本研究所稱之「近岸港口」，係通指港口之外廓防波堤或航道出口，係座落於低潮期間之碎波帶內，或位於內灘者；而「岬灣海灘」，係指位在天然或人造岬頭後，因「岬頭效應」影響所形塑的灣月形海灘；至於「岬頭效應」，係針對自然或人造岬頭後，面對具時、空變動性之近岸波浪侵襲，以致在岬頭遮蔽下，會使岬頭後方海灘沖刷帶(swash zone)上的波高，自然產生高、低差異，並使通過岬頭之波浪，會因繞射效應而在岬頭後繞射區造成波高大小不均、波向變化、碎波位置不一、伴隨碎波所衍生上沖(runup swash)、下刷(rundown backwash)之沖刷流(swashing currents)流速(u≈√𝑔𝐻𝑏)強弱產生差異，進而在岬頭後形成迎向波浪之近岸沖刷環流(swashing circulations)，並促使漂沙由沖刷流速較強區輸運至較弱之岬頭後方，終致造成岬頭後輸沙特性改變，灘線發生沖淤變遷，並衍生沙舌(salient)或繫岸沙洲(tombolo)形態之灣月形海灘重塑(reshaping)。
波浪的衝擊，是海岸輸沙與海灘變遷之主要原動力。近岸港口淤塞與毗鄰海灘沖蝕，是潮汐、波浪、漂沙與港口外廓配置的交互影響課題。本研究延續近年相關研究之經驗與成果(莊，2020、2021)，綜合臺灣東、西部漁港港口航道淤塞與毗鄰海灘沖蝕之特性，研判造成近岸港口淤塞與毗鄰海灘沖蝕之主要影響因素，應含括(1)具時、空變動性暴潮巨浪(約大於1.5 m)在海灘沖刷帶上之強勁衝擊作用；(2)具不定常且非均勻性海灘坡度與碎波型態之改變；以及(3)港口外廓配置形態與規模及相關海岸防護設施之持續整建與擴展等三項。其中，在高、低潮位間之近岸淺灘上，具較大波高之季風及颱風波浪碎波之直接衝擊，並於港口屏蔽區因「突堤效應」、「離岸堤效應」與「岬頭效應」複合發展所造成強勁碎波沖刷環流之輸沙作用，係為造成近岸港口航道淤塞與毗鄰海灘沖淤的主要動力與關鍵機制。
臺灣環島的近岸港口，大多為規模不大、航道水深較淺的漁港，為防禦季風波浪與颱風波浪之直接衝擊，提昇港域泊地的靜穩度，經常會在平行及垂直海岸方向，構築防波堤之外廓防浪設施，但是在過於著重防浪功能、急切擴增港域面積及講究泊地靜穩度情況下，外廓防波堤之配置或擴建，因而普遍具有突堤或離岸堤之型式，更因離岸堤與突堤之堤頭，實際係為人造岬頭，以致用以防禦波浪侵襲之外廓防波堤，常會伴隨產生「岬頭效應」，並在港口造成波向變異、波高大小不均的波浪衝擊，衍生碎波沖刷環流，改變輸沙特性，進而因不平衡的漂沙沈積而導致海灘重塑，最終，因岬灣海灘在近岸港口航道發展而經常發生淤塞。
面對臺灣環島近岸港口航道經常淤塞與毗鄰海灘沖蝕之課題，於充分瞭解區域性潮汐、波浪與外廓配置之交互作用影響，掌握碎波沖刷流衍生之輸沙動力，以及確認「突堤效應」、「離岸堤效應」及「岬頭效應」的複合發展是造成毗鄰港口海灘重塑之關鍵機制後，對於位處在潮間帶內之近岸港口，由於碎波沖刷流造成強勁的輸沙作用，現況港口產生嚴重淤塞勢必無法避免，因此，為保持港口航道暢通，只能採「零方案」，持續進行港口及潮溝之清淤；而若既有港口整體位處在潮間帶之海側近傍，則主要之改善構想，建議除了依循傳統，在港口面對卓越入射波浪衝擊之外防波堤規劃配置上，應著重以達成防浪及順導沿岸輸沙跨越(by passing)效能為主外；在港口位處卓越入射波浪衝擊下游側之內防波堤規劃配置上，則應著重梳流、導沙、截淤效能之提昇。具體因勢利導、順勢而為之防治對策與措施，包括：應用「岬頭效應」，避免「離岸堤效應」，將港口既有具雙突堤形態之 𝜤 型外防波堤，皆調整為 r 或 𝜞 型突堤，藉以禦防偏正向卓越入射波浪之直接衝擊，
並導引堤後沖刷環流、截斷繫岸沙洲、創建新「岬頭」、重塑岬灣海灘。至於具離岸堤形態之近岸港口，具體因勢利導、順勢而為之防治對策與措施，依舊包括：應用「岬頭效應」，避免「離岸堤效應」，將港口既有具 𝜤 型突堤形態之內防波堤，調整為 r 或 𝜞 型突堤，藉以導引外防波堤後之沖刷環流、截斷繫岸沙洲、創建新「岬頭」、重塑岬灣海灘，進而達成近岸港口複合禦防波、流、輸沙衝擊之目標。但是對於類如外傘頂沙洲之大尺度「突堤效應」與「岬頭效應」複合發展所造成嘉義東石漁港、布袋第三漁港及布袋港的港口航道淤塞防治，由於其造成的原因與機制，密切與外傘頂沙洲的變遷、嘉義東石與布袋海岸的淤積以及嘉義好美寮至臺南雙春等下游毗鄰海灘的沖蝕相互關聯，任何小規模之改善構想或局部性之調適對策，勢必將牽一髪而動全身，極易顧此年彼，所以，本研究謹建議：研訂防治大尺度移動的國土_外傘頂沙洲的變遷策略與措施，應對毗鄰海灘可能引發的沖淤變遷效應與衝擊，詳加週全考量並審慎評估。
綜合而論，對於臺灣環島近岸港口航道淤塞與毗鄰海灘之沖蝕，建議可採行之通用對策與措施包括：(1)無論是在規劃、設計、擴建、維護及清淤疏浚階段，皆應著重於「突堤效應」、「離岸堤效應」及「岬頭效應」之評估，藉以確實避免其實質的干擾或有效降低其負面影響；(2)對於前灘地形水深、潮差與海灘坡度對波浪繞射與碎波形態的時、空變動性，應配合現場調查並採用數值模擬技術，廣泛詳實進行研究，特別是掌握近岸海灘卓越波浪之衝擊作用力及碎波沖刷流對漂沙的輸運作用；(3)近岸港口外廓防波堤配置，應盡量採用可有效減緩波浪衝擊、疏導碎波沖刷流及順應漂沙輸運之圓弧形態，特別是港口之內防波堤，應著重於應用「岬頭效應」，轉移原存在於外防波堤堤頭(人工岬頭)之波浪繞射點，並充分配合離岸堤設計之經驗準則，抑制「離岸堤效應」與港口沖刷環流之發展，藉以限縮港口外防波堤後繫岸沙洲或沙舌海灘之重塑規模；(4)面對具有寬幅潮間帶的臺灣西部近岸港口，於進行漁港港口淤塞特性分析與造成機制研判時，應專注確定低潮位期間之卓越波向與碎波沖刷流之作用；於檢視海灘的侵淤特性時，宜高、低潮位並重；而於從事海岸保護工程之規劃與設計，則應特別講究高潮位期間卓越波浪碎波之直接沖擊。
研究成果之效益：
(1) 學術成就(科技基礎研究)方面：發表國內研討會論文1 篇，出版研究報告1 冊。結合海岸專業知識，溫故知新，學以致用。針對臺灣環島海岸，分析檢討毗鄰港口海灘之沖淤現象與變遷形態，於一般之「突堤效應」外，再提出「離岸堤效應」與「岬頭效應」之海灘重塑機制，並確認碎波引致之強勁碎波沖刷流與沖刷環流，是造成近岸港口淤塞與毗鄰海灘沖蝕之關鍵影響因素，進而研提藉「岬頭效應」之重建與轉移，作為改善與防治近岸港口淤塞之因應對策，並以避免及抑制港口航道外之沖刷環流、截斷繫岸沙洲、重塑岬灣海灘，達成近岸港口複合禦防波、流、輸沙衝擊之目標；
(2) 技術創新(科技整合創新)方面：結合網際網路資源，應用Google Earth 之歷史圖像，提昇近岸港口沖淤課題探討之高度、廣度與深度，因應氣候變遷，擴展分析觀點，精進海岸經理評估策略，降低生態環境衝擊，推動「海岸防護」與「海岸保護」措施，促成國家海岸資源之永續利用；
(3) 在經濟效益(經濟產業促進)方面：保育生態棲地，降低生態環境衝擊，配合政府推展「海岸管理法」之永續發展目標，維護自然海岸環境，防治海岸災害，樽節經常性防沖減淤之減災與救災成本，大量減少長期性港口淤沙疏浚之維運費用；
(4) 在社會影響(社會福祉提升、環保安全)方面：配合「整體海岸管理計畫」，綜整海岸管理之課題與對策、導引海岸地區之有效維護措施，推展海岸利用方向，健全海岸之永續管理，改善近岸港口之經常性淤塞，消弭漁民對出海作業不便之怨言；
(5) 在其它效益(政策管理及其它)方面：維繫自然平衡之海灘系統，確保自然海岸零損失，因應氣候變遷，防治海岸災害與環境破壞，保護與復育海岸資源。
可供本所或其他政府機關後續應用情形：
本研究結合網際網路資源，應用Google Earth 之歷史圖像，歸納臺灣環島近岸港口外廓配置形態，研判其對毗鄰海灘之沖淤影響與範圍，具體建議對於近岸港口之防沖減淤對策，無論是在規劃、設計、擴建或維護階段，皆應著重於避免或降低「離岸堤效應」及「岬頭效應」，特別是調整港口內防波堤之既有配置形態，藉以限縮港口沖刷環流之發展與抑制外防波堤後沙舌或繫岸沙洲之衍生，進而可大量減少長期性港口淤沙疏浚之人力與物力投注。相關港口淤塞防治與毗鄰海灘沖淤之改善構想，建議除了依循傳統，在港口面對卓越入射波浪衝擊之外防波堤規劃配置上，應著重以達成
防浪及順導沿岸輸沙跨越(by passing)效能為主外；在港口位處卓越入射波浪衝擊下游側之內防波堤規劃配置上，則應著重梳流、導沙、截淤效能之提昇。現況本於因勢利導、順勢而為之準則，可採行之防治對策與措施，包括：應用「岬頭效應」，並藉「岬頭效應」之重建與轉移，將港口既有具雙突堤形態之 𝜤 型外防波堤，皆調整為 r 或𝜞 型突堤，藉以禦防偏正向卓越入射波浪之直接衝擊，並導引堤後沖刷環流、截斷繫岸沙洲、創建新「岬頭」、重塑岬灣海灘，進而達成近岸港口複合禦防波、流、輸沙衝擊之目標，減少長期性港口淤沙疏浚人力與物力之大量投注。相關成果可提供行政院農委會漁業署、交通部、各港務分公司、內政部、經濟部水利署、各工程顧問公司等相關產、官、學、研單位從事海岸開發、港灣規劃、設計、擴建及維護的應用參考。推動並落實總體性之海岸保育與防災策略，樽節年度防沖減淤經費之投注。 |
