駱尚廉臺灣大學：環境工程學研究所孫凱政2007-11-292018-06-282007-11-292018-06-282004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/62680本研究用WUA(Weighted Usable Area)法評估溪哥、石魚賓、川鰕虎、鯽魚在考量流速、水深、流速及水深、及暴雨條件和工程前後等條件下，棲地隨流量變異的狀況，並且探討出何種物理因子，更會限制住生物的棲地以及施工對於棲地本身所造成的影響。找出生態工程應用於河川時，在暴雨條件下所產生的影響。 在研究方法上，主要是利用PHABSIM(Physical habitat simulation)法來做棲地評估的工作，目的在於利用這個方法來找出生物棲地的範圍與狀態。而PHABSIM的水位，則使用MANSQ法設定。而用HEC-RAS法來校正水位。 結果發現，在水深和流速的影響比較上，是以流速為主要影響條件。在大溝溪中，以暴雨和施工前後來做比較時，施工造成的棲地變動會大於暴雨所影響的棲地變動。目錄 第一章　前言……………………………………………………………… 1 1.1研究緣起 ……………………………………………………………… 1 1.2研究目的 ……………………………………………………………… 1 1.3論文架構 ……………………………………………………………… 2 第二章　文獻回顧………………………………………………………… 4 2.1生態工法的定義與內涵 ……………………………………………… 4 2.2棲地相關研究 ………………………………………………………… 4 2.3評估棲地的方法 ……………………………………………………… 6 2.4生物棲地相關研究 …………………………………………………… 9 2.5流量相關研究 ………………………………………………………… 10 2.6 PHABSIM水理模式相關研究 ………………………………………… 11 2.7魚類相關研究 ………………………………………………………… 12 第三章　研究方法………………………………………………………… 15 3.1 HEC-RAS模式 ………………………………………………………… 15 3.1.1定量流水位剖面線 ………………………………………………… 15 3.1.2模式基本原理 ……………………………………………………… 16 3.2PHABSIM模式…………………………………………………………… 19 3.2.1模式理論 …………………………………………………………… 19 3.2.2模式步驟 …………………………………………………………… 19 3.2.3模式建立所需條件 ………………………………………………… 20 3.2.4模式限制 …………………………………………………………… 21 3.2.5流量與水深的關係 ………………………………………………… 21 3.2.6WUA(Weighted Usable Area) ………………………………………24 3.3影響考量……………………………………………………………… 27 3.3.1人工整治河川 ……………………………………………………… 27 3.3.2高水量條件 ………………………………………………………… 27 第四章 案例研究……………………………………………………………28 4.1研究區域 ……………………………………………………………… 28 4.1.1大溝溪簡介 ………………………………………………………… 28 4.1.2大溝溪初步生態調查 ……………………………………………… 28 4.1.3研究河段 …………………………………………………………… 30 4.1.4水文氣象 …………………………………………………………… 30 4.1.5現地水質調查 ……………………………………………………… 31 4.1.6物種選擇 …………………………………………………………… 31 4.1.7適合度曲線建立 …………………………………………………… 33 4.1.8大溝溪位置圖 ……………………………………………………… 36 4.2HEC-RAS模式建立 …………………………………………………… 37 4.2.1橫斷面資料 ………………………………………………………… 37 4.2.2曼寧係數 …………………………………………………………… 37 4.2.3演算邊界條件 ……………………………………………………… 37 4.2.4流量演算 …………………………………………………………… 37 4.3PHABSIM模式建立 …………………………………………………… 39 第五章 結果與討論 ……………………………………………………… 40 5.1流速因子對棲地面積的影響 ………………………………………… 40 5.1.1溪哥在低流量棲地分布狀態 ……………………………………… 41 5.1.2溪哥在高流量棲地分布狀態 ……………………………………… 42 5.1.3台灣石魚賓在低流量棲地分布狀態 ………………………………… 43 5.1.4台灣石魚賓在高流量棲地分布狀態 ………………………………… 44 5.1.5鯽魚在低流量棲地分布狀態 ……………………………………… 45 5.1.6鯽魚在高流量棲地分布狀態 ……………………………………… 46 5.1.7川鰕虎在低流量棲地分布 ………………………………………… 47 5.1.8川鰕虎在高流量棲地分布狀態 …………………………………… 48 5.1.9綜合比較 …………………………………………………………… 49 5.2深度條件比較 ………………………………………………………… 50 5.2.1溪哥的流量棲地分布狀態比較 …………………………………… 50 5.2.2台灣石魚賓的流量棲地分布狀態比較 ……………………………… 50 5.2.3鯽魚的流量棲地分布狀態比較 …………………………………… 50 5.2.4川鰕虎的流量棲地分布狀態比較 ………………………………… 51 5.2.5綜合比較 …………………………………………………………… 51 5.3探討流速、深度因子對棲地面積所造成的影響 …………………… 52 5.3.1溪哥 ………………………………………………………………… 53 5.3.2台灣石魚賓 …………………………………………………………… 54 5.3.3鯽魚 ………………………………………………………………… 55 5.3.4川鰕虎 ……………………………………………………………… 56 5.3.5綜合比較 …………………………………………………………… 57 5.4施工前後狀況比較 …………………………………………………… 58 5.4.1施工前溪哥棲地 …………………………………………………… 58 5.4.2施工前石魚賓棲地 …………………………………………………… 59　 5.4.3施工前鯽魚棲地 …………………………………………………… 61 5.4.4施工前川鰕虎棲地 ………………………………………………… 62 5.5暴雨流況比較 ………………………………………………………… 63 5.6總結 …………………………………………………………………… 65 5.6.1流量綜合影響分析 ………………………………………………… 65 5.6.2工程面影響與討論分析 …………………………………………… 65 5.6.3颱風造成的影響 …………………………………………………… 65 5.6.4 敏感度分析 …………………………………………………………66 第六章 結論與建議 ……………………………………………………… 67 6.1結論 …………………………………………………………………… 67 6.2建議 …………………………………………………………………… 67 參考文獻…………………………………………………………………… 68 附錄一 HEC-RAS的用法 ………………………………………………… 72 附錄二 大溝溪測量基礎資料………………………………………………79 附錄三 PHABSIM模式簡介………………………………………………… 84 附錄四 模式驗證效果………………………………………………………92 附錄五 曼寧n值檢定表……………………………………………………93en-US加權可利用面積棲地魚類生態工程fishWUAhabitatecological engineeringthesis