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研究生:洪辰宗
研究生(外文):Chen-Tsung Hung
論文名稱:葫蘆墩圳水域生態環境調查評估之研究
論文名稱(外文):The Investigation and Evaluation of Aquatic Ecological Environment in Huludum Main Canal
指導教授:林信輝林信輝引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:水土保持學系所
學門:農業科學學門
學類:水土保持學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:農水路生物歧異度指數水域棲地生物調查
外文關鍵詞:Irrigation and drainage canalBiodiversity indexAquatic habitatorganism investigation
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農田水利事業過去對於渠道更新改善時通常僅考量輸水及安全等功能,有鑑於生態維持價值日益受到重視,農水路於更新改善或興建過程,另能以營造生物棲地的方法,除保有輸水、排水及安全性等功能外,尚能達成農水路的生態性保持,為未來農水路施作之趨勢;因此本研究以大型農水路–葫蘆墩圳為例,以實地調查方式探討該農水路之生物棲息特性,期能作為後續生態維持工法規劃或設計時之參酌。
本研究以臺中農田水利會葫蘆墩圳為研究區域,分別於垂直護岸處、石樑構造物上下游、砌石護岸處、靜水區等五處不同水域環境進行生物分佈調查,調查頻率為每個月一次,生物調查以魚類及甲殼類(蝦、蟹)為主,同時一併進行環境參數調查,包含流速實地量測、應用HEC-RAS模擬橫斷面水位分佈情形、各項水質參數調查,包含溶氧、水溫、導電度、酸鹼度、懸浮固體、氨氮等。本研究進一步透過生物歧異度指數(種豐多度、種豐富度、均勻度)及生物整合指數(IBI)進行葫蘆墩圳水域生物資源分布特性之探討。
研究結果顯示葫蘆墩圳2007年10月至2008年4月期間之pH為中性稍偏鹼性、導電度約200~250 μs/cm、溶氧除2008年3月為4.1 mg/L較低外,其餘皆7.0 mg/L以上;氨氮介於0~0.46 mg/L之間;懸浮固體除2007年11月各樣站平均22.8 mg/L稍微偏高外,其餘各月份平均介於3.0~7.8 mg/L 之間;葫蘆墩圳水體之水質屬良好狀態。魚類經調查共計11種,蝦類及蟹類各1種,魚類以臺灣石
In past, two parameters which safety and conveyance were considered while canals improved of agricultural enterprises. As a result of ecological conservation value is getting more and more attention on it. The trend in the future of canals improved is that reach the ecological conservation with keeping original irrigation, drainage and safety functions According that reason, Huludam main canal was used been an large-scale target in this research, and further discussion by the way investigation. Finally, we expect the result will be a follow-up deliberate for canals improved.
Huludam main canal of Tai-chung Irrigation Association is used as an object of this research. Five ecological sites had chosen as follows with investigation monthly: vertical RC revetments, the upstream and downstream of stone-paved grounsill, boulder revetments, still water zone etc. The principal organisms of investigation were fishes and crusts (shrimps and crabs). The environment investigations were keeping with it in the meantime, these environment parameters includes velocity, water depth that simulated by HEC-RAS model; water quality parameters were includes DO, water temperature, EC, pH, SS and NH3- etc. To discuss the distribution of organism resources in Huludam main canal, biodiversity index (species richness, species abundance, and evenness) and IBI index were used in this research.
The results of water quality in the duration of 2007.10 to 2008.04 shows that pH was neutral and alkalinity slightly, EC was about 200~250 μs/cm; DO almost above 7.0 mg/L except 4.1 mg/L occurred in March 2008; NH3- was 0~0.46 mg/L; SS was about 3.0~7.8 mg/L except 22.8 mg/L occurred in November 2007, the water quality of Huludum main canal was good. The results of organisms investigation shows that the species amount was 11 of fishes, shrimps and crabs were both only one species. According to the amount, Acrossocheilus paradoxus was the dominant species and the second species was Pseudorasbora parva. IBI index was used to evaluate the habitat quality of Huludum main canal, the result of IBI was13-25, it means that the habitat quality of Huludum main canal was in the degree of slightly impaired to severely impaired, it also shows that the influence of varied temperatures on habitat quality.
目 錄
摘 要 I
Abstract II
目 錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 IX
照片目錄 XI
第壹章、緒論 1
一、 研究動機 1
二、 研究目的 2
三、 論文架構 2
第貳章、文獻回顧 4
一、 灌溉及排水路之演進 4
二、 生態工程之意涵 6
三、 生態工程應用於農田水利工程之案例 11
四、 生態環境評估 15
第叁章、研究方法 28
一、 生物歧異度指數 28
(一) 種豐多度(species richness) 28
(二) 種豐富度(species abundance) 28
(三) 均勻度(evenness) 29
二、 生物整合指數(IBI) 30
三、 一維水理模式簡介 32
第肆章、案例研究 34
一、 研究區域簡介 34
(一) 葫蘆墩圳的歷史 34
(二) 葫蘆墩圳的功能 35
(三) 葫蘆墩圳幹線全渠段的環境現狀 36
二、 生物資源及環境參數調查 38
(一) 調查樣區選定 38
(二) 調查類別及方法 40
第伍章、結果與討論 43
一、 生物調查結果分析 43
二、 生物歧異度分析 53
三、 生物整合指數(IBI)分類結果 56
四、 流速、水質參數調查結果 62
(一) 流速調查結果分析 62
(二) 水質調查結果分析 63
五、 一維水理模擬結果 68

第陸章、結論與建議 71
一、 結論 71
二、 建議 72
參考文獻 73

圖目錄
圖1-1 研究流程 3
圖2-1 一個生態因子和二個生態因子與其生態整合指標的關係概念圖 23
圖2-2 生物整合指數(IBI)與其三項評估的敏感度概念圖 23
圖2-3 生物整合指數(IBI)的計算流程 24
圖4-1 葫蘆墩圳全渠段平面圖 34
圖4-2 生物及環境物化參數調查樣區平面圖 39
圖5-1研究樣區生物數量統計柱狀圖 44
圖5-2研究樣區各月魚類與蝦類調查數量統計柱狀圖 44
圖5-3研究樣區各月生物物種數量統計柱狀圖 45
圖5-4 2007年10月各樣站物種分布數量柱狀圖 47
圖5-5 2007年10月各樣站魚蝦類數量總計柱狀圖 47
圖5-6 2007年11月各樣站物種分布數量柱狀圖 48
圖5-7 2007年11月各樣站魚蝦類數量總計柱狀圖 48
圖5-8 2008年1月各樣站物種分布數量柱狀圖 49
圖5-9 2008年1月各樣站魚蝦類數量總計柱狀圖 49
圖5-10 2008年2月各樣站物種分布數量柱狀圖 50
圖5-11 2008年2月各樣站魚蝦類數量總計柱狀圖 50
圖5-12 2008年3月各樣站物種分布數量柱狀圖 51
圖5-13 2008年3月各樣站魚蝦類數量總計柱狀圖 51
圖5-14 2008年4月各樣站物種分布數量柱狀圖 52
圖5-15 2008年4月各樣站魚蝦類數量總計柱狀圖 52
圖5-16 種豐多度指數分析柱狀圖-Margelef’s Index 53
圖5-17 種豐富度指數分析柱狀圖-Simposon''s dominance Index 54
圖5-18 種豐富度指數分析柱狀圖-Shannon- Weaver Index 54
圖5-19 均勻度指數分析柱狀圖- Pielou’s evenness Index 55
圖5-20 各測站生物整合指數(IBI)評分圖 60
圖5-21 各月生物整合指數(IBI)評分圖 61
圖5-22 各月生物整合指數(IBI)與水溫關係圖 61
圖5-23 各月份流速分布趨勢圖 62
圖5-24 各月份PH值趨勢圖 63
圖5-25 各月份EC趨勢圖 64
圖5-26 各月份DO趨勢圖 65
圖5-27 各月份水溫趨勢圖 65
圖5-28 各月份氨氮趨勢圖 66
圖5-29 各月份SS趨勢圖 67
圖5-30 HEC-RAS模擬結果(樣區一) 70

表目錄
表2-1 國內外生態工法之意涵 8
表2-2 國內外生態工法之意涵(續1) 9
表2-3 國內外生態工法之意涵(續2) 10
表2-4 國內水利會已完成並有成果報告之試辦生態工程 12
表2-5 95年度進行生態工程諮詢工程 13
表2-6 96年度正進行生態追蹤調查工程 14
表2-7棲地底質分類系統表 16
表2-8 河川污染程度指標(RPI)評估分類表 17
表2-9 WQI之水質點數計算式 18
表2-10 WQI水質分類等級表 19
表2-11 工程及棲地環境指標評估表 21
表2-12 IBI法中各項指標及其評分標準 25
表2-13 IBI生態等級及評分範圍表 26
表2-14 IBI選用矩陣及其評分標準 26
表2-15 IBI生態等級及評分範圍表 27
表3-1 IBI法中各項指標及其評分標準 31
表3-2 IBI生態等級及評分範圍表 31
表5-1 研究樣區生物調查結果總表 43
表5-2 葫蘆墩圳2007年10月各測站IBI評分表 57
表5-3 葫蘆墩圳2007年11月各測站IBI評分表 57
表5-4 葫蘆墩圳2008年1月各測站IBI評分表 58
表5-5 葫蘆墩圳2008年2月各測站IBI評分表 58
表5-6 葫蘆墩圳2008年3月各測站IBI評分表 59
表5-7 葫蘆墩圳2008年4月各測站IBI評分表 59
表5-8 葫蘆墩圳各測站IBI評分彙整表 60
表5-9 HEC-RAS輸入基本資料 68
表5-10 生物調查時間及需模擬的流量 68
表5-11 HEC-RAS模擬數據一覽(樣區一) 69

照片目錄
照片4-1 葫蘆墩圳幹線堤岸構造照片一覽 36
照片4-2 葫蘆墩圳幹線渠底構造 37
照片4-3 本研究生物及環境物化參數調查樣站現場一覽 39
照片4-4 超音波流速儀感測器量測模式 40
照片4-5 pH Meter 42
照片4-6 EC Meter 42
照片4-7 DO Meter 42
照片4-8 真空過濾器(SS用) 42
照片4-9 低濃度氨氮分光比色儀 42
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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