南科防洪策略

前言

2009年莫拉克風災對南科帶來單日639mm的驚人降雨量，已超過200年重現期，同時因豪雨及曾文溪潰堤而造成曾文溪流域大範圍淹水，雖然未對台積南科廠區造成影響，但依據營運持續管理精神，我們希望量化評估廠區位置最大的淹水風險，避免因洪水問題而影響台積廠區營運。本篇透過軟體(SEC-HY21)建立南科區域數值地形網格，並以500年重現期降雨與曾文溪潰堤同時發生等，可能發生在南科的狀況加以模擬，找出台積建物抗洪能力不足處，期望透過硬體設施的補強和預警機制的建置來提高廠房防洪能力。

文獻探討

營運持續管理(Business Continuity Management, BCM)是一套國際標準(ISO 22301)，為全球公認之營運持續管理系統標準，其建立目的是預防組織面臨任何衝擊，都能結合各項預防及復原控制程序，將災害所造成的營運中斷風險，降低至可被接受的程度。有鑑於此，經過2009年的風災後，風險管理部(RM)執行風險評估，發現洪水可能對南科廠區營運造成影響，有必要對洪水問題執行更深入的量化風險評估。

歷史降雨紀錄回顧

截止2018年七月之前曾發生在南科的最大降雨量為2009年莫拉克颱風，當時颱風降雨集中在嘉義縣、高雄縣及屏東縣山區，最大總累積雨量發生在嘉義縣阿里山鄉阿里山站達2,884mm，並有15站超過2,000mm；而南科位處的新市區一日降雨量達639mm、二日降雨量達868mm，均超過200年重現期距。

歷史淹水紀錄回顧

超大豪雨造成曾文溪流域與鹽水溪流域的控制站之洪峰流量，大於200年重現期洪峰流量，如 表1^[1]。因目前曾文溪與鹽水溪的河堤保護標準均為100年重現期洪水量，不足以應付這種程度的降雨，因而形成曾文溪流域旁低窪地區大規模的淹水。

歷史潰堤紀錄回顧

2009年莫拉克颱風的強降雨使得曾文水庫達滿水位而洩洪，在短時間的強降雨與曾文水庫洩洪兩者同時發生的狀況下，造成曾文溪流域數段堤防潰堤 圖1。

因此可知，超大降雨量加上調節性洩洪等交互影響，堤防潰堤的機率也逐步變高，一旦潰堤造成的淹水範圍也會擴大。2009年莫拉克颱風的降雨量，已經影響園區道路交通，雖未影響南科廠房，但若出現更大降雨，或洩洪造成的潰堤風險，廠區的承受能力，也是本篇主要研究方向。

計畫方法

本計畫使用SEC-HY21軟體執行南科廠區既有廠房洪水位分析及危害評估^[2]，此電腦模擬軟體為中興工程集團自行研發之電腦軟體，可應用之領域包括：一般性之河道水理分析、潰壩/潰堤洪水、颱風暴潮、海嘯等，此軟體已廣泛應用於國內外水利及海岸工程規劃設計之分析模擬如：石門水庫緊急應變計畫－石門水庫潰壩洪水之研究、寶二水庫頭前溪取水堰計畫、曾文水庫安全評估計畫－曾文水庫潰壩洪水之研究^[3]，可符合本計畫的評估需求，故本次模擬情境設計條件簡述如下。

範圍設計

模擬範圍為南科界址

• 以DEM (數值高程模型，Digital Elevation Model)及千分之一地形圖建構演算網格及高程
• 依據各土地利用資料決定各網格之曼寧係數n值，將影響各網格水流停留時間
• 堤防及水利設施依照現有資料建置，依軟體內建邊界條件設定相關資料
• 依主要道路建置街道系統，街道高程將影響水流方向
• 依據區域重要度，增加演算網格，提高演算精準度

依上述條件使用SEC-HY21軟體，建立本計畫範圍之數值地形網格 圖2。

降雨設計

採用中央氣象局雨量站歷史資料(至民國101年紀錄)推估雨量，本研究考量莫拉克颱風已帶來超過200年重現期的雨量，故假設地區降雨量由200年重現期，提高至500年重現期。

將台南雨量站歷史紀錄進行500年重現期頻率分析，採用二參數對數常態、三參數對數常態、皮爾遜第三型分佈、對數皮爾遜第三型分佈法、及甘保氏極端值第一型分佈等五種方法。結果顯示，南科園區500年重現期一日降雨量達654mm，作為南科區域雨量設計，如 表2。

將另24個雨量站歷史紀錄進行500年重現期頻率分析，採用同前項方法。結果顯示，曾文溪流域500年重現期一日降雨量達1,726mm，作為曾文溪流域雨量設計，如 表2。

降雨輸入條件以降雨模式推估24小時延時非均勻降雨資料，將影響降雨之時雨量分布。

情境設計

情境Ａ：500年重現期一日降雨+堤防無潰決

模擬南科區域發生500年重現期一日降雨，且所有堤防皆無潰決，地表逕流於演算網格的流動歷程，已得知最大淹水深度及淹水時間。

情境Ｂ：500年重現期一日降雨+堤防發生潰決

同前項降雨條件，但參考歷史紀錄選定潰堤點為曾文溪堤防中山高速公路橋上游1,500公尺處安定提防，潰堤長度500公尺，並由左岸堤頂潰堤河川流量由曾文溪流域500年重現期降雨計算。

結果與分析

模擬結果與分析

情境Ａ：500年重現期一日降雨+堤防無潰決

模擬結果顯示 圖3，南科台積電廠區最大淹水深度0.6m，最大流速0.93m/s，淹水維持時間達1.96 hr，需檢討可能淹水廠房建築物較低高程開口處進行工程改善措施，達到預防0.6m的預期淹水高度的防範。

情境Ｂ：500年重現期一日降雨+堤防發生潰決

模擬結果顯示 圖4，南科台積電廠區最大淹水深度1.28m，最大流速2.04m/s，淹水維持時間達4.84 hr。目前曾文溪發生潰堤，廠區雖無法即時收到訊息，但依照模式推估，預估洪水將於2小時內到達南科廠區，並會造成部份廠區淹水深度約0.28m~1.28m不等，而2014年之後興建廠區因地基高程較高，則不受影響；未來新設廠區高程與2014年建廠標準相同，即可不受500年降雨量洪水影響。

工程改善措施

建築物開口低0.6m之各通道出入口、通風設施開口等處，安裝至少具有60cm之防水閘門或檔板 圖5，以防範500年重現期一日降雨量。

高損失價值設備位置(如GIS Room)，高程至少應達海平面7.3m以上，或加裝防水閘門 圖6等防洪設施以達到此一高程要求，並應考量設施所在建築物之水密性，防止因滲水造成設備損壞。

緊急應變措施

當中央氣象局發布豪雨特報，預測單日降雨量達650mm，ERC即啟動防洪應變通報及準備作業。

當曾文溪水位超過一級警戒水位(河川水位預計未來2小時到達計畫洪水位或堤頂時之水位)^[4] 圖7，水利署水情監測系統發出簡訊通報，ERC收到簡訊通報後，即通知廠務、庫房、公共設施服務部等防汛單位，開始執行各防洪設施(防水閘門)之啟用作業。

若曾文溪發生潰堤，目前無法即時收到訊息，但依照模式推估，預估洪水將於2小時內到達南科廠區，故前述防洪應變措施，需於1至1.5小時內完成。

前述各項防洪措施，各緊急應變單位需納入定期演練規劃，熟悉防汛流程及防汛器材操作。

結論

根據2009年莫拉克颱風的經驗，台積南科廠房在200年重現期降雨量下不會造成淹水。透過SEC-HY21軟體模擬，以及建物局部工程改善後，可讓台積南科廠房在500年重現期降雨不受影響，在曾文溪堤防潰堤的情形下，配合防汛預警及應變措施，更可獲得2小時的應變準備時間，完成防洪準備，防止廠房受洪災淹水受損，同時留意一旦聯外道路受影響，則需啟動營運持續管理(BCM)，透過事前已規畫好的應變計畫，將生產影響減至最輕微，未來南科新建廠房地基高度，也將比照(或高於)2014年新建廠房基地高度，可有效降低新建廠房受洪水侵襲的風險。

損害防阻一直是公司營運政策中不可或缺的要項，損害防阻的標準也會隨著公司營運條件而不斷調整，故本篇探討的防洪預估與改善措施，也必須定期檢討，並配合RM&C-ESH的防洪標準和案例執行，若發現風險提高，則應重新評估廠房防洪機制是否需做加強。此外，平時需要透過演練，確認防汛預警機制是否有效，並定期實際演訓，確保防汛人員熟悉應變機制及防汛設施的操作方式。