李建堂臺灣大學：地理環境資源學研究所張薰瑜Chang, Hsun-YuHsun-YuChang2007-11-262018-06-282007-11-262018-06-282005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/54913摘要 集水區排水密度是個重要的地形變量，它和氣候環境、洪峰、平均年雨量、沈積物產生有關，它長久以來被使用在調查出岩石類型和結構的變化，以及證明流域系統侵蝕發展的階段。環境因子的不同會造成排水密度特性的差異，且台灣的地質及氣候條件特殊，因此若要瞭解台灣的集水區特性，應該要從基本的研究著手。本研究首先探討台灣地區集水區排水密度之特性，再分析不同環境因子對於排水密度之影響，以做為未來後續研究之基礎。 本研究經由文獻回顧的結果，選定岩性與年雨量作為兩個環境因子為探討的對象，且由於台灣地形環境特殊，因此再加入高度與坡度兩個地形因子進行討論，使用1：25000的地形圖以及將河道延伸至等高線120度彎曲處進行量測，為了量測上的考量以及避免過多的人為干擾，因此選定河流等級為三級河且位於集水區上游的小集水區為樣本集水區，關於樣本的選取，則以GIS為工具，進行疊圖選取。 量測的結果，全體集水區樣本排水密度值在1.028~7.473㎞/㎞2之間，平均值為2.816㎞/㎞2。研究的結果顯示，排水密度值確實會因年雨量、岩性以及地形因子的改變而有顯著的差異。 年雨量因子方面，年雨量4000㎜以上可能為岩性以及坡度影響排水密度值的閾值，但是無論在那個年雨量等級，排水密度值皆會因高度的改變而有顯著的差異，可能高度影響排水密度值的雨量閾值是更高的。 岩性因子方面，火成岩區以及變質岩區（大理岩、板岩千枚岩）的排水密度值，受到年雨量的改變而產生顯著的差異，但不會因高度以及坡度的改變而有顯著差異，而沈積岩類（砂頁岩、礫岩、泥岩）方面，砂頁岩區的排水密度值，不會因年雨量的改變而有顯著的差異，但會因高度以及坡度的不同而有顯著差異，礫岩區以及泥岩區的排水密度值不會因為年雨量、高度以及坡度的不同而有顯著的差異。 地形因子方面，當坡度太緩或是太陡、高度太低或是太高時，可能地表上的侵蝕程度差異不大，地形因子對於排水密度值差異的影響，會比岩性以及雨量因子要來得大。 關鍵詞：集水區、地形參數、排水密度目錄 第一章 序論 ………………………………………………………1 第二章 文獻回顧 …………………………………………………3 第一節 排水密度的定義和量測 ………………………………3 第二節 影響排水密度的環境因子 ……………………………9 第三節 台灣相關研究 …………………………………………13 第三章 研究方法 …………………………………………………16 第一節 研究流程 ………………………………………………16 第二節 分析方法 ………………………………………………25 第四章 結果與討論 ………………………………………………27 第一節 全體排水密度之特性 …………………………………27 第二節 單一影響因子與排水密度之關係 ……………………30 第三節 不同因子間的交叉分析 ………………………………39 第五章 結論 ………………………………………………………61 引用文獻 …………………………………………………………65 圖目錄 圖2-1 山谷邊坡半剖面圖……………………………………………4 圖2-2 窪地、源頭面積、第一級河流理想關係圖 ……… ………5 圖3-1 研究流程圖…………………………………………………16 圖3-2 板岩千枚岩集水區 …………………………………………19 圖3-3 板岩千枚岩樣本集水區 ……………………………………21 圖3-4 不同岩性集水區之樣本分佈圖 ……………………………22 圖3-5 不同年雨量等級集水區之樣本分佈圖 ……………………23 圖3-6 河道延伸示意圖 ……………………………………………24 圖3-7 盒鬚圖圖解 …………………………………………………26 圖4-1 研究集水區的樣本分佈圖 …………………………………27 圖4-2 全體樣本集水區排水密度盒鬚圖 …………………………28 圖4-3 各區域樣本集水區排水密度盒鬚圖 ………………………29 圖4-4 各年雨量等級等級排水密度盒鬚圖 ………………………30 圖4-5 火成岩集水區範例圖………………………………………31 圖4-6 砂頁岩集水區範例圖………………………………………31 圖4-7 礫岩集水區範例圖 ………………………………………32 圖4-8 大理岩集水區範例圖………………………………………32 圖4-9 板岩千枚岩集水區範例圖 …………………………………33 圖4-10 泥岩集水區範例圖 ………………………………………33 圖4-11 各岩性排水密度盒鬚圖 …………………………………34 圖4-12 各平均高度等級排水密度盒鬚圖 ……………………36 圖4-13 各平均坡度等級排水密度盒鬚圖 ……………………38 表目錄 表2-1 明確敘述等高線彎曲度之研究………………………………8 表2-2 不同研究區尺度影響排水密度之主要子…………………10 表2-3 台灣集水區排水密度相關研究之應用類型表……………13 表4-1 張瑞津（1980）所量測不同地質區排水密度統計表……36 表4-2 各年雨量等級中岩性與排水密度關係之分析結果…40 表4-3 各年雨量等級中平均高度與排水密度關係之分析結果…42 表4-4 各年雨量等級中平均坡度與排水密度關係之分析結果…43 表4-5 各岩性區中年雨量與排水密度關係之分析結果…………45 表4-6 不同年雨量等級中沈積岩與排水密度關係之分析結果…46 表4-7 各岩性區中平均高度與排水密度關係之分析結果………49 表4-8 各岩性區中平均坡度與排水密度關係之分析結果………50 表4-9 各高度等級中年平均雨量與排水密度關係之分析結果…53 表4-10 各高度等級中岩性與排水密度關係分析結果…………55 表4-11 在相同高度等級中變質岩與排水密度關係之分析結果…56 表4-12 各坡度等級中年平均雨量與排水密度關係之分析結果…57 表4-13 各坡度等級中岩性與排水密度關係之分析結果…………58663178 bytesapplication/pdfen-US集水區排水密度地形參數watershed（drainage basin）landform parameterdrainage densitythesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/54913/1/ntu-94-R90228008-1.pdf