臺灣博碩士論文加值系統

臺灣地區人口密度高，地理環境特殊，降雨時空分布及豐枯差異量大，水庫與攔河堰共同扮演水資源調蓄的重要角色。但近年來壩體淤積嚴重以及生態意識崛起，開始有拆壩的工程產生。拆壩後所產生的堰壩淤積物，對於下游河道生態棲地有何影響卻不得而知。本研究希望透過模擬來探討七家灣溪一號壩拆壩後，產生的淤積物堆置在不同區，是否會對台灣櫻花鉤吻鮭加權棲地可利用面積產生變化，以找到較好的堆置區域。
以CCHE2D模擬出淤積物沖淤過後之河道地形，並收集台灣櫻花鉤吻鮭適合性指標，帶入二維水理棲地模式(River2D)模擬出WUA。整合模擬WUA與水域面積後可得可利用面積比，在壩下段區域常流量下淤積物堆置的附近可利用面積比比較高，而在生態基流量的情況下反而是離淤積物為較遠的堆積方式棲地可利用面積比較高。其中峽谷段則不管淤積物堆置在何處，棲地面積可利用比都相差不多，可能是因為此區段的地形較流速較快，較不會有泥砂淤積而改變地形的情況。

In Taiwan, reservoirs and check dams were constructed for effective uses of water resources because of high population density, topographic characteristics, and temporally-spatially non-uniform rainfall distribution. However, many structures have lost the original functions and ecological consciousness has been increased such that dam removal projects were proceeded. To understand the channel responses after dam removal, this study applied several numerical models to discuss the effects of replacing sediment of Chichiawan Creek Dam No. 1 in different sites on the Weighted Usable Area of Formosan Landlocked Salmon.
First, the study applied CCHE2D to simulate the channel morphology for the condition after replacing dam sediment into the river. With the Habitat Suitability Index of Formosan Landlocked Salmon, Two-Dimensional Depth Averaged Model of River (River2D) then was utilized to identify the Weighted Usable Area (WUA) effects of replacing dam sediment in different sites. The research results show that the usable area ratios of the downstream of dam reach have obvious increase at the regular discharge when replacing dam sediment near this area. Under ecological base discharge, the usable area ratios of the downstream of dam reach have apparently increased when replacing dam sediment away from this area. In the valley, the usable area ratios will not be affected by replacing sites.

摘要 II
ABSTRACT III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
符號表 XI
第一章、緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3 本文架構 3
第二章、文獻回顧 5
2.1 壩體移除相關案例 5
2.2堰壩淤積物回歸河道 7
2.3棲地適合性指數 11
2.4河川棲地計算 13
2.5 數值高程模型 15
第三章、研究方法 16
3.1河川棲地二維模式(RIVER 2D) 17
3.1.1River2D主要理論 18
3.1.2 魚類棲地模式 22
3.2 棲地類型與河床底質 23
3.3 CCHE2D模式理論及數值方法 25
3.3.1水理模式 26
3.3.2 輸砂模式 27
3.3.3彎道二次流理論 30
3.3.4 輸砂公式 31
3.3.5 輸砂參數特性說明 34
3.3.6 模式上下游邊界設定 36
第四章、案例分析 38
4.1 研究區域 38
4.1.1 七家灣溪簡介 38
4.1.2 水文資訊 39
4.1.3七家灣溪一號防砂壩 41
4.2魚類生態 42
4.3模式建立 44
4.3.1 CCHE2D模式建立 44
4.3.2 River2D模式建立 49
4.4 模式驗證 51
第五章、結果與討論 54
5.1 河川棲地二維模式(RIVER2D)模擬結果 54
5.3 水理演算 56
5.3.1 生態基流量下水深、流速模擬結果 56
5.3.2 常流量下水深、流速模擬結果 57
5.3 棲地推估 58
5.4 綜合分析 62
5.4.1 棲地權重可利用面積(WUA) 63
5.4.2 模擬後水域面積 66
5.4.3 棲地可利用面積比 67
第六章、結論與建議 71
6.1結論 71
6.2建議 72
參考文獻 73
附錄一、斷面驗證圖 77
附錄二、模擬流速圖 80
附錄三、模擬水深圖 82
附錄四、模擬流量資料 84

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