交通部運輸研究所

        本研究目的為配合交通部推動科學技術發展之目標，推動海岸災害防救科技發展，精進海岸與港灣的災害防救科技研發，並配合交通部運輸研究所港研中心之掌理事項：港灣及海岸工程技術研究，進行港灣結構物未來可能遭遇的極端海象條件作研究探討，以作為未來因應措施之參酌。 
        本研究探討港灣結構物在歷史大波以及未來可能因氣候變遷而發生的極端波浪(extreme waves)下的受力狀況。本研究於上年度已完成臺中港港域波流場(NearCoM 模式)及臺中港防波堤受力分析(COBRAS 模式)的建置與模擬，今年度針對 IPCC AR5(2013)提出的四種氣候變遷情境(RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0、RCP8.5)下臺中港域波流場變化情況，模擬所得之波浪資料應用 COBRAS 模式計算結構物時變受力及時變安全穩定等問題，並加入浮標軌跡模擬與現場量測資料驗證。 
        NearCoM 模式已完成臺中港附近海域波流場於不同氣候變遷情境下(RCP2.6、RCP4.5、 RCP6.0、RCP8.0)不同波向之颱風波浪流場模擬，結果顯示不同的氣候變遷情境下北向的颱風波浪對於北防波堤的受力分析較其他方向的波浪重要，但波浪對於港內靜穩的影響則需考慮西向颱風波浪的影響，並完成於 NearCoM 模式中加入浮標軌跡模擬(考慮水平擴散)與現場量測資料驗證。應用 COBRAS 模式完成臺中港北防波堤波場與結構物計算模式建置，在颱風波浪條件下，依據天文潮最高高潮位的情況作為原始條件，模擬波浪場的水位、流速和結構物上的波壓分布，計算波浪場特性如渦度和紊流強度和結構物受力變化情形與安定性分析計算，並依照氣候變遷影響造成水位抬升的不同情境，討論防波堤受越波量影響的安定性分析。 
        藉由本研究的探討與分析案例之說明，可應用於未來修訂基準之參考，另外，藉由本研究的分析過程，能提供相關港灣工程從業人員了解波浪對不同結構物受力的影響，進而能依本研究之分析步驟與方法著手評估既有碼頭構造物之安定能力。