第六章 動態河川水質模擬
6.2 現場調查規劃與成果
6.2.1 主河道連續觀測
首先在主河道量測上,經由 MWH(民 99C, 民 100b)之檢測成果,其分別連續 二年針對不同測站進行連續 13 小時之觀測。其中於第一年(2009~2010 年)觀測時,
共計完成 12 次,第二年基於前面 12 次的成果,進行站次及觀測頻率縮減,修正 為 4 次,故部分測站完成 16 次監測,部分 12 次監測,其次為 4 次監測結果。其 分佈位置如圖 6.2-1所示,測站統計資訊如表 6.2-1所示。
圖 6.2-1 主河道連續觀測站位置圖
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2009/9~2010/5
2010/9,12;2011/2,5 - 2 大漢溪 柑城橋 否 高、低潮位 2009/9~2010/5 - 3 大漢溪 城林橋 否 高、低潮位 2009/9~2010/5
2010/9,12;2011/2,5
4 大漢溪 新海橋 是 連續13小時 -
5 大漢溪 重翠大橋 是 連續13小時 2009/9~2010/5 6 新店溪 碧潭大橋 否 高、低潮位 2009/9~2010/5
7 新店溪 中安便橋 否 連續13小時 2009/9~2010/5 2010/9,12
2010/2更
2009/9~2010/5
2010/9,12;2011/2,5 - 14 基隆河 實踐橋 否 高、低潮位 009/9~2010/5
15 基隆河 社后橋 否 高、低潮位 2009/9~2010/5 2010/9,12;2011/2,5
-
2010/9,12;2011/2,5
-
21 本流 關渡大橋 是 連續13小時 -
註:*表示 2009/9~2010/5 採樣頻率為高、低潮位,自 2010/9 起因其為模式起點,改 為連續 13 小時監測,以做為模式輸入之邊界條件
採樣時機參考中央氣象局潮汐預報及考量延遲時間,採樣調查作業於非感潮 河段配合當日淡水河口潮汐最高及最低潮位發生時間後約 30 分鐘內進行;感潮河
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亞硝酸鹽氮、大腸桿菌群(Coliform group)密度及氯鹽。
其河川流量水質受到感潮的影響甚巨,因數據龐大,茲以大漢溪新海橋及淡
2009/9/24 2.900 -217.900 2009/10/19 25.400 292.300 2009/11/5 4.700 -111.600 2009/11/19 6.100 107.300 2009/12/3 3.500 37.800 2009/12/24 0.200 -143.800
2010/1/13 -1.400 -5.200 2010/1/27 3.500 -34.000 2010/2/24 16.200 65.300 2010/3/18 20.300 48.700 2010/4/20 22.800 109.700
2010/5/4 27.000 114.800 2010/9/29 7.197 -141.558 2010/12/20 9.835 -71.294 2011/2/10 14.177 16.070 2011/5/12 168.964 141.447
平均日流量(CMS)
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圖 6.2-2(a) 大漢溪新海橋測站歷次流量與水位關係圖
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圖 6.2-2(b) 大漢溪新海橋測站歷次流量與水位關係圖
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圖 6.2-3(a) 本流關渡大橋測站歷次流量與水位關係圖
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圖 6.2-3(b) 本流關渡大橋測站歷次流量與水位關係圖
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圖 6.2-4 歷次新海橋及關渡大橋流量與水位變化圖
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由以上之觀測資料及分析可知,水位與流量均受潮汐的影響而出現週期性的 變化;對感潮河段而言,單一時間之流量量測無法明確表現河川流量之組成,因 此為瞭解感潮河段之流量係為上游集水區集流之河川自流量或潮汐推移,必須透 過全潮觀測方可達成。
在水質監測部分,彙整大漢溪新海橋與本流關渡大橋測站流量與各項水質項 目之關係圖如圖 6.2-5 至圖 6.2-8。由圖中之相關性分析說明如下:
1.溶氧(DO)
DO 變化與潮汐關聯性高,其發生在初始退潮河段至漲潮河段,於最低潮水位 時,流量由正轉負,DO 值隨漲潮期間持續上升,因海水入侵使得水質經海水稀釋 後,DO 值上升達最高,在漲潮河段慢慢退潮後 DO 值也開始下降。
2.生化需氧量(BOD5)
於圖中發現 BOD5值變化不大,因為有機物被微生物消耗和產生一樣,亦就是 在潮汐於回水與退水時對 BOD5影響變化不大,但若源頭濃度變化大時,則較易受 到影響。
3.氨氮(NH3-N)
退潮期間不受其他水質影響,氨氮值變化不大,當退潮河段至漲潮河段,於 最低潮水位時,流量由正轉負值時,氨氮值隨漲潮期間持續下降,因海水入侵使 得水質經海水稀釋後,氨氮值下降。在漲潮河段慢慢退潮初期氨氮值持續平穩,
氨氮在整個全潮位之變化較不顯著。
4.懸浮固體濃度(SS)
在退潮區間,流量會隨時間減少,但 SS 值變化不大;惟在退潮變為漲潮期間,
流量隨潮汐時間變化由正轉負,此時 SS 值快速上升,因為海水進入一正一負反應 下,導致懸浮固體物被帶起經翻滾作用,且發生在最大負流量前後最高,隨著退 潮正向流速加快,縱向傳輸能力大增致使 SS 值下降平穩。此現象可於圖 6.2-8 所 標示,其正負流量為這 16 次觀測值內較大的,因此造成嚴重的擾動,再經由底層
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為密度較高的海水往上回溯,造成原先在底床的物質,因而往上帶,造成再懸浮 現象,此時水中懸浮固體濃度就上昇。
綜合以上之觀測資料及分析結果,水質與流量均受潮汐的影響,若觀測時間 過短難以真切反應出水質變化,就如同圖 6.2-5~8 所示,單一時間所取的水樣,並 不能完全代表該水體其整體的水質狀況。經由長期觀察,雖潮汐可能導致河道週 期性回水與退水之現象,但不影響單一潮週下之淨流量,因此如果能逐潮掌握潮 汐變化,就可逐潮瞭解整個河川水質與流量之變化。
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圖 6.2-5 歷次新海橋及關渡大橋流量與溶氧變化關係圖
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圖 6.2-6 歷次新海橋及關渡大橋流量與生化需氧量變化關係圖
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圖 6.2-7 歷次新海橋及關渡大橋流量與氨氮變化關係圖
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圖 6.2-8 歷次新海橋及關渡大橋流量與懸浮固體濃度變化關係圖
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