河川棲地及歧異度之變化與時空因素之探討

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梁麗芬(Li-Fen Liang) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

河川棲地及歧異度之變化與時空因素之探討
(The variation of the river habitat and habitat divesity in the space and time domain.)

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摘要(中)

本研究以烏溪上游為其研究河段，台灣特有種台灣石魚賓做為指標魚種，利用HEC-RAS模式進行水位演算並使用RHABSIM模式進行棲地分析。以權重可使用棲地面積超越機率推估其生態基準流量，併考慮與棲地歧異度超越機率、流量超越機率間之關係，以建議魚類所需流量的合理範圍介於3cms～8cms。同時以等值線自動繪製軟體繪出各種潭類的位置與發生時間。最後將棲地型態分為3種與4種潭瀨分別探討在不同流量下所產生之棲地歧異度值，發現在流量為4cms時其棲地歧異值為最多樣化。

摘要(英)

In this study, taking upstream of Wu-Chi River for example and selecting Acrossocheilus paradoxus as the index fish species. The depth with habitat is analyzed by HEC-RAS and RHABSIM 2.2. The estimation ecological reference flow to selecte WUA duration curve, and thinking about the relationship between habitat diversity duration curve and flow duration curve, to find out accept the range and suggest the flow to be 3cms~8cms. Using the Autodesk Field Survey to find a veriety of habitat type position with time. Finally to confer habitat diversity in the different flowrate for three and four habitat types, to discover most variety habitat diversity to be 4cms.

關鍵字(中)

★ 棲地歧異度
★ 生態基準流量

關鍵字(英)

★ Ecological Reference Flow
★ Habitat Diversity

論文目次

目錄
摘要
英文摘要
目錄…………………………………………………………………………… I
圖目錄……………………………………………………………………….. III
表目錄………………………………………………………………………... V
符號表………………………………………………………………………...VI
第一章緒論………………………………..……………….…………………1
1.1 研究緣起………….……………………………….………………….1
1.2 研究動機………….……………………………….………………… 2
1.3 本文架構………….……………………………….………………… 2
第二章文獻回顧………….……………………………………….………… 4
2.1 國內河川棲地相關之研究….………………………..…….………...4
2.2 國外河川棲地相關之研究….………………………………………..4
2.3 生態基流量評估……………………………………………………...6
2.3.1 歷史流量法…………………..………….……………...………..7
2.3.2 水理評估法..………………………………….………..………...8
2.3.3 棲地評估法………………………………………………………9
2.3.4 經驗法………………………………………….……………….11
2.4 河川生態與棲地…………………………………………..……. ….11
2.5 標的物種台灣石魚賓………………………………..……………. …13
第三章理論分析………………………………………………….………... 16
3.1 HEC-RAS模式介紹………………………………….……………. .16
3.2 RHABSIM模式介紹……………………………………………….. 18
3.2.1 水理模式…………………………………….………………. ...19
3.2.2 棲地模式………………………………………………………..21
3.3 棲地歧異度………………………………………………………….22
第四章案例研究……………………………………………………….…....23
4.1 研究區域…………………………………………………………23
4.1.1 烏溪簡介………………………………………………….…23
4.1.2 研究河段…………………………….………………………….24
4.1.3 水文氣象………………………………………….…………….24
4.2 HEC-RAS及RHABSIM模式建立……………………….…….…26
4.2.1 烏溪資料建立………………………………………………26
4.4.2 HEC-RAS及RHABSIM模式建立及驗證………..……..….26
4.3 棲地適合度曲線之修改……………………………………….……28
4.4 研究方法 …………………………………………………………...31
4.4.1 研究流程……………………..………………………………..31
4.4.2 棲地潭瀨及棲地歧異度之推估……………….……………...32
4.4.3 歷年WUA及歷年歧異度之推估…………………………….34
第五章結果與討論………………………………………………………… 36
5.1 棲地潭瀨型態與棲地歧異度之分析與結果………………………36
5.2 棲地與空間性之關係之結果與分析……………………………… 46
5.3 歷年WUA及歧異度之延時曲線之結果與分析…………………52
第六章結論與建議………………………………………………….………56
6.1 結論………………………………………………………...……….56
6.2 建議…………………………………………………………...…….57
參考文獻……………………………………………………………………...58
附錄一烏溪乾峰橋歧異度演算……………………………………...…….62
附錄二烏溪乾峰橋每月之棲地歧異度圖………………………………….86
圖目錄
圖2.1 Oveyvollen reach 水深分佈圖…………………………………………5
圖2.2 Oveyvollen reach 流速分佈圖…………………………………………5
圖2.3 渠道型態圖…………………………………………………………… 6
圖2.4 台灣石魚賓………………………………………..…………………….15
圖2.5 河川魚類之台灣石魚賓……………………………………..………….15
圖3.1 步推法上下斷面水理參數關係圖…………………………………. ..18
圖4.1 烏溪流域概況…………………………………………………………24
圖4.2 研究河段橫斷面示意………………………………………………....25
圖4.3 模擬水位與實測水位之比較圖……………………………………....27
圖4.4 台灣石魚賓水深適合度曲線…...………….…………………………...29
圖4.5 台灣石魚賓流速適合度曲線…………………………………………...29
圖4.6 修正後台灣石魚賓水深適合度曲線…………………………………...30
圖4.7 修正後台灣石魚賓流速適合度曲線…………………………………...30
圖4.8 研究流程圖…………………………………………………………. ..31
圖5.1 烏溪乾峰橋之斷面與4種潭瀨比例關係（Q=14cms）……………….39
圖5.2 烏溪乾峰橋之斷面與3種潭瀨比例關係（Q=14cms）………………39
圖5.3 平均日流量之關係. …………………………………………………. 40
圖5.4 平均日棲地棲地歧異度之關係……………………………. ………..40
圖5.5 流量與潭瀨棲地歧異度之關係……………….…………………… .41
圖5.6 流量與權重可使用棲地面積之關係..………………………………41
圖5.7 WUA、Q與棲地歧異度之關係（年平均）……………………………42
圖5.8 WUA、Q與棲地歧異度之關係（民國88年）…………………………42
圖5.9 烏段S87.6639於Q=172cms水位示意圖………………………………..43
圖5.10 流量與潭瀨權重可使用棲地面積之關係………….………………43
圖5.11 不同潭瀨分類與權重可使用棲地面積之關係…….……………... .44
圖5.12 烏溪乾峰橋年平均日流量1～4月棲地潭瀨變化………………….47圖5.13 烏溪乾峰橋年平均日流量5～8月棲地潭瀨變化………………. ...48
圖5.14 烏溪乾峰橋年平均日流量9～12棲地潭瀨變化……………….. …49
圖5.15 烏溪乾峰橋年平均月流量與潭瀨可使用面積之關係…………… .50
圖5.16 烏溪乾峰橋流量站民國76～90年日超越機率…………………….54
圖5.17 烏溪乾峰橋流量站民國76～90年日WUA超越機率.……...…… .54
圖5.18 烏溪乾峰橋流量站民國76～90年日棲地歧異度機率…………….55
表目錄
表4.1 棲地潭瀨判斷方式……………………………………………………33
表5.1 流量與潭瀨分佈之權重可使用棲地面積……………………………45
表5.2 各月潭瀨分佈權重可使用棲地面積…….………………….………..51

參考文獻

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指導教授

吳瑞賢(Ray-Shyan Wu)

審核日期

2003-7-7

推文