河床質調查的方法、位置與頻率-以頭前溪為例

Abstract

河床質組成對底床水流阻抗能力、顆粒初始運動以及沈滓傳輸具有重要影響，前二者著重表層材料，後者需同時考慮表、底層材料。進行調查工作須釐清取樣對象及採用適當方法，國內實務上僅採用體積法取樣，有別於國外表層河床質調查常使用之網格法，二者工作性與經濟性差異甚巨，但台灣河川短促導致河川掏選作用不若國外大規模河川完整，使顆粒分佈範圍極廣，因此需對便利之網格法在台灣河川之適用性進行評估。河床質調查位置以隨機佈設為主，但流域水文特性、沈滓載與河川邊界材料抗沖蝕性決定河川型態，其實就是沈滓運移與堆積之表現，故調查位置應依據河相進行評選。為提升河床質調查工作效率、經濟性與代表性，故和適當河床質調查方法、合理的取樣位置及頻率等有必要深入研究，建立相關策略提供河川管理單位參考。 本文將由體積法與網格法試驗結果，檢驗網格法應用於表層調查可行性。另以頭前溪流域為研究對象，分析頭前溪流域地質條件與河相，建立取樣位置評選系統，並將以往調查成果套入系統核對是否有正相關性。另由頭前溪流域洪水流量與再現期距探討取樣時間與頻率問題。 研究結果顯示，當河床質粒徑超過100mm之顆粒含量超過30％，網格法需進行修正才可得到較佳結果。若僅評估中值粒徑，則截除巨礫含量有助於體積法與網格法比較性。河床質調查應著重於具控制底床型態變遷之粗顆粒，因此無論於縱、橫向均建議於邊灘、沙洲等區域取樣。若欲量化取樣代表性與數量問題，則需以統計方法加以評估。河床質變動與洪水規模有關，平灘流量發生造成所有底床產生變動，頭前溪平灘流量之再現期為4年，為頭前溪河床質重新調查之建議值。