區土地利用與各類環境災害之關係之分析後, 可以進一步檢討海岸土地利用與管理相關法令之適宜性, 促成海岸土地合理利用, 減低環境災害, 以作為海岸土地利用規劃與災害防治之參考以宜蘭歷年來養殖土地利用活動與地層下陷災害為例, 養殖業造成地層下陷災害之主因乃是大量抽取地下水所致, 災害與養殖土地利用之興衰成正比關係, 以民國七十年代最為嚴重, 而至民國八十二年以後, 因養殖土地利用面積逐年遞減, 地層下陷則亦趨緩, 終至民國八十七年宜蘭海岸地區地層下陷面積已降為零因此, 對養殖土地利用活動而言, 管制地下水抽取之相關法令如何配合海岸土地利用規劃興管理乃是值得深的課題五參考文獻 [1] 中時電子報, 年新聞檢索資料庫 [2] 行政院環保署,1994, 西部沿海地區環境資本資料圖冊 [3] 行政院環保署,1996, 宜蘭海岸及東部離島地區環境基本資料庫之建立研究報告 [4] 周文玲,1992, 宜蘭沿海養殖區環境災害識覺與調適行為之研究, 國立台灣大學地理學研究所碩士論文 [5] 張長義,1993, 台灣海岸環境保育問題之探討, 第二屆海峽兩岸環境保護學術研討會 [6] 張長義,1994, 濕地海岸保護與地盤下陷問題, 環保署國家環境保護計畫研討會論文集, [7] 張智欽,1996, 宜蘭地區水文環境與地下水特性之研究, 國立宜蘭農工專科學校 [8] 陳鎮東,1998, 落實海岸保育, 新世紀的自然保育行動綱領, 厚生基金會 : 台北 [9] 楊雲龍,1995, 蘭陽平原環境災害識覺之研究, 國立台灣大學地理學研究所博士論文 [10] 經濟部水資源局,1997, 台灣地區地層下陷監測調查研究宜蘭彰化雲林嘉義屏東地區 [11] 經濟部水資源局,1998, 台灣地區地層下陷監測調查研究宜蘭彰化雲林嘉義屏東地區 [12] 經濟部水資源局,2000, 台灣地區地層下陷監測調查分析 [13] 臺灣省水利局,1994, 宜蘭沿海地區地盤下陷檢測結果報告 [14] 臺灣省政府地政處,1989, 臺灣省沿海土地利用及管制調查彰雲嘉地區 [15] 臺灣省政府地政處,1990, 臺灣省沿海土地利用及管制調查臺南高雄屏東 [16] 臺灣省政府地政處,1991, 臺灣省沿海土地利用及管制調查花東地區 [17] 臺灣省政府地政處,1992, 臺灣省沿海土地利用及管制調查宜蘭台 4

5 北桃園地區 [18] 蔡博文張長義張康聰,2001, 蘭陽平原養殖土地利用變遷分析, 中國地理學會會刊,29: [19] 聯合知識庫, 年新聞檢索資料庫 [20] Amand, L. A., 1991, Sea level rise and coastal wetlands: Opportunities for a peaceful migration, Boston College Environmental Affairs Law Review, 19, [21] Christian Science Monitor, 1998, Leveling on sea level, Christian Science Monitor, 90, 16. [22] Leitch, G. and Harbor, J., 1999, Impacts of land use change on freshwater runoff into the near-coastal zone, Holetown Watershed, Journal of Soil & Water Conservation, 54, [23] Sauri, D.; Breton, F.; Llurdes, J. C.; Romagosa, F.; Ribas, A., 2000, The Ecological Values of Traditional Land Use in Low-lying Coastal Environments: The Example of the Aiguamolls de L'Emporda, Costa Brava(n1), Journal of Environmental Planning & Management, 43, [24] Tsai, Bor-wen, Chang, Kang-tsung, Chang, Chang-yi, Chu, Jen-ming, 2001, Measuring Spatial Association--The Case of Aquacultural Land Use in Yunlin County, Taiwan, Journal of Geographical Science, 29,

( ) 102 (2013) %102 (2013)1 57 (1968) (2013) (2013)

( ) 102 (2013) %102 (2013)1 57 (1968) (2013) (2013) 附錄歷年災害相關統計分析 218 91-92 (2002-2003) 102 (2013) 2248.6 41.5101%102 (2013)1 57 (1968)60 1998102 (2013) 23.923.6 0.3 6102 (2013) 57196021 541960 1 1 47 (1958) 53 (1964) 37 99 (2010) 14102 (2013) 31 25.7