有別於過去以人為出發點的防洪及取水觀點，溪流生態環境之研究則為近年來趨勢，為探討河川在不同流況之棲地面積變化，本研究利用RMA2二維水理模式，模擬台北縣雙溪支流枋腳溪中段河道流況對魚類棲地可用面積所造成之影響。針對淵、瀨、潭等流況以水理參數量化定義，選定魚類為指標物種，將水理參數結合生態統計資料，計算出魚類棲地適合度曲線，求出不同流況之魚類棲地可用面積百分比，以瞭解物理棲地流況對生態系統之變異性。
本研究實際測量35個河道斷面及建立上、下游邊界條件之流量和水位，經由RMA2二維模式水理分析，配合平頜鱲（Zacco platypus）、明潭吻鰕虎（Rhinogobius candidianus）之棲地適合度曲線，以5組常流量推求枋腳溪研究河段，不同流況下之魚類棲地可用面積，訂出枋腳溪研究河段之「生態基流量」為1.72（cms）。
最後，計算生態基流量在1.72（cms），以福祿數之無因次參數分類五種流況，計算兩種不同特性魚類（平頜鱲、明潭吻鰕虎）在各種流況的棲地可用面積百分比，以建立河川魚類復育參數資料庫。

Comparing to the issue of the flood controlling and water using in the past, the research with ecological concerns during river restoring is a tendency. The research uses RMA2 of two dimensional hydraulic model can be determined the impact on weighted usable area of different streamflows at Fungaue creek of Shuangsi river in Taipei. It can be simulated fish habitats weighted usable area by habitat suitability curve of fishes as indicator species in different stream condition, example pool、riffle、run et. al. defined by hydraulics parameter.
The hydraulic parameters of water depth and velocity could be simulated by RMA2 model with the data, including boundary conditions is measured directly flow rate, water elevation, and the elevation of 35 river sections.It can determine "ecological basic flow＝1.72（m3/s）" by Instream Flow Incremental Methodology(IFIM) in Fungaue creek.
The results show that percent weighted usable area of 2 fishes（Zacco platypus、Rhinogobius candidianus） in 5 stream conditions defined by Froude Number in Fungaue creek. It can apply the data to build hydraulic parameters of river restoration.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究方法與步驟 2
1.3.1 研究方法 2
1.3.2 研究步驟 3
1.4 本研究範疇與限制 5
1.5 本研究用語定義 5
第二章 文獻回顧 7
2.1 生態工法的定義及內涵 7
2.2 河川生態環境 8
2.2.1 河川水文條件 10
2.2.2 河川棲地流況 10
2.2.3 河川魚類棲地 12
2.3 棲地評估的方法 13
2.4 數值模式相關文章 14
第三章 理論方法 16
3.1 二維水理模式 16
3.1.1 模式簡介 16
3.1.2 計算原理 16
3.2 魚類機率分佈 18
3.2.1 福祿數 18
3.2.2 機率統計 19
3.3 棲地評估法 19
第四章 研究案例資料收集與處理 21
4.1 研究案例 21
4.1.1 研究區域概述 21
4.1.2 研究區域生態概況 22
4.2 地文資料建立 24
4.2.1 建立河道地形蜿蜒度 24
4.2.2 有限元素網格製作 26
4.3 水文資料建立 29
4.3.1 上游邊界條件 29
4.3.2 下游邊界條件 30
4.4 魚類分佈調查 32
4.4.1 流況之魚類機率分佈 32
4.4.2 棲地適合度曲線 41
4.5 模式參數估算 44
第五章 結果與討論 49
5.1 生態基流量 49
5.3 棲地流況分佈 57
5.3 各種流況之設計參數 59
5.4 問題與討論 63
第六章 結論與建議 67
6.1 結論 67
6.2 建議 68
參考文獻 70
附錄
A河道斷面高程資料 73

[1] 林鎮洋、邱逸文，生態工法概論，台北：明文書局，2003，第1~136頁。
[2] 林鎮洋、李祖川，「生態工法與水理量化關係探討」，中華水土保持學報，2001，第三十二卷，第一期，第67~77頁。
[3] 林鎮洋，集水區生態工法技術參考手冊，台北：經濟部水利署，2004，第115~68頁。
[4] Crance, J.H. and Shoemaker, J., Development And Use Of Suitability Index (SI) Curves For Use In Instream Flow Studies, Fish and Wildlife Service, U.S Department of the Interior, 1986.
[5] http://www.biodiv.org/convention/articles.asp, Convention on Biological Diversity.
[6] 高甲榮，「近自然治理-以景觀生態學為基礎的荒溪 ( 野溪 ) 治理工程」，北京林業大學學報，第21卷，第一期，1999，第80∼85頁。
[7] http://www.iees.ch/iees_about.html.
[8] 郭一羽，水域生態工程，新竹：中華大學水域生態環境研究中心，2003，第171~286頁。
[9] 周正明，河川生態工法評估程序建立-溪流狀況指數為例，國立台灣大學土木工程學研究所，台北，碩士論文，2003。
[10]Hynes, H. B. N. "The ecology of running waters", University of Toronto Press, Toronto, Canada, 1970, p.550.
[11]Jowett, I.G., "Instream flow method: A comparison of approach." Regul. Rivers : Res. Mgmt. ,1997, Vol.13, p.115~127.
[12]賴承農，從生態水力觀點探討基流量設計，國立台北科技大學環境規劃與管理研究所，台北，碩士論文，2002。
[13]汪靜明，「大甲溪魚類棲地改善及生態評估研究」，中日溪流生態保育研討會，台北，1998， 第151~182頁。
[14]Jowett, I.G., "A method for identifying pool, run, and riffle habitats from physical measurement", New Zealand J. Mar. Freshwater Res., 1993,Vol.27, pp.241~248.
[15]Wadeson, R.A. and Rowntree, K.M. , "Application of the Hydraulic Biotope Concept to the Classification of instream Habitats", J. Aquatic Ecosystem Health and Management, 1998, Vol. 1, pp.143~157.
[16]Kemp, J.L.,Harper, D.M. and Crosa, G.A., "The habitat-scale ecohydraulics of river", J. Eco.Eng., 2000,Vol.16, pp.17~29.
[17]汪靜明，大甲溪水資源環境教育，經濟部水資源局，台北，2000。
[18]Herve Capra, Breil Pascal,and Souchon Yves, “ new tool to interpret magnitude and duration of fish habitat variations,” Regulated Rivers-Research & Management.1995,Vol.10, pp281~289.
[19]Garner Paul, "seasonal variation in the habitat available for O+ Rutilus rutilus (L.) in a regulated river, " Aquatic Conservation, Vol.7(3), 1997, pp199-210
[20]Kanehl, Paul D., John Lyons, John E. Nelson,. "Changes in the Habitat and Fish Community of the Milwaukee River, Wisconsin", J. of Fisheries Management Vol.17, 1997, pp.387~400.
[21]Karr, J.R., "Assessment of biotic integrity using fish communities" J. Fisheries. Vol.6, 1981, p.21~27.
[22]李信孝，溪溝之魚類棲地水理分析-以大溝溪為例，國立台北科技大學環境規劃與管理研究所，碩士論文，2003，台北。
[23]EPA, "www.epa.gov/bioindicators/html/biointeg", Web site of the EPA, 2002.
[24]黃勝鼎，河川近自然工法之設計及其高水分析-以台中地區筏子溪為例，碩士論文，中原大學土木工程學研究所，桃園，2002。
[25]Tennant, D.L., "Instream Flow Regimens for Fish, Wildlife, Recreation and Related Environmental Resources. " Proc. Of Symp. and Spec. Conf. On Instream Flow Needs, America Fisheries Society. Bethesda, MD, 1976, Vol.2, p.359-373.
[26]陳樹群，王信凱「濕周-流量法應用於推估河川生態基流量之研究」，中華水土保持學報，第31卷，第三期，2000，第193~203頁。
[27]于錫亮，「淺談流量與棲地關係的方法學」，自然保育季刊，1997，第十九卷，第15~19頁。
[28]Milhous,R.T., Updike,M.A., Schneider,D.M., "Physical Habitat Simulation System (PHABSIM) Reference Manual, VersionⅡ." Instream Flow Information Paper, US Fish. and Wildlife Service, 1989, Biol. No. 26 Rep. 89, p16.
[29]Bovee, K.D., "Perspectives on two-dimensional river habitat models: the PHABSIM Experience. In: Leclerc, M., Capra, H., Valentin, S.,Boudreault, A., Coˆte′, Y. (Eds.)", Ecohydraulics 2000 Proceeding of Second International Symposium on Habitat Hydraulics B.INRS-Eau & FQSA, IAHR/AIRH, 1996, pp.B149~B162.
[30]許銘熙、吳瑞濱、李鴻源，「二維河川水流與泥沙沖淤之研究」，第九屆水利工程研討會論文集，台南，1998，第E-11~E-20頁。
[31]李鴻源，「生態工法案例中水理及輸砂模擬」，國際生態工法研討會論文集，經濟部水利署水利規劃試驗所，2003，台北，pp.41~57。
[32]SMS 8.0 Users Manual, "Open-Channel Flow And Sedimentation", Environmental Modeling Research Laboratory, Brigham Young University, 2002,.
[33]Crowder, D.W. and Diplas, P., "Using two-dimensional hydrodynamic models at scales of ecological importance", J. of Hydrology, 2000, Vol.230, pp.172~191.
[34]Chow, V. T, Open channel hydraulics, New Yor: kMcGraw-Hill companies, 1973.
[35]Zar, J.H., Biostatistical Anlysis. New York: Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1984.
[36]譚偲，河流景觀特質評估之研究-以台北縣雙溪為例，國立台灣大學地理環境資源學研究所，碩士論文，2001，台北。
[37]曾晴賢，雙溪兩岸及水中動植物生態調查，新竹：交通部觀光局，2000，第71~74頁。
[38]陳義雄，方力行，台灣淡水及河口魚雜誌，屏東，國立海洋生物博物館籌備處，1999。
[39]汪靜明，「河川魚類棲地生態調查之基本原則與技術」，林務局森林溪流淡水魚保育訓練班論文集，台北，1991，第119~137頁。
[40]葉明峰，「魚類棲地適合度曲線調查技術」，生態基準流量評估技術研討會論文集，台北，2002，第E-1~E-15頁。
[41]曹先紹，林曜松、莊鈴川，「台北縣烏來鄉溪流魚類資源初探」，中日溪流生態保育研討會論文集，台北，1991，第119~137頁。
[42]http://fishdb.sinica.edu.tw/2001new/main1.asp
[43]Woody, L. C., "Estimating hydraulic roughness coefficients, Agricultural Engineering", 1956,Vol.37(7), pp.473~475.
[44]TABS-2模式簡易操作說明，九十年度河川水理計算講習班講義，經濟部水利處，2001。