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代表性生態系經營管理之峽谷生態系長期生態研究網計畫(二) ─ 立霧溪泥砂與溪流水質監測

  • 發布日期:100-02-11
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研究單位
中華民國國家公園學會
作者
黃誌川、高樹基、李宗祐、簡偉如、黃昶斌、何智明、許立志、史育瑋、江帆明、黃信諺
  本報告為三年研究的第二年期末報告,主要延續第一年的基礎持續地累積立霧溪河川水流
的水質採樣資料,並在水文模式的模擬與崩塌地調查資料兩方面持續深入與精緻。作為未來研
究溪流生態系之物質傳輸作準備。
  以近 11 年的綠水站雨量、流量資料作為立霧溪流域的流量之代表,發現:該流域平均年
雨量約2595mm,年流量約為1,921 mm,逕流係數約0.75 與台灣大部分地區(逕流係數約為
0.8)相當。若以季節來看,濕季雨量(濕季定義為5 月至10 月)約佔全年雨量的73%(濕季年
平均雨量為1899mm),而濕季流量約為全年流量66%(濕季年平均流量為1,275mm),濕季的
年平均逕流係數為0.68。平均每年4 場颱風,颱風降雨約佔本區全年之30-45%左右。每場颱
風歷時約76 小時,平均最大降雨強度為14.0mm/hr,總逕流量約為110mm,為平均降雨的一
半;平均尖峰逕流量為509cms,平均的洪峰稽延時間為4.8hr。就流量模擬結果,得知由模擬
流量與實際推估流量來看,大致上吻合,在暴雨事件中的反應也跟實際推估值相當,而且與之
前其他流域的模擬表現相當。其中,基流在率定年年中有明顯降低的趨勢,在2004 年後逐漸
回復,與觀測流量的趨勢相符。
  根據 2000~2009 年39 場雷達降雨資料顯示,降雨之空間變異隨著降雨規模的增大而趨緩,
在降雨規模大於300 mm 的事件,其空間變異維持在0.4 附近震盪,而小於300 mm 之降雨事
件則隨著規模的減小使其空間變異到達0.6,且所有的降雨集中在高程1000 m 與2500 m 之地
形起伏處,地形對此區降雨的影響顯著,但降雨中心位置與崩坍地之位置並無顯著之關係。
  就水質分析結果而言,水質在各測站間的變異有顯著差異,提供研究各子集水區地質、土
地利用對水質影響之良好條件,電導度、SO4、Na、Mg、K、Ca、Sr、Si 越下游越低,而砂卡
礑溪站則顯著低於其他測站,但NO3 及Cl 則呈現相反的趨勢,砂卡礑溪所量測之資料居全流
域之冠,初步比較世界各地的結果以及台灣目前的NO3 資料,可推斷立霧溪流域目前沒有非
常明顯的點源污染可以影響到整個河段,屬於貧養的乾淨河川。
  利用福衛二號衛星影像進行 2004-2008 年立霧溪流域的崩塌地判釋與基本分析,地質脆弱
之處主要分佈於廬山層、西村層和大南澳片岩層,而較普遍易有崩塌現象的產生,大南澳片岩
層則佔總崩塌地個數的47%,總崩塌地面積部份則佔40%左右,廬山層則佔有17%的崩塌地
個數,並佔有33%左右的崩塌面積。崩塌地所在高程分佈範圍介於500-3,000 公尺間,其分佈
呈現雙峰分佈型態,較易發生崩塌的高度帶主要集中分佈於1,000-2,000 公尺及3,000-3,500 公
尺之間。崩塌地所在地之坡度分佈呈現單峰分佈型態,易發生崩塌之處的坡度在20-50 度間,
以40-50 度間最為明顯,50 度以上的區域發生崩塌的現象較少。由崩塌地面積和個數進行對數
分析,評估類似莫拉克颱風之極端降雨事件對立霧溪與大南澳片岩層的影響,就崩塌面積的增
加程度而言,大南澳片岩區增加幅度 (269%) 遠大於全區增加幅度 (180%),顯示該區域的崩
塌行為較易受暴雨所控制。