大漢溪中游生態基流量推估與棲地改善之研究

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謝暻椲(Jing-Wei Xie) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

大漢溪中游生態基流量推估與棲地改善之研究
(A study on estimation of the ecological instream flow and improvement of habitat for midstream on Dahan river)

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摘要(中)

本文結合HEC-RAS 3.0水理模式與RHABSIM 2.2棲地模式，以大漢溪中游為研究樣區及台灣特有種台灣石魚賓為標的魚種，推求該樣區之生態基流量，再針對此標的魚種在研究樣區設置堰壩水工結構物，進行棲地環境之改善並分析高壩與連續低矮壩對於該河段棲地之影響及壩之經濟效益。
本研究利用RHABSIM棲地模式在低流量狀態下進行棲地分析，發現棲地面積所對應之流量分別在3cms與16cms時為其明顯之轉折點，若以生態為唯一目標時，建議以16cms為生態基流量，因本研究樣區必須考慮水源利用效率，若以16cms為研究樣區之生態基流量，太過於嚴苛，所以選取3cms為本樣區之生態基流量。當在河川中設置堰壩，在低流量狀態下可使棲地面積增加，可見此水工結構物扮演著擴大棲地之功效且壩高與棲地面積並非成正比關係，而連續低矮壩在某些配置上棲地面積優於高壩，若以生態考量為主時，可選擇適合之連續低矮壩組合，達到改善棲地、擴大棲地之目的。決策者亦可根據設置堰壩所產生之經濟效益，有效的利用水資源。

摘要(英)

This paper combines hydraulic model HEC-RAS 3.0 and habitat model RHABSIM 2.2 to calculate the ecological instream flow of the habitat by using Acrossocheilus paradoxus as target species in the midstream of Dahan river. Different influence from a high-weir or a series of low-weirs in research area was analyzed. The change of habitat and the economical benefit of weirs were also discussed.
Analysis of RHABSIM model to habitat in the condition of low flow was performed. To achieve ecological requirement, the instream flow is estimated to be 16 cms. However, 3cms is proposed to be an adequate alternative given economical consideration of shortage in water resource in this region. It is concluded that building the weir in the river, in the condition of low flow makes the habitat area increase. In other words, the structures play an important role in augmenting habitat. Besides, one may notice that the height of weir and the area of habitat are not in direct proportion. Setting a series of low-weirs is better than setting high-weir in some conditions in terms of providing habitat area. Therefore, it is suggested that habitat condition can be improved by using the combination of proper series of low-weirs. A policymaker can provide the water to the institutions in need by choosing the weir setting which produces the highest economical benefit.

關鍵字(中)

★ 生態
★ 棲地
★ 基流量
★ 棲地改善
★ 生態基流量
★ 大漢溪

關鍵字(英)

★ Dahan river
★ habitat
★ instream flow
★ RHABSIM
★ HEC-RAS
★ N
★ imprivement of habitat
★ ecological instream flow

論文目次

目錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 VIII
符號表 IX
第一章、緒論 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 2
1.3 本文架構 3
第二章、文獻回顧 4
2.1 生態基流量評估 4
2.1.1歷史流量法(Historic flow methods) 4
2.1.2水理法(Hydraulic methods) 6
2.1.3棲地法(Habitat methods) 6
2.1.4經驗法(Empirical methods) 8
2.2 棲地改善工法 9
2.3 指標魚種台灣石魚賓 11
第三章、理論分析 14
3.1 HEC-RAS模式 14
3.2 RHABSIM模式 18
3.2.1水理模式 18
3.2.2棲地模式 20
3.3台灣石魚賓適合度曲線之建置 22
3.4研究方法 23
第四章、案例研究 26
4.1研究樣區基本資料 28
4.1.1曼寧粗糙係數 28
4.1.2橋樑資料 28
4.1.3流量資料 32
4.2修改適合度曲線 33
4.3大漢溪中游生態基流量之推估 36
4.3.1歷史法 36
4.3.2經驗法 38
4.3.3棲地法 38
4.4水工結構物對大漢溪中游棲地之影響 47
4.4.1設置7.5公尺壩高對棲地之影響 47
4.4.2評估最佳單壩高度 50
4.4.3設立連續低矮壩 62
4.5棲地改善後之經濟效益 71
第五章、結論與建議 73
5.1結論 73
5.2建議 74
第六章、參考文獻 75
附錄一 79
附錄二 80
附錄三 83
附錄四 88
圖目錄
圖2-1 台灣石魚賓(行政院農業委員會，1999) 13
圖2-2 台灣石魚賓(邵廣昭，2000) 13
圖3-1 步推法上下斷面水理參數關係圖 17
圖3-2Reach Lengths示意圖 17
圖3-3 電氣法採集魚類配置圖(葉明峰等，2001) 22
圖3-4 研究流程圖 25
圖4-1 淡水河流域概況圖(修改自經濟部水資會) 27
圖4-2 大漢溪流域測站位置圖(第十河川局) 29
圖4-3 河道最低底床高程圖 30
圖4-4 三鶯橋流量-水位率定曲線(第十河川局) 30
圖4-5 武嶺橋斷面圖 31
圖4-6 大溪橋斷面圖 31
圖4-7 台灣石魚賓水深、流速適合度曲線(葉明峰等，2001) 34
圖4-8 修正後台灣石魚賓水深適合度曲線 35
圖4-9 修正後台灣石魚賓流速適合度曲線 35
圖4-10 大漢溪中游日流量延時曲線圖 37
圖4-11 斷面78(模擬流量45cms) 39
圖4-12 斷面82(模擬流量45cms) 40
圖4-13 權重在斷面上的示意圖 41
圖4-14 乘積法流量-WUA關係圖 45
圖4-15 乘積法流量-PUA關係圖 45
圖4-16 最小值法流量-WUA關係圖 46
圖4-17 最小值法流量-PUA關係圖 46
圖4-18 堰壩附近斷面示意圖 48
圖4-19 壩高7.5公尺流量-WUA關係圖 49
圖4-20 斷面78在不同壩高時流量-WUA之關係 50
圖4-21 斷面78a在不同壩高時流量-WUA之關係 51
圖4-22 斷面78b在不同壩高時流量-WUA之關係 51
圖4-23 斷面79在不同壩高時流量-WUA之關係 52
圖4-24 不同流量時影響斷面之壩高-WUA關係圖 52
圖4-25 斷面編號78在不同壩高之水面線(Q=3cms) 56
圖4-26 斷面編號78b在不同壩高之能量坡降(Q=16cms) 57
圖4-27 斷面編號78a在不同壩高之水面線(Q=16cms) 58
圖4-28 斷面編號78b在不同壩高之水面線(Q=16cms) 59
圖4-29 斷面編號78a在不同壩高之水面線(Q=45cms) 60
圖4-30 斷面編號79在不同壩高之水面線(Q=45cms) 61
圖4-31 連續低矮壩斷面位置示意圖 64
圖4-32 大溪橋下方130m設壩後78b斷面流量-WUA之關係 65
圖4-33 大溪橋下方130m設壩後79斷面流量-WUA之關係 65
圖4-34 高壩與連續低矮壩影響斷面之壩高-WUA圖(Q=3cms) 69
圖4-35 高壩與連續低矮壩影響斷面之壩高-WUA圖(Q=16cms) 70
圖4-36 高壩與連續低矮壩影響斷面之壩高-WUA圖(Q=45cms) 70
表目錄
表3-1 收縮和擴張係數表 17
表4-1 曼寧粗糙係數 28
表4-2 研究樣區旬流量一覽表(單位：cms) 32
表4-3 台灣石魚賓水深、流速之單位努力漁獲量(葉明峰等，2001) 33
表4-4 不同趨勢預測之相關係數表 34
表4-5 時間百分比對應之日流量關係 37
表4-6Tennant法生態基流量表 37
表4-7RHABSIM模式在不同模擬流量下之量化成果表 44
表4-8 修改權重(weight)對照表 49
表4-9 不同流量時影響斷面之壩高-WUA對照表 53
表4-10 連續低矮壩權重(weight)對照表 64
表4-11 連續低矮壩壩高組合對照表 67
表4-12 設置連續低矮壩流量與WUA對照表 67
表4-13 不同堰壩組合影響斷面棲地面積表(Q=3cms) 68
表4-14 不同堰壩組合影響斷面棲地面積表(Q=16cms) 68
表4-15 不同堰壩組合影響斷面棲地面積表(Q=45cms) 69
表4-16 設置堰壩後之棲地、流量對照表 72
表4-17 設置5公尺高壩所增加之經濟效益表(單位：cms) 72

參考文獻

參考文獻
1. 于錫亮(1997)，「淺談流量與棲地關係的方法學」，自然保育季刊，第十九期，p15-19。
2. 中興工程顧問(2000)，「河川保留基流量評估技術規範之研究」，經濟部水資源局計畫，編號MOEA/WRB/ST-900006V2。
3. 中興工程顧問(2001)，「河川保留基流量評估技術研究計畫(2/3)」，經濟部水資源局計畫，編號MOEA/WRB/ST-900006V2。
4. 王信凱(2000)，「濕周-流量法應用於推估河川生態基流量之研究」，國立中興大學水土保持研究所碩士論文。
5. 台灣省水利局規劃總隊(1986)，「大漢溪治理規劃報告」。
6. 台灣省水利技師工會(2000)，「HEC-RAS應用研習班-講義」。
7. 巨廷工程、大展工程(1993)，「大漢溪石門水庫下游至鳶山堰段河域土地利用及遊憩資源調查研究規劃」，桃園縣大溪鎮公所計畫。
8. 行政院環境保護署(1995)，「蓄水洪水防洪排水水力發電工程開發環境影響評估作業準則」，p75。
9. 行政院農業委員會(1999)，「台灣地區野生動物分布資料庫」，網址http://wagner.zo.ntu.edu.tw/wildlife/
10. 行政院農業委員會(2000)，「水土保持技術規範」。
11. 李培芬、戴永禔、林曜松(1992)，「台灣野生動物資源之多媒體資料庫系統」，台灣動物資源資料庫建立研討會論文集，p105-116。
12. 汪靜明(1998)，「濁水溪上游栗栖溪河川生態研究及魚類保育計畫」，台灣電力公司。
13. 汪靜明(1998)，「河川生態基流量設計及魚類棲地改善之理念」，環境教育季刊，35，p49-p69。
14. 汪靜明(1999)，「大甲溪魚類棲地改善及其生態評估研究-以中游支流橫流溪河域為例」，水土保持及溪流棲息地保護研習會論文集，第八篇p1-16。
15. 吳富春、李國昇、陳宣宏(1998)，「河川棲地模式PHABSIM之水理計算敏感度分析」，台灣水利，46(2)p60-70。
16. 吳富春、李國昇(1998)，「集集共同攔河堰之環境生態基準流量評估」，農工七十水資源管理研討會論文集，p216-p237。
17. 吳富春(1999)，「生態水利工程」，中國土木水利工程學會會刊，26(2)，p11-15。
18. 吳富春、鄭武慎(1999)，「七家灣溪櫻花鉤吻鮭棲地環境之改善分析」，台灣水利，47(4)p66-76。
19. 吳富春(2000)，「都會區小型河川防洪暨生態保育對策之研究-以外雙溪支流為例」，生態工法-理論與實務研討會論文集，p209-238。
20. 吳富春、王琪芳(2000)，「流況及底質粒徑之改變對河川物理棲地之影響」，第十一屆水利工程研討會論文集(下冊)，pG47-G50。
21. 吳富春(2001)，「生態水利工程」上課筆記，國立台灣大學生物環境系統工程學系。
22. 吳祥堅(1999)，「七家灣溪鮭魚棲地的復舊」，水土保持及溪流棲息地保護研習會論文集，第四篇p1-19。
23. 邵廣昭(2000)，「尋回台灣本土的淡水魚類」，國科會數位博物館計畫，網址http://fishdb.sinica.edu.tw/~fhfresh/fhIntro.htm
24. 周文杰(2001)，「以水文流量資料估算生態基流量之探討-以中港溪為例」，水域生態研討會，中華大學，(4)p1-16。
25. 許桂菁、蔣鎮宇、王建平、麥愛堂(1999)，「台灣石魚賓的親緣地理及保育」，自然保育季刊，第二十七期p41-45。
26. 桃園縣鄉土教材(2001)，網址http://content.edu.tw/local/tauyan/donmen/main.htm
27. 郭瓊瑩(1999)，「河川環境保育規劃準則」，經濟部水資源局計畫。
28. 張世倉、李德旺、李訓煌(1999)，「攔砂壩對烏石坑溪生態影響及魚道效用之評估」，特有生物研究，1(1)p88-103。
29. 張楨驩(2001)，「以歷史流量法推估卑南溪河川生態基流量之研究」，國立中興大學水土保持研究所碩士論文。
30. 張楨驩(2002)，「河川魚類棲地分布之推估與分析研究-以卑南溪新武呂河段為例」，國立中央大學碩士論文。
31. 曾晴賢(1997)，「鯉魚潭水庫士林水力發電工程士林壩下游河道最小生態維護放水量檢討工作」，中興工程顧問。
32. 曾美珍、蔣鎮宇、王建平(1999)，「台灣石魚賓的族群遺傳結構」，特有生物研究，1(1)，p20-p27。
33. 葉明峰、胡通哲、張世倉、李訓煌(2001)，「濁水溪上游河段魚類族群最低流量之研究(2/3)」，特有生物保育中心棲地生態組，計畫序號：89特生-棲-02。
34. 詹見平(1996)，「台中縣大甲溪魚類誌」，台中縣立文化中心。
35. 經濟部水資會(1994)，「板新石門地區最佳供水調配之研究」。
36. 經濟部水利處第十河川局(2000)，「三鶯橋自記水位流量站年報」。
37. 經濟部水利署(2002)，網址http://www.wra.gov.tw/2001/wr/riverm.asp?riverid=2
38. Bartschi, D. K.(1976), ”A habitat-discharge method of determining instream flows to protect fish habitat”, Proceedings of the stmposium and speciality conference on instream flow needs, American Fisheries Society, p285-p294.
39. Bovee, K. D.(1982), ”A guide to stream habitat analysis using the instream flow incremental methodology”, US Fish and Wildlife Service Biological Services Program, FWS/OBS-82/26.
40. Forlong, R. G.(1994), “Determining minimum flow for river in Kaptiti Coast district”, Proceedings of the 1994 Limnological Society Conference, Limnological Society, Hamilton.
41. Shen, H. W., Tabios, G. III, and Harder, J. A.(1994), ”Kissimmee River Restoration Study”, Journal of Water Resources Planning and Management, Vol. 120, No. 3, p330-p349.
42. “Instream Flow Study Methods used in Washington”, p1-p4, http://www.ecy.wa.gov/programs/wr/sw/if-msum.pdf
43. Gore, J. A., and Shields, F. D. Jr.(1995), ”Can Large Rivers Be Restored ?”, Bioscience, Vol. 45, No. 3, p142-p153。
44. Gore, J. A., and Hamilton, S. W.(1996), ”Comparison of flow-related habitat evaluations downstream of low-head weirs on small and large fluvial ecosystems”, Regulated Rivers：Research & Management, Vol. 12, p459-469.
45. Jowett, I. G.(1997), ”Instream flow methods：A comparison of approaches”, Regulated Rivers：Research & Management, Vol. 13, p115-p127.
46. Shields, A.(1936), ”Application of similarity principles, and turbulence research to bed-load movement”, California institute of technology:Pasadena(translated from German).
47. Tennant, D. L.(1976), “Instream flow requirements for fish, wildlife, recreation and related environmental resources”, Fisheries, Vol. 1, No. 4, p6-p10.
48. Payne, T. R. & Associates(2001), ”RHABSIM 2.2 User’s Manual”.
49. US Army Corps of Engineers(1998), ”HEC-RAS User’s Manual v2.2”.

指導教授

吳瑞賢(Ray-Shina Wu)

審核日期

2002-7-12

推文