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Student Number 89342008
Author Po-Wen Wen(溫博文)
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Department Civil Engineering
Year 2004
Semester 2
Degree Ph.D.
Type of Document Doctoral Dissertation
Language zh-TW.Big5 Chinese
Title 台灣中部河川生態棲地分佈特性及時空變化之研究
Date of Defense 2005-06-13
Page Count 147
Keyword
  • habitat
  • instream flow
  • Abstract 本研究針對流速、水深二因子進行研究,利用HEC-RAS3.0、RHABSIM2.2、岐異度指數、碎形等相關方法並以烏溪為研究案例,分別探討標的魚種之流量與棲地可使用面積之關係、水域環境潭瀨類型分佈。並利用隨機機率探討在不同流量下水中生物遷移至其他棲地類型所需距離及其呈現之特性與意義。再以碎形幾何的觀念分析河川面積、棲地面積與碎形維度之間的關連性,歸納出烏溪研究區段合適之生態基流量範圍,分析歷年河川生態變化及其優劣趨勢以及河川棲地空間上的變化。研究結果得知在流量200cms以下時,有深潭可供水中生物避難與棲息,而棲地阻隔的情形多在低流量(Q≦10cms)的情況下產生,並以編號66號斷面為主。
    再者,無論克服流速水深的影響與否,平均碎形維度值、面積加權平均碎形維度值二者數值均接近1,顯示河川棲地邊緣型態因為受到河川形狀為長條型影響而降低平均碎形維度值與面積加權平均碎形維度值。而找尋其他潭瀨類型所需最短移動距離之主要因素在於斷面形狀以及坡度變化,而流量的大小則相對影響較小,在不考量移動方向的條件下,本研究河段水中生物如要遷移至深潭棲地,無論考量克服流速與水深的影響與否,要移動較遠的距離且是不容易找到的。
    國內外研究顯示生態基流量多以一單一值來表示,但對於生物而言,應有可以接受之變化範圍,故本研究考量棲地多樣性、棲地邊緣複雜度、水中生物遷移難易程度以及深潭之影響,訂定研究區段生態基流量範圍,以維護該河段之生態環境棲地多樣化之要求。以石 為例,本研究河段之生態基流量範圍應在10∼40cms之間最適合於石 生存,並與國內外常用之歷史流量延時曲線百分比所推估生態基流量推估結果相比較,此生態基流量之範圍應屬合理。而以此結果可推求出1987年至2001年間以石 為標的魚種時,1991年生態環境最佳,而1994與1997年則為生態環境較差之年份。
    最後以空間因素對棲地的影響發現一場降雨所造成的流量變化,可造成河川棲地型態在空間上明顯改變,且相同位置的棲地型態變化並無規則可言,並且其相鄰位置的棲地變化亦無規則可循,因此對於本研究河段中的水中生物而言,其本身需具備對於環境的適應能力(或忍受能力)以及遷移能力要求較高,以適應本研究河段之水文及棲地特性。
    Table of Content 目 錄
    摘要I
    ABSTRACTIII
    目 錄I
    圖目錄III
    表目錄VII
    第一章 前言1
    1.1 研究緣起1
    1.2 研究目的2
    第二章 文獻回顧5
    2.1 台灣河川生態特性5
    2.2 生態基流量及其推估方法7
    2.3國內外河川棲地相關之研究13
    2.4 國內外近年來相關空間結構計量指標之研究16
    第三章 理論分析19
    3.1 HEC-RAS模式19
    3.2 RHABSIM模式21
    3.3模式限制25
    3.4 棲地歧異度26
    3.5 碎形理論27
    第四章 研究河段及標的魚種35
    4.1 研究區域概述35
    4.2 烏溪的河川魚類調查41
    第五章 棲地類型分析45
    5.1 棲地潭瀨類型分析45
    5.2 棲地歧異度之分析53
    第六章 碎形分析57
    6.1 碎形維度分析57
    6.2 考量克服流速水深影響63
    6.3 不同潭瀨類型的差異68
    第七章 移動距離分析75
    7.1 移動距離75
    7.2 移動距離分析82
    7.3 克服流速與水深影響85
    7.4 潭瀨類型的影響89
    第八章 棲地時間空間分佈93
    8.1 生態基流量評估準則93
    8.2 時間因素對棲地之影響95
    8.3 空間因素對棲地之影響103
    第九章 結論與建議115
    參考文獻117
    附錄一 最近移動距離125
    附錄二 不同方向發現其他潭瀨類型機率137
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    Advisor
  • Ray-Shyan Wu(吳瑞賢)
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    Date of Submission 2005-07-06

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