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人與土地的對話-頭城的氣候水文

蘭陽博物館

-節錄自《人與土地的對話-頭城的地理采風》一書

第161期-2024年2月號

人與土地的對話-頭城的地理環境一書封面。
人與土地的對話-頭城的地理環境一書封面。

「蘭與淡水接壤,淡水東多朔風,飛砂拔木;蘭則冬多淋雨,積潦成渠。蘭尤時常陰翳連天,密雨如線。即逢晴霽,亦潮濕異常...」

-《噶瑪蘭廳志》〈卷五上,風俗·氣候〉

一、頭城的氣候

頭城鎮屬於副熱帶氣候,夏熱冬涼,年平均氣溫約攝氏23.2度,月平均最高溫度(7 月29.1℃)與最低溫度(1 月17.3℃),溫差只有攝氏11.8度(圖1-4-1),與鄰近宜蘭市和蘇澳鎮的平均氣溫和整體變化趨勢大致相同,差異不大,與臺灣各平地城鎮鄉相較(平均值為23.6℃),則氣溫略較涼爽。大體而言,本地氣溫溫和宜人[1]

在降雨方面,頭城平原區的平均年雨量為2659公釐,比宜蘭市的年雨量(2837.7公釐)較少,但整體變化的趨勢一致,(圖1-4-2,圖1-4-3),且高於臺灣的平均雨量(2515公釐),也比臺北的2405公釐和淡水的2155公釐之降水量多;此外本區北部和西部的山地區雨量則明顯高於平原,可達3000公釐以上,顯見頭城是一個多雨的地區(圖1-4-4)[2]。根據頭城地區月平均雨量的分析,可以發現頭城地區全年雨量充沛,雨量最少的三月,也有119.4公釐;而秋冬季節是頭城地區主要雨季,所以早在清朝咸豐二年(1852 年)的地方志《噶瑪蘭廳志》就記載:「蘭地每遇秋雨連綿,即成窪穴...,冬多淋雨,積潦成渠,皆積水之區...」。

又從降雨量統計圖可知頭城9月份降雨量最多,可達383.7公釐,而年總雨量的40%集中降在9月、10月和11月的三個月內,其原因有二:一是因秋季時的若發生颱風,其外圍環流加上東北季風的雙重影響下,常會導致強降雨。二是秋冬季節盛行的東北季風,因氣壓梯度較大,且風向和東北信風合一,故風力強勁,而本區位居臺灣東北地區,冬季面迎由海上挾帶水氣豐沛的強勁東北季風,遇雪山山脈橫阻,易造成陰雨綿綿不絕的地形雨。

另外,每年五月和六月的春末夏初,冷暖氣團在臺灣上空交會形成了「滯留鋒面」,屬於典型的梅雨季節(圖1-4-5),此也是頭城降雨的另一個高峰,這兩個月的降水量是總雨量的20%,若降水豐沛形成「豐梅」,雨日和雨量的俱增,往往會造成河川氾濫成災,而八月也是降雨高峰值,主要是跟颱風有關。

綜合而言,頭城地區的降水的特性有:1. 雨量充足,尤其是山區雨量更是豐沛,本區降雨量可達2500-3200公釐,且全年降雨日數亦達181天,亦即頭城每兩天就有一天是「雨日」,故「竹風蘭雨」明確傳達了本區多雨的氣候環境。2. 降水量集中在秋季,以九月份最多,最主要是受東北季風及地形影響,正所謂「聞道黔中雨勢偏,秋冬蘭雨更連綿。氣迎塞北風掀浪,地處瀛東水上天。[3],相較於臺灣中南部的此時正進入雨量不足的乾季枯水期,實成明顯的對比。3. 受全球暖化的影響,臺灣逐年雨季-梅雨季時的總降雨量是減少的,且乾濕季差異更加明顯(蔡怡真等,2017);而從頭城地區歷年的降雨量和降雨日數的統計分析,雖然可觀察出逐年略有呈現下降的趨勢,但相關性不高,且均未通過統計的顯著性檢驗,尚待未來有更多觀測資料的加入分析[4](圖1-4-6,圖1-4-7)。

圖1-4-4 頭城地區的等雨量線圖。(來源:張政亮繪製)
圖1-4-4 頭城地區的等雨量線圖。(來源:張政亮繪製)
圖1-4-5 六月梅雨鋒面的雷達回波圖。(來源:依氣象局資料繪製)
圖1-4-5 六月梅雨鋒面的雷達回波圖。(來源:依氣象局資料繪製)

觀點視窗-頭城落山風

頭城西側的雪山山脈高聳矗立且緊臨平原,冬季旺盛的東北季風吹拂時,碰到山勢回捲轉成為西風,這即是頭城和礁溪當地居民所稱的「落山風」;其原理猶如大廈迎風時,一部分風向下流動,風速較快,形成迎風面渦流之成因相似。尤其是冷熱溫差較大或在夜晚吹陸風時,加乘效應會使本區落山風更加強勁。

落山風示意圖。
落山風示意圖。

二、頭城的水文

頭城因降水豐沛、水源充足,故河川密布,所謂「密雨如線,積潦成渠」便是其寫照。但受地形影響,頭城地區的河川多短小且流域面積不大(圖1-4-8,表1-4-1)。在北部有大里溪、石門溪、番薯溪、大溪川、石壁溪、梗枋溪與文壯溪等河川,因多切穿丘陵山地,河道陡窄,其中較重要的河流有:

1.大溪川-大溪川主流長8007公尺,源於標高522公尺的三分二山北側,流域面積約14.8平方公里,河道由東北東流,經內大溪地區後轉東南,沿溪為有名的大溪川古道,可達北邊的石盤寮瀑布,南側有大溪產業道路接明山寺,可達鷹石尖風景區,河川於大溪漁港南側注入太平洋,宜蘭縣政府曾封此溪護魚以維持其美好的生態環境,現為頭城北側最主要的自來水水源地。

2.梗枋溪-梗枋溪主流河長6215公尺,流域面積12.4平方公里,依史崔勒(Strahler)的河川等級系統分類與大溪川一樣都屬四級河川(張瑞津,1981)[5],主流在南支流源於石空北方的太和山(705公尺),為頭城和貢寮的分水嶺,河川往北流至頭城農場後東轉在牛寮會合牛寮溪繼續往東南流,行至鐵路橋附近銜接了已經會合三份坑溪的北勢坑溪(梗枋北溪)後,在梗枋漁港南側入海。

南部的平原地區的水系主要是以得子口溪為主要河川系統,得子口溪主流長度19.3公里,起源自雪山山脈的礁溪鄉烘爐地山,標高1166公尺。沿途匯流湯圍溪、猴洞坑溪、十三股大排、金面溪、福德坑溪和與頭城溪等支流,在頭城鎮打馬煙出海注入太平洋;其中游部份被稱作二龍河,下游則稱為頭城溪(川)或竹安河,流經的地區包含宜蘭縣頭城鎮、礁溪鄉與壯圍鄉等地區[6]

而在頭城境內的較主要河川支流河川有:

1.頭城溪-頭城溪又稱頭城河,主流長5730公尺,因下游東側有海岸沙丘阻絕入海,故沿著環鎮東路二段與海岸平行發育,而其上游除沿大坑路進入市中心區穿越鐵路達蘭陽技術學院外,還有武營溪來會,武營溪流經頭城主要聚落北方至山麓谷口處改稱為北門坑溪,大約到達礁水坑山南峰往南約500公尺的430公尺山脊處為源頭並與梗枋溪、福德坑溪分水。

2.福德坑溪-福德坑溪主流長7248公尺,流域面積8.93平方公里,上游為針葉林自然保護區;在200公尺高的福德坑福城石鏡臺處,有來自九股山的雙面坑溪由西向東來匯注,雙面坑溪源於本區最高峰的鶯仔頂山(1001 公尺);本溪之河流的坡降約在1:10至1:13之間,故坡陡流急,在洪水期時,浩蕩且湍急水量容易發生災害。

3.金面溪-金面溪主流長7976公尺,流域面積6.4平方公里,發源於標高約為海拔950公尺石燭坑山,在石燭橋進入山麓谷口以上,改稱為石燭坑溪,著名的新峰瀑布便坐落在此。

4. 猴洞坑溪-猴洞坑溪主流長9386公尺,與前述三條河川一樣都屬二級河的水系,源於海拔860公尺高的水鴨嶺附近,河川在山區的上中游是成為與礁溪之界河,猴洞坑瀑布和迴音谷瀑布均在其河谷之內,也是淡蘭古道南線-跑馬古道所經之處;河川出谷口後與來自雪隧旁的北門坑溪(名稱與武營溪上游的北門坑溪相同)會合後,注入下埔排水渠道抵達得子口溪。

圖1-4-8 頭城地區水系圖。(來源:張政亮繪製)
圖1-4-8 頭城地區水系圖。(來源:張政亮繪製)

本區的水系密度比值(河川之總長除以所在面積)經計算為1.73,相較於淡水流域的1.52、大甲溪流域的1.37和大肚溪流域的1.42(張瑞津,1982)均高,顯示本區屬河川切割情況較多之區域,致使河渠縱橫、水系密布。然因山地緊臨平原,河川在上游山地坡陡流急,侵蝕力強,攜沙量大,一出山麓谷線,因坡度驟減,河流渲洩不及,沙泥四處沖淤,加上因平原區坡平流緩,局部地區更為接近海拔零公尺之低窪地,故匯眾水成川渠、多曲流、分流與沼澤,在早期水利、防洪建設匱乏下,每遇豪雨洪患,河水氾濫、漫溢平野,河道擺移不定、經常發生改變,水系纏繞不清、搶水與襲奪現象頻仍,使本區具洪涵平原(flood plain)的沖淤特徵(張政亮,2001)。

此外,沿海岸線分布的叢叢沙丘阻擋著河道由高處往低處竄流的習性,不僅形成後背濕地(back marsh),亦是迫使河道變遷及其集眾而匯聚入海的重要因素;直至今日雖然各河川多已整治、水利工程建設易持續不斷,但因受地形與水文特徵之影響,若遇颱風豪雨,山裂水涌,就仍會有崩塌、土石流和氾濫淹水之災情傳出(圖1-4-9)[7]

圖1-4-9 頭城地區淹水潛勢圖。(來源:依宜蘭縣防災資訊網資料繪製)
圖1-4-9 頭城地區淹水潛勢圖。(來源:依宜蘭縣防災資訊網資料繪製)

參考資料與註釋

[1] 根據中央氣象局資料(1981-2010),宜蘭年均溫22.5℃,蘇澳年均溫22.6℃,宜蘭市和蘇澳鎮的最冷月和最熱月也是1月和7月,另外臺灣13個平地測站的年均溫則為23.6℃。頭城於2005年設測站只有雨量紀錄,2018年中央氣象局才在本區協天路的中華電信海纜站內設置了氣溫、風速、風向和雨量等完整氣象資料觀測,故氣溫部分僅採計2018年和2019年,雨量部分依氣象局的公開資料從2005年取至2019年,2017年11月雨量器故障無紀錄,故以平均值取代。

[2] 根據中央氣象局資料,頭城周遭山區如大礁溪觀測站(礁溪二結村,宜蘭大學實驗林場內,海拔高度474公尺)的年雨量為3229mm,坪林站3362mm,雙溪站3865mm。本文中圖1-4- 的等雨量線圖,即是參考周遭雨量站計算而得的。

[3] 董正官〈蘭陽雜詠八首〉〈漏天(秋冬多雨)〉,選自陳淑均《噶瑪蘭廳志》卷八雜識(下)記 文(下)詩。

[4] 所謂雨日是指一日降雨量大於0.1 公釐。而根據目前相關的研究,近百年來臺灣年總雨量沒有明顯的增加或減少,但每年降雨日數(雨日)卻有明顯的下降趨勢,意謂著強降雨會增加,而中、小雨則會大量減少,故旱澇情況會越來越明顯,亦即極端氣候的變異會更常見。

[5] 河川長度、流域面積和河川等級會因使用的地圖比例尺不同而有差異,張瑞津(1981)所採用的是以五萬分之一的地圖來計算,而本文主要是以水利局所公布的臺灣河川數位資料來計算而得的。

[6] 得子口溪上游是經五峰旗瀑布北上,續往林美的草湳陂方向西達烘爐地山;因河川經過整治,因此河道有所變化,得子口溪進平原後在十六結匯合林尾溪,向東到二龍村後又稱二龍河,在塭底匯合由壯圍來的十三股大排後,在大塭路礁溪防潮閘門匯合湯圍排水線和下埔排水線,而下埔排水線則會合包含湯圍溪、十股溪和猴洞坑溪。得子口溪最後在河口處匯合金面溪、福德坑溪和與頭城溪後稱竹安溪並注入太平洋。又因日據時期稱得子口溪為頭圍川,所以現今也有人稱得子口溪為頭城河或頭城溪。

[7] 清朝時此區便有相關災害之報導,《噶瑪蘭廳志》〈卷五上〉即載:道光二十八年戊申秋九月辛巳,連日風雨大作,自十一日起,三日連宵達旦,暴雨狂風,山裂水湧,西勢自金面山、頭圍山、梗枋、六份仔等處(崩塌),計壓斃男婦六十餘人。又自北關起至大里簡、草嶺頂、嶐嶐嶺等處,計壓斃男婦七十餘人。又白石山隘至金面山隘、石燭坑、土地公坑等處,計壓斃男婦四十餘人。官為遣人收瘞賑恤。盧舍田園衝失無數…。

書籍資訊

書名:人與土地的對話-頭城的地理采風

作者:張政亮、莊漢川、康芳銘、林建呈

出版單位:宜蘭縣頭城鎮公所

出版日期:2020

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