第四章 頭前溪流量量測之結果與分析
4.2 低水位流量量測之成果分析
由於微波雷達表面流速儀在低水位量測時，因河川水深太淺，無 法接收到水波回傳的訊號，故本節僅以浮標法與流速儀於頭前溪中正 橋進行1~2 次低水流量測量。並搭配流速剖公式計算各點之流量，並 加總成斷面總流量。進而比較兩種方法的量測成果與誤差來源分析。
相關水深、流速，以及推估流量資料，分別如附表1-1~附表 1-2所示。
4.2.1 浮標法與浮標法與浮標法與人工涉浮標法與人工涉人工涉人工涉水量水量水量水量測測測測
圖 4-6 為 97 年 7 月 1 日，分別以浮標與手持流速儀兩種方法，
在頭前溪中正橋上游斷面量測，經計算所得的流量資料。統計量測之 流量後，可發現兩種方法加總之流量皆為 17.6 立方公尺/秒。由圖中 斷面1 來檢視，可發現二者的結果相當類似。以斷面 2來檢視，也可 以發現相同的趨勢，但在距離為 10 公尺附近，浮標推估出之流量較 小，主要是因浮標在淺水處進行量測時，會受到底床摩擦力影響，而 使流速降低；在 30 公尺附近，浮標法則較流速儀高出 0.2 立方公尺/ 秒，主要是因為在高流量下，流速儀較難量測到水深0.6 公尺的流速，
因此會以二點或三點法做平均，因此從中產生了些許誤差。
0 00 0 0 . 5 0 . 5 0 . 5 0 . 5 111 1 1 . 5 1 . 5 1 . 5 1 . 5 2 22 2 2 . 5 2 . 5 2 . 5 2 . 5 3 33 3
000
0 5555 1 01 01 01 0 1 51 51 51 5 2 02 02 02 0 2 52 52 52 5 3 03 03 03 0 3 53 53 53 5 4 04 04 04 0 4 54 54 54 5 距 離
距 離 距 離 距 離 (((( 公 尺公 尺公 尺 ))))公 尺 流 量
流 量 流 量 流 量 (((( 立 方 公 尺立 方 公 尺立 方 公 尺立 方 公 尺 //// 秒秒秒秒 ))))
流速儀-斷面1 流速儀-斷面2 浮標法-斷面1 浮標法-斷面2
圖4-6 頭前溪中正橋實測流量值（97年 7月 1日 10時）
4.2.2 水深量測成果分析與比較水深量測成果分析與比較水深量測成果分析與比較 水深量測成果分析與比較
圖 4-7 為 97 年 7 月 1 日，分別以浮標與手持流速儀兩種方法，
在頭前溪中正橋上量測所得的斷面水深資料。透過圖中，可以發現兩 種方法的最大水深皆為0.85公尺。斷面1 較靠近高攤地，水位較低，
而斷面2 較靠近主深槽，因此水位較高。檢視圖中的斷面1，發現兩 種量測方法的結果完全吻合。由斷面2 來檢視，也呈相當吻合。
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
距離 (公尺) 水深
(公尺)
流速儀-斷面1 流速儀-斷面2 浮標法-斷面1 浮標法-斷面2
圖4-7 頭前溪中正橋實測水深（97年7 月1 日10時）
4.2.3 流速量測成果分析與比較流速量測成果分析與比較流速量測成果分析與比較 流速量測成果分析與比較
圖 4-8 為 97 年 7 月 1 日，分別以浮標與手持流速儀兩種方法，
在頭前溪中正橋上量測之斷面 1 的流速資料。圖 4-9 為 97 年 7 月 1 日，分別以浮標與手持流速儀兩種方法，在頭前溪中正橋上量測之斷 面 2 的流速資料。兩種方法之最大流速皆發生在斷面 2 上，分別為 1.06 公尺/秒，及1.01 公尺/秒。檢視斷面1，發現浮標法量測的平均 速度幾乎都比流速儀大0.2 公尺/秒，主要是因為此斷坡度陡，底床為 混凝土，使得表面流速增大，且流速儀在淺水處，較難量測 0.6公尺 的流速，因此流速儀的結果較低。檢視斷面2，也發現相似的趨勢，
僅在少數測點有些許差異，但大致上兩種方法的結果呈現一致。
0 00 0 0 . 1 0 . 10 . 1 0 . 1 0 . 2 0 . 20 . 2 0 . 2 0 . 3 0 . 30 . 3 0 . 3 0 . 4 0 . 40 . 4 0 . 4 0 . 5 0 . 50 . 5 0 . 5 0 . 6 0 . 60 . 6 0 . 6 0 . 7 0 . 70 . 7 0 . 7 0 . 8 0 . 80 . 8 0 . 8 0 . 9 0 . 90 . 9 0 . 9
0 00
0 5555 1 01 01 01 0 1 51 51 51 5 2 02 02 02 0 2 52 52 52 5 3 03 03 03 0 3 53 53 53 5 4 04 04 04 0 4 54 54 54 5 距 離
距 離 距 離 距 離 (((( 公 尺公 尺公 尺 ))))公 尺 平 均 流 速
平 均 流 速平 均 流 速 平 均 流 速 (((( 公 尺公 尺公 尺公 尺 //// 秒秒秒 ))))秒
流速儀-斷面1 浮標法-斷面1
圖4-8 頭前溪中正橋實測流速（97年7 月 1日 10時，斷面1）
0 00 0 0.2 0.2 0.2 0.2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8 0.8 111 1 1.21.2 1.21.2
0 00
0 5555 10101010 15151515 20202020 25252525 30303030 35353535 40404040 距離
距離 距離 距離 ((((公尺公尺公尺公尺)))) 平均流速
平均流速平均流速 平均流速 ((((公尺公尺公尺公尺////秒秒秒秒))))
流速儀-斷面2 浮標法-斷面2
圖 4-9 頭前溪中正橋實測流速（97年7 月1 日10時，斷面 2） 4.2.4 流量量測成果比較與誤差來源分析探討流量量測成果比較與誤差來源分析探討流量量測成果比較與誤差來源分析探討 流量量測成果比較與誤差來源分析探討
圖 4-10 為浮標與手持流速儀兩種方法，以量測水深與推估流量 建立之關係圖。並繪製兩種方法之線性迴曲線，其中 y 表示流量，x 表示水深。可由迴歸式得到二者的相關係數，分別為0.879 與0.959。 其中以流速儀之相關性較佳，表示其所量測之結果也較佳。而浮標則 是受到坡度，混凝土底床等影響，而呈現稍差的結果。
─── ─ 流速儀 流速儀 流速儀 流速儀 y y y = y = = 3= 333....0458045804580458x x x x - - - - 0000....2927292729272927 R
R R R2222 = 0.959 = 0.959 = 0.959 = 0.959 ─
─ ─
─ 浮標法 浮標法 浮標法 y = 2.8547x - 0.2326浮標法 y = 2.8547x - 0.2326y = 2.8547x - 0.2326y = 2.8547x - 0.2326 R
RR R2222 = 0.879 = 0.879 = 0.879 = 0.879
000 0 0.20.20.2 0.2 0.4 0.40.4 0.4 0.6 0.60.6 0.6 0.80.80.8 0.8 111 1 1.2 1.21.2 1.2 1.4 1.41.4 1.4 1.61.61.6 1.6 1.8 1.81.8 1.8 2 22 2 2.2 2.22.2 2.2 2.4 2.42.4 2.4 2.62.62.6 2.6 2.8 2.82.8 2.8 3 33 3
0 00
0 0.10.10.10.1 0.20.20.20.2 0.30.30.30.3 0.40.40.40.4 0.50.50.50.5 0.60.60.60.6 0.70.70.70.7 0.80.80.80.8 0.90.90.90.9 水深
水深 水深 水深 ((((公尺公尺公尺))))公尺 流量
流量流量 流量 ((((立方公尺立方公尺立方公尺////秒立方公尺秒秒))))秒
流速儀 浮標法
圖4-10 頭前溪中正橋水深-流量關係圖（97年7 月1 日10 時）