¶ 海岸防護設施規劃設計手冊－第四章 防護設施設計（2／7）
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說明：
內坡坡度其坡度應考慮材料性質、堤體安定、土壤安息角、滲
透、植生、越波沖刷、臨界流速、動物遷徙、遊客親水通路等因素，
其坡度以不超過1：2(垂直：水平)為宜。在腹地容許下應盡量放緩，
軟弱土層處為分散載重應放緩坡度或設平台。堤高超過4m時應設
寬1.5m 以上平台，坡度陡於1：2者於適當距離設計階梯。
內坡穩定得做土壤圓弧滑動計算，並分析堤體浸潤線(Phrealic
line)，如有管湧之虞時應放緩坡度或於堤腳設置洩水工(Drain)如圖
4.1.10。
圖4.1.10 堤內坡洩水工圖例
4.1.6 水防道路[9],[10],[18]
為堤防巡視、暴風浪時工程搶修、施工管理兼做道路使用，但如受建
築物或堤後已有一般道路時不在此限。
說明：
於適當距離設置會車道路，採用土石道路以利生態為原則，如
兼做一般道路使用時應有二線道，並依一般道路水準設計。道路與
堤防堤頂落差應盡量降低以不妨害觀海視界乃至做堤防之ㄧ部份
考慮為宜，並應與現有道路聯通，以利防汛車輛進出。
4.1.7 側溝[9],[10],[18]
側溝設置之目的在匯集波浪越波流量及雨量。設計時，側溝斷面積，
需考量足以宣洩波浪越波量及降雨量。
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說明：
側溝斷面積由流量及縱斷面坡度，依明渠側流量計算公式決定
之。越波量採用容許平均越波量之5倍計算，一般側溝斷面積約為
0.5m2。
側溝可設置於內坡堤腳或水防道路外側，其斷面形狀應考慮動
物之遷徙，不可形成遷徙障礙。
4.2 護岸[9],[10],[18]
護岸之外廓型態(如堤高與外坡等)應於規劃階段決定完成，設計階段
進行外坡、過濾層、填方、基礎、滲透安定性、防滲與排水設施、水
防道路及側溝等設計作業。護岸斷面必須能有效達成應有之禦潮防浪
功能，且在各種外力作用下於設計重現期(年)內保持堤體安定不被破
壞及減損功能。
說明：
護岸設置之目的在禦潮防浪，保障人民生命財產與產業安全，
其斷面應足以防止暴潮與波浪之越波，使不致於造成災害。實際上
要完全防止波浪不越波有困難，因此，設計斷面時，其功能僅能足
以控制越波量於某一定安全範圍內，不致於威脅保護對象為考量，
而堤體在各種外力作用下仍能保持安定不被破壞。
4.2.1 外坡
外坡負有抵禦波力及流力，同時保護堤內層之作用，其重量必須在承
受外部波力、流力與內部上舉力及空隙壓力下保持安定不動，或者容
許不致於導致破壞之局部性個體移動，視材料性質而定。另外，設計
時須充份考慮景觀與生態與親水等海岸環境。
說明：
設計方法參考4.1.1節。
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4.2.2 過濾層
過濾層為防止填方土壤之流出，同時使填方中之滲透水能釋出俾降低
水壓力。設計時，需瞭解對填方土壤特性(如土壤種類、粒徑分佈)、
堤防型態及透水性。其次，再依施工、水流、在乾濕地建設等條件選
擇過濾層型式。
說明：
設計方法參考4.1.2節。
4.2.3 填方
填方乃構成整體堤體安定之關鍵，整體斷面形狀必須在各種外力作用
下保持安定，同時堤體在各種內部應力作用下維持安定，此有賴填方
填土材料之土壤性質之安定，材料選擇及施工都應慎重。漏水現象有
堤體之漏水及基礎漏水，將導致堤體土砂流失、流砂及管湧現象。
說明：
設計方法參考4.1.3節。
4.2.4 基礎
基礎保護工目的在防止外坡之平行滑動，同時防止堤趾沖刷。設計時
需考量堤趾沖刷深度，並擇取合適基礎保護型式，且基礎保護工材料
之重量，必需足以抵抗波力。
說明：
設計方法參考4.1.4節。
4.2.5 滲透安定性[9],[10]
護岸對滲透之安定性，應就坡面之滑動與基礎地盤之管湧(Piping)檢
討。
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說明：
一、 滑動破壞
1. 圓弧滑動
Bishop法假定滑動破壞面為弧形，並將之切成數片分
割體如圖4.2.1，計算面上抗剪強度對圓心O點之力矩與驅使
破壞作用力對此圓心之力矩比，計算安全係數Fs，如此取多
個破壞面即可得一連串之安全係數，取得最小之Fs值。
n
R Cl W costan ψ i 1 總抵抗力矩 Fs n (4.2.1)
總驅動力矩 Wx Qa
i 1
式中：
R：滑動面半徑(m)
C：土壤粘著力(t/m)
ψ：內部摩擦角
：分割體底邊長(m)
W：分割體有效重量(t/m)(含水部份以水中單位重量計
算)
α：分割體斜角
x：分割體重心與滑動圓中心水平距離(m)
Q：作用於滑動圓內土塊之水平外力(含水壓、地震力、
波壓等)
a：作用外力Q對圓心之長度(m)
計算之際應改變圓中心點，就各種半徑試算安全係
數，求其中之最小安全係數，檢核是否Fs≧1.2。
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圖4.2.1 圓弧滑動示意圖
2. 直線滑動
直線滑動時，可假定直線滑動面如圖4.2.2，依下式檢
討其安全係數。
Cl W costan Fs (4.2.2)
sin Wx cos Qa
安定計算應假定不同滑動面及角度，求最小之安全係
數Fs。
圖4.2.2 直線滑動示意圖
二、 堤體之滲透分析
堤體內之自由水面受堤外水位變化影響，於堤內產生滲透
流。梯形斷面之填方如為均勻材料，地盤如為不透水性時，於
堤內所形成之滲流線為拋物線，自由水面如圖4.2.3，其基本形
狀可以Casagraude法簡單示。
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圖4.2.3 Casagrande法之堤體自由水面
y 2 y 02 x (4.2.3)
2y 0
y 0 h 2 d 2 dy 0 (4.2.4)
式中：
h：水面至地盤高差
d：不透水層水面距離
a：作用外力Q對圓心之長度(m)
α：分割體斜角
如滲流線滲出堤內坡堤趾則有管湧之虞，內外坡水位差與
堤體滲透路徑長(填土寬)之比(潛變比，Creep ratio)大時，超過
堤內填土之臨界動水梯度時內坡發生管湧，堤防為避免管湧其
潛變比應大於表4.2.1所列數值。
B
l
C e 3 (4.2.5)
her
式中：
Ce：加權重之潛變比
B：滲流線水平距離(m)
l：滲流線垂直距離(m)
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her：最大水頭差(m) (最大內外水位差)
表4.2.1 加權重之土壤潛變比
堤體或地盤土質 潛變比 備註
黏土 8.5 取堤體或地盤
細砂 7.0 透水性最小者
中砂 6.0
粗砂 5.0
中礫砂 3.5
含卵石之粗礫石 3.0
此時應擴大堤頂寬或放緩內坡坡度，加高水防道路乃至於
內坡堤趾設置洩水設施。緩坡或堤頂寬之堤防堤底都較寬故較
無管湧之虞。
4.2.6 防滲與排水設施[9],[10]
臺灣地區降雨強度大，護岸坡面易受雨水沖刷，並滲流進入堤身影響
結構安全。另漲潮時高水位易因滲流對堤防產生安全顧慮，應視實際
需要設計防滲與排水設施。
說明：
一、 邊坡的防滲體應滿足滲透穩定以及施工與構造的要求。
二、 堤身防滲可採用心牆、斜牆等型式。防滲材料可採用黏土、
混凝土、瀝青混凝土、不透水膜等材料。堤身排水可採用伸
入背水坡腳或沿坡面設置濾層。濾層材料可採用砂、礫料或
地工織物等材料。
三、 堤防設計時應考量滲流線不能露出於堤後坡的坡面，以避免
坡面破壞。若欲使滲流線不露出於外坡面，應考量符合下式：
mH ( b nH )
上式中各參數定義如圖4.2.4所示。
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圖4.2.4 堤身參數示意圖
四、 滲流線係由堤前坡與水面接觸點開始，循堤防或護岸(回填土
堤或既有土坡)內部或混凝土之側面或底邊，行至堤後坡之地
面或水面為止。滲流比(Creep Ratio)即為滲流線之長度除以有
效水頭所得之比；權重滲流比為權重滲流距除以有效水頭，
其中權重滲流距為直滲流距(陡於45度)加平滲流距(小於45
度)三分之一。
建築在不同土質之堤防、護岸或防洪牆應依其特性，限定
其滲流比或權重滲流比在規定數值以上，以免因過度之滲水造
成管湧現象(piping)，引起基礎陷落而發生傾倒。各種土壤滲流
比限值及權重滲流比分別列如表4.2.2、4.2.3所示：
表4.2.2 各種土壤滲流比限值
基礎土壤種類 滲流比之容許最小值
粒狀土(砂或礫) 4.0
顆粒均勻之細砂及壤土 3.0
級配良好之砂質壤土 2.0
黏質壤土及壤質黏土 1.8
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表4.2.3 各種土壤權重滲流比限值
土質 滲流比之容許最小值
極細砂或泥 8.5
細砂 7.0
中級砂 6.0
粗砂 5.0
細礫 4.0
中級礫 3.5
粗礫包括卵石 3.0
大石附有若干卵石及礫 2.5
軟黏土 3.0
中級黏土 2.0
硬黏土 1.8
極硬黏土或硬泥盤 1.6
一、 邊坡的防滲與排水層的佈設應與堤基防滲與排水設施統籌佈
置，並使兩者緊密結合。
二、 防滲體的頂不應高出設計水位0.5m。
三、 土質防滲體的斷面，應由上而下逐漸加厚。其頂部最小水平
寬度不宜小於0.3m，底部厚度不宜小於堤前設計水深的1/4。
砂、礫石排水層的厚度或頂寬不宜小於0.5m。
四、 地工布材料主要功能為排除水分、防止土料流失及穩固構造
物擋土之目的，常用於基礎、斜面鋪底或加勁土邊坡護岸等，
其材料規格、施工及檢驗等相關規定應符合CNS或其他同級
標準。工程用地工布材料分為織布及不織布視工程特性選用
適合之材料，需具有高強度、抗拉、抗磨、耐酸鹼、耐紫外
線性等性能，且孔徑應滿足防止滲漏、土壤流失的要求。
五、 水泥土、漿砌石、混凝土等護坡應設置排水孔，孔徑可為
50~100mm，孔距可為2~3m2一孔，採交錯對齊排列。漿砌石、
混凝土護坡應設置伸縮縫。
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六、 高於6m的土堤受雨水沖刷嚴重時，宜在堤頂、堤坡、堤腳以
及堤坡或其他建築物結合部設置排水設施。
七、 平行堤軸線的側溝可設在戧台內側或近堤腳處。坡面縱向側
溝可每隔50~100m設置一處，並應與平行堤軸向的側溝聯通，
側溝可採用預鑄、場鑄或卵塊石砌築，其尺寸與渠底坡度應
由計算或結合既有工程的經驗確定。
4.2.7 水防道路
為堤防巡視、暴風浪時工程搶修、施工管理兼做道路使用，但如受建
築物或堤後已有一般道路時不在此限。
說明：
設計方法參考4.1.6節。
4.2.8 側溝
側溝設置之目的在匯集波浪越波流量及雨量。設計時，側溝斷面積，
需考量足以宣洩波浪越波量及降雨量。
說明：
設計方法參考4.1.7節。
4.3 突堤[10],[26]
突堤之佈置與外廓型態(如堤長、堤高、間距、佈置角度等)應於規劃
階段決定完成，設計階段進行表層、過濾層、堤心填方、基礎、堤頭、
堤根等設計作業。
說明：
突堤(拋石堤)基本斷面由表層、過濾層、堤心填方、基礎、底
床構成，其設計斷面如圖4.3.1所示(拋石突堤)。
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縱斷面
底床線
圖4.3.1 拋石突堤斷面圖例(上：縱斷面，下橫斷面)
4.3.1 表層
突堤表層負有抵禦波力及流力，同時保護堤內層之作用，其重量必須
在承受外部波力、流力與內部上舉力及空隙壓力下保持安定不動，或
者容許不致於導致破壞之局部性個體移動，視材料性質而定。另外，
設計時須充份考慮景觀、生態及親水等海岸環境。
說明：
設計方法參考4.1.1節。
4.3.2 過濾層
過濾層為防止堤心填方土壤之流出，同時使堤心填方中之滲透水能釋
出俾降低水壓力。設計時，需瞭解對填堤心方土壤特性(如土壤種類、
粒徑分佈)、堤體型態及透水性。其次，再依施工、水流、在乾濕地
建設等條件選擇過濾層型式。
說明：
設計方法參考4.1.2節。
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4.3.3 堤心填方
堤心填方乃構成整體堤體安定之關鍵，整體斷面形狀必須在各種外力
作用下保持安定，同時堤體在各種內部應力作用下維持安定，此有賴
堤心填方填土材料之土壤性質之安定，材料選擇及施工都應慎重。
說明：
設計方法參考4.1.3節。
4.3.4 基礎[10],[26]
接近海底堤趾處，為防止堤趾沖刷並增加斜坡塊石之安定，通常以拋
石平行排放於底床下。如塊石重量與斜坡被覆石重量相同，則其安定
應無問題，唯通常會採用重量較輕之塊石以節省工費。
說明：
一、 基礎護基塊石重量
依日本港灣研究所之研究(1982)可用下式計算。
H s N s max{3.1,8.1 8.1 exp[ 5.11( k )]} (4.3.1)
Dn 50
1 / 3 1( k /) k h /' H s ， k k1 k 2
k1 ( 4 πh/' L )' sin( 4 πh/' L )' ， k 2 sin 2 ( 2 πB / L )'
式中：
Δ：塊體相對密度γr /γw -1，γr為被覆塊單位體積重，
γw為水單位體積重
Dn50：代表直徑 (W / r 1) / 3 ，W為重量
h'：護基頂水深
L'：該水深波長
B：護基頂寬
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max(a,b)：a、b二值中取較大者
Ns ：安定係數，一般以不超過2為原則。
α：堤面交角
二、 拋石堤堤基保護安定重量
van der Meer, d’Angremond．Gaurding及CEM(2001)建議
以下式計算
H s ht .0 15 N s ( .0 24 6.1 ) N od (4.3.2)
Dn 50 Dn 50
式中：
Δ：塊體相對密度γr /γw -1，γr為被覆塊單位體積重，
γw為水單位體積重
Dn50：代表直徑 (W / r 1) / 3 ，W為重量
ht：為堤趾水深
0.5 ;無損害
N od 2 ;可接受之損害
;嚴重損害 4
據DHI之研究可接受之損害(3~10%)範圍內護基重量可由
下式計算
H s ht 4.1 7.8 ( ) (4.3.3)
D n 50 h
式中：
Δ：塊體相對密度γr /γw -1，γr為被覆塊單位體積重，
γw為水單位體積重
Dn50：代表直徑 (W / r 1) / 3 ，W為重量
Ns ：安定係數
ht：為護基上之水深
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h：為堤前之水深
Hs：有義波高(=H1/3 )
4.3.5 堤頭、堤根[10],[26]
堤頭、堤根因有承受各種波向波浪來襲之可能，且堤頭碎波時流速強
波力大，因此需有較堤身重之塊石、或應放緩坡度、或者二者同時考
慮才能保持安定。
說明：
堤頭、堤根之安定重量，通常應用比Hudson公式(見式4.1.1)計
算所得者加重1.5倍或Dn50增加1.3倍。
另外，堤頭安定重量也可以CEM(2001)提議引用之Carver與
Heimberg(1989)公式
H s A2 B C (4.3.4)
D n 50
式中：
Hs：堤前波高
ξ：碎波參數( tan/ Hs / L ) ，α為結構坡度，L為波長
Δ：塊體相對密度γr /γw -1，γr為被覆塊單位體積重，γw為
水單位體積重
Dn50：代表直徑 (W / r 1) / 3 ，W為重量
A、B與C ：常數，如表4.3.1。
表4.3.1 A,B,C常數表
被覆石種類 ξ範圍 A B C
石塊 2.1～4.1 0.272 －1.749 4.179
石塊 1.8～3.4 0.1983 －1.234 3.289
雙T塊 2.2～4.4 0.406 －2.800 6.881
雙T塊 1.7～3.2 0.840 －4.466 8.224
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4.4 離岸堤(潛堤)[10],[26]
離岸堤(潛堤)之佈置與外廓型態(如堤長、堤高、堤距、開口寬度等)
應於規劃階段決定完成，設計階段進行表層、過濾層、堤心填方、基
礎、堤頭與開口處重量等設計作業。
說明：
離岸堤(潛堤)基本斷面由表層、堤心填方、基礎、底床構成，
其設計斷面如圖4.4.1所示。
1：1.5 1：1.3
碎石
圖4.4.1 離岸堤斷面圖例
4.4.1 表層[10],[26]
離岸堤(潛堤)表層負有抵禦波力及流力，同時保護堤內層之作用，其
重量必須在承受外部波力、流力與內部上舉力及空隙壓力下保持安定
不動，或者容許不致於導致破壞之局部性個體移動，視材料性質而
定。另外，設計時須充份考慮景觀、生態及親水等海岸環境。
說明：
設計方法參考4.1.1節。另外，依水利規劃試驗所2010年「海岸
防護及環境復育規劃參考手冊」，若堤頂僅高出靜水面若干，此時
當會有大量越波乃至於產生波浪透過之情形，此時波力可能較無越
波時弱，故堤面被覆塊重量反不需如無越波時重，但堤頂及堤背被
覆塊重量則需足夠克服越波波浪之沖刷，因此仍需採用與堤面相同
重量之被覆塊。
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第 147 頁
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低頂堤大致可分為三類：
一、 動態安定堤：無過濾層或堤心均以同質之石塊構築，容許波
浪衝擊後重新塑造新的平衡斷面。
二、 靜態安定堤：堤頂在靜水面上(Rc>0)時與不越波堤相似，但於
大量越波時亦保持安定不損害。
三、 靜態安定潛堤：波浪整體越過堤，堤頂完全潛沒於靜水中，
(Rc<0)，堤頂愈低愈安定。
如堤頂較低，容許越波而不致產生破壞，則可較無越波時之消
波塊重量減小，van der Meer(1990)提議下式計算減輕係數Dn50：
Dn 50 ' 1/(1.25 4.8 R p *) ；0 R p * 0.052 (4.4.1)
R p * Rc / H s ( H so / Lso )/ 2 (4.4.2)
上些式中Rc為堤頂出水高，(Hsｏ/Lsｏ)為深海有義波尖銳度，Hs
為堤前波高。
依此式看Rc/Hs=0時減輕係數Dn50=0.8，而Rc/Hs愈大Dn50愈大。
(Hs/Ls)o=0.04、Rc/Hs≧0.6時，Dn50=1。暴風浪時如堤頂出水高大於
入射波高之0.6倍時不得減輕重量，深海波尖銳度愈小時減輕係數
愈小。
潛堤之安全由堤頂破壞率及入射波決定。Givler & Sorensen，
van der Meer (1990)建議以下式推算安定函數Ns*
Rc / h (2.1 0.1S )exp( 0.14 N s *) (4.4.3)
式中S為損壞程度，開始損壞時S=2，中度損害時S=5~8，完全
破壞時S=12，Ns*為安定函數，hc為潛堤沉沒水深，h為堤趾水深。
再依此Ns*代入下式決定代表直徑Dn50。
1 / 3 1 / 3 N s * N s ( H s / Ls ) H s / Dn 50 ( H s / Ls ) (4.4.4)
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式中Hs/Ls：堤趾有義波尖銳度，Ns：安定係數。Δ：塊體相對
密度γr /γw -1，γr為被覆塊單位體積重，γw為水單位體積重，
Dn50：代表直徑 (W / r 1) / 3 ，W為重量。
4.4.2 過濾層
過濾層為防止填方土壤之流出，同時使填方中之滲透水能釋出俾降低
水壓力。設計時，需瞭解對填方土壤特性(如土壤種類、粒徑分佈)、
堤體型態及透水性。其次，再依施工、水流、在乾濕地建設等條件選
擇過濾層型式。
說明：
設計方法參考4.1.2節。
4.4.3 堤心填方
堤心填方乃構成整體堤體安定之關鍵，整體斷面形狀必須在各種外力
作用下保持安定，同時堤體在各種內部應力作用下維持安定，此有賴
堤心填方填土材料之土壤性質之安定，材料選擇及施工都應慎重。
說明：
設計方法參考4.1.3節。
4.4.4 基礎
接近海底堤趾處，為防止堤趾沖刷並增加斜坡塊石之安定，通常以拋
石平行排放於底床下。如塊石重量與斜坡被覆石重量相同，則其安定
應無問題，唯通常會採用重量較輕之塊石以節省工費。
說明：
設計方法參考4.3.4節。
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4.4.5 堤頭、開口
堤頭、開口因有承受各種波向波浪來襲之可能，且堤頭碎波時流速強
波力大，因此需有較堤身重之塊石、或應放緩坡度、或者二者同時考
慮才能保持安定。
說明：
設計方法參考4.3.5節。
4.5 人工養灘[10],[26]
人工養灘斷面設計，依規劃的濱台高度、寬度、終端水深、波浪
與養灘粒徑，算出最佳養灘斷面，並依據養灘位置與客土粒徑資料，
推算養灘損失率，以供後續養灘維護運用。
說明：
一、後灘養灘
1. 灘台高：狹窄之海灘固無灘台，但寬敞之海灘通常有一道
或二道灘台形成後灘，低灘台係由平常波浪溯升形成，而
其後側之高灘台則形成於暴風浪高潮位時。後灘灘台高與
波浪溯升有關，亦即與海灘粒徑及前灘坡度有關，設計時
最好參考當地或鄰近海岸之後灘高程再酌量增加些，或者
依據參考水利規劃試驗所2010年「海岸防護及環境復育規
劃參考手冊」彙整海灘溯升公式或國內外較新並經驗核之
研究成果推算，公式選用時應依計畫區環境特性，配合公
式背景條件擇取適合計算式。另灘台高度應比年機率2%波
浪之溯升高加高潮位略高些。
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表4.5.1 後灘高度推算公式
研 究 者 公 式 備 註(背景條件)
R H o 2.7 H o (52 ) 0.013 日本12處砂灘
H o L o L o
栗山等(2005)
R H o 0.461 H o (8.25 ) 0.013
H o L o L o
R 2 消能性海灘 0.27 o tan
Ruggiero(2001) H o
或 R 2 0.5Hso 0.22
Roubenheimer R 1/ 2 3 1/ 4 ( ) ( )
H o 2 2 tan Guza(1996)
R o 0.5 ~ 2 van der Meer(1990) 0.9 o
H
R max o 0.96H 0.31 單位m、 ：灘線水位o Kato等(1989)
H：在灘線之長週期波高
R 低頻 o 0.25 0.75 ，砂灘 (0.5 ~1.0) o
H o 1 ~ 1 ， Holman等(1985) 200 20
R 2 0.9 o H 1.4 4.6m ，T 7 17s
H so
R 現場砂灘
TakedaSunamura 0.174 H so L o
(1982)
或 R max 1.1(Hb ) max
R 大型試驗
7644 7706exp(A R )
D50
Swart(1974) 0.93
4 0.488 T
A R 1.43 10 H 0 0.786
D 50
R H o 0.24 0.018 小型試驗
H o L o
Roctor(1954)
R H o 0.5 H o 0.18( ) 0.018
H o L o L o
砂、礫石試驗 R max 0 . 77 2 . 32rf eq
Kuo等(2007) H os
rf 0 . 245(D 50 H so ) -0.141
註：R：溯升高、Ho：深海波波高、Lo：深海波波長、D50：中值粒徑
2. 後灘寬度：由設定重現期(約5年)颱風條件下可能造成之後
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灘侵蝕量，或為防止溢淹需要寬度之後灘最小寬度估計，
至少約為20~40m寬，愈寬愈佳。預留量依土方來源量及工
程費決定。如為休閒海水浴場之需則依利用人口數決定，
其估計標準美國：13m2/人，日本：3m2/人，約以50m寬以
上為宜。
3. 後灘坡度：約為1/100~1/150
二、砂丘養灘
砂丘可防止暴風波浪之越波及侵蝕，即使海灘有嚴重之
侵蝕，砂丘被侵蝕崩塌之砂即可補充到後灘，對海灘侵蝕不
無緩和作用。
各地砂丘高度不同，但一旦被侵蝕則自砂丘頂崩塌成約
與土砂安息角相同之安定坡度。固然如砂源及經費足夠，可
依原狀回填客土至砂丘頂最佳，但如有困難則將新養灘砂丘
頂高回填至溯升高即可，亦即依砂丘之養灘坡度推估最大溯
升高加出水高。決定暴潮位及波高之重現期一般取50年，但
非重要區可取20年。砂丘養灘寬度可依歷年暴風浪侵蝕後退
量及預定再養灘年限決定養灘砂丘寬度。砂丘後退量與暴潮
位、波浪作用時間、粒徑及海灘寬度都有關係，其中潮位因
素對侵蝕後退速度關係最密切。美國CERC提議之再養灘年為
五年，建議之砂丘養灘頂高約為5m、寬度約為10m、坡度1：
5。養灘後應予以植草，如此不但有助養灘穩定亦可防止飛
砂。
三、全斷面養灘
1. 客土與當地砂粒徑成份相同時
由後灘養灘寬度平行於原海灘，向海側堆出至漂砂終
端水深止。如圖4.5.1中之實線。
2. 客土與當地砂粒徑成份不同時
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如果客土砂粒徑比當地砂粗，則養灘形成之海灘平衡斷面
坡度可以較原海灘陡且漂砂終端水深較淺，故與原海灘斷面會
有交會如圖4.5.1中虛線。反之，如客土粒徑細於當地者時，養
灘後之平衡斷面坡度應緩於原海灘坡度，因漂砂終端水深較
深，故與原海灘無交會，如圖4.5.1中之點線所示。
圖4.5.1 不同粒徑養灘剖面(CEM,2004)
3. 前灘坡度：可參考當地或臨近海岸決定，或由海灘安斷面
設計。規劃設計時可參考水利規劃試驗所2010年「海岸防
護及環境復育規劃參考手冊」彙整之Vellinga(1982)、日本
運輸省(1979)、砂村(1975)、Rector(1954)、Swart(1974)、橋
本．宇多(1980)、Dean(1983)與Vellinga(1984)等計算方法，
或國內外較新並經驗核之研究成果推算。(相關資料請參閱
參考文獻7)
(1)Vellinga(1982)式
客土粒徑與當地者相同則依現場坡度，如粒徑不
同則依粒徑之沉降速度調整。
2 1 0.56 (4.5.1) (2 ) 1
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式中：
：水深處h處之原有海灘之水平距離1
：水深處h處之新海灘之水平距離2
：當地砂粒沉降速度1
：客土砂粒沉降速度2
2 、1 分別為某一水深處h處之原有海灘及同一水
深處新海灘之水平距離(參照圖4.5.2)。客土粒徑粗
w2>w1於當地者，新置砂坡度比原海灘坡度陡，反之如
w2<w1，則新置砂之坡度緩於原海灘坡度才能維持平衡
安定之剖面，而二者無交會如圖4.5.1。因此末端約在
終端水深附近需用陡坡接到原底床，其坡度約為
1/10(Vellinga建議1/12.5)或以低檻堤(sill)收尾。
圖4.5.2 粒徑與斷面坡度之關係
(2)日本運輸省(1979)
.0 158 tan D 50 / H o / 37 2. ； D 50 / H o 4.2 10 4
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.0 7856tan 376 6. D 50 / H o ； D50 / H o 4.2 10 4 (4.5.2)
式中：
β：海灘坡度
Ho：深海波高
D50：中值粒徑
(3)砂村(1975)
3.0
(4.5.3) 5.0 H o / Lo tan .0 45 D 50 / H o
式中：
β：海灘坡度
Ho：深海波高
D50：中值粒徑
Lo：深海波波長
(4)Rector(1954)
3.0
2.0 (4.5.4) tan 3.0H o / Lo D 50 / Lo
式中：
β：海灘坡度
Ho：深海波高
D50：中值粒徑
Lo：深海波波長
(5)Swart(1974)
1 tan H o / Lo B (4.5.5)
.0 132 .0 447 .0 717 .2 38 3 1 B 1510 H o D 50 H o / Lo .0 11 10
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式中：
β：海灘坡度
Ho：深海波高
D50：中值粒徑
Lo：深海波波長
(6)橋本．宇多(1980)
3.0 tan .0 79 D 50 / H max (4.5.6)
式中：
β：海灘坡度
H max ：一週中最大有義波高，一週中最大值之移
動平均
D50：中值粒徑
(7)Dean(1983)：水面下
h Ay 2 / 3 D 50 1.0 ~ 4.0 mm ； (4.5.7)
2 1 / 3
A .2 25 .0 44 g A .0 067 w 或 ，
式中：
A：外灘養灘斷面積
：沉降速度(cm/s)
D50：中值粒徑
y：離岸距離
g：重力加速度
(8)Vellinga(1984)
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水深h ≤ 0.75Ho範圍內
.0 17 w .0 44 y .0 78 h .0 08 y .0 78 h .0 70 H o / Lo ， (4.5.8)
式中：
Ho：深海波高
Lo：深海波波長
w：重量
y：離岸距離
4. 外灘養灘
依據田中等(2007)模型試驗結果，外灘養灘不論何種
波浪作用下均會使灘線前進(堆積)，灘線位置之前進量因
養灘位置之離岸距離、養灘量、底床坡度、粒徑及入射波
性質而異。設外灘養灘斷面中心點之離岸距離為XD(參照
圖4.5.3)，試驗後灘線至中心位置之距離為XL，則歸納試
驗結果可以式(4.5.9)表示
X L H s2 1
.1 22 2 L o gT D 50 tan (4.5.9)
X D H 0 tan A 0.94 - 0.32 log 10 ( 2 )
X L D 50 L (4.5.10)
式中：
A：外灘養灘斷面積
L：養灘中心點至灘線距離
Ho：深海波高
L0：深海波波長
tanβ：海灘坡度
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D50：養灘中值粒徑。
Hs：近岸波高
L
灘線(實驗後)
初期灘線
養灘材
養灘材設置 (斷面積A)
中央點
坡度1/30
XS XL
XD
圖4.5.3 灘線變化量示意圖
四、養灘損失率估計
客土堆放之後未必能適應當地海岸，但經過波浪篩分作
用後細粒徑砂被淘刷流失到外海，而組織成分會逐漸接近當
地海灘材料之粒徑分佈。SPM(1984)提出二種估計參數；預填
係數(Qverfill factor)RA，及再養灘係數(Renourishment factor)
Rj。前者指客土體積置砂後達到與當地粒徑分佈相同之安定砂
灘事先應預加之土方量比，後者指客土細粒徑砂因沿岸輸砂
而損失，事後需再補充之體積比。
1. 填土係數：足以產生每一立方公尺土方所需借土土方量之
比RA用以估算超加借土量，可由原地及客土區之粒徑標準
偏差，如式(4.5.11) 及平均粒徑，如式(4.5.12)，查圖4.5.4
決定。
84 16 (4.5.11)
2
式中，84、16分別為通過體積比之84%及16%之phi尺
( = -log2dmm)。
84 16 M (4.5.12)
2
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