由研究區域概述可瞭解曾文溪玉豐大橋至麻善大橋河段之河床沖 淤甚劇，因此本研究將以此範圍作為研究河段。為探討研究河段沖淤與 洪水位變化之關係，以下依本年度之研究項目 (1)河道控制點斷面變化 與水位關係之初探及 (2)模式檢定驗證，說明如下：
1. 河道控制點斷面變化與水位關係之初探
當流域集水區之水文、地文條件發生劇變時，除透過數值模式推算 其改變幅度為，亦可透過水文率定曲線之改變進行探討。盧(2007)為瞭 解 921 地震是否影響濁水溪下游河道之輸砂量，便針對濁水溪各控制點 進行現場泥砂濃度及流量量測，並按其結果製作流量－懸浮載率定曲線，
隨後再對照各控制點於 921 地震前之流量－懸浮載率定曲線，即可瞭解 河道輸砂特行是否受到影響，如圖 19 ~ 圖 21 所示。屈(2007)也利用同 樣概念，蒐集淮河流域沭陽控制點之歷年流量－水位率定曲線，用以評 析淮河利用新沂河(人工開挖河道)進行分洪作業對下游河道之影響，其 結果如圖 22 所示；圖中發現當新沂河於 2003 年開始進行分洪作業後，
在同一水位條件下，分洪後之沭陽站實測流量較分洪前減少 10%左右。
資料來源：盧昭堯，「921 地震後濁水溪下游輸砂關係之研究」，水利署建教報告，2007
圖 19 玉峰大橋水文站 921 地震前後懸浮載與流量關係
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資料來源：盧昭堯，「921 地震後濁水溪下游輸砂關係之研究」，水利署建教報告，2007
圖 20 彰雲大橋水文站 921 地震前後懸浮載與流量關係
資料來源：盧昭堯，「921 地震後濁水溪下游輸砂關係之研究」，水利署建教報告，2007
圖 21 自強大橋水文站 921 地震前後懸浮載與流量關係
資料來源：屈璞，「沭陽站水位～流量關係及其影響因素分析」，第十一屆海峽兩岸水利科技交流研討會，長春 2007 年。
圖 22 2003 年沭陽站流量－水位關係比較圖
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檢定，民國 98 年大斷面資料用以驗證。
（2） 模擬颱洪事件
因考慮大洪水事件對底床有較大沖淤影響，故本研究以玉豐大橋流量大 於 100cms 作為門檻值，選擇民國 94 年至民國 98 年間數場代表性颱洪 包括海棠、馬莎、珊瑚、泰利、龍王、艾維尼、碧利斯、凱米等之實測 流量值作為模示檢定之流量，共計 912 小時；聖帕、韋帕、柯羅莎、卡 玫基、鳳凰、辛樂克等之實測流量作為驗證條件，共計 2088 小時，如 圖 24 所示。
圖 24 曾文溪上游玉豐大橋檢定驗證流量歷線
（3） 入砂濃度
採用玉豐大橋之流量 (cms)－含砂量 (M.T. / day)率定曲線進行換 算，如圖 25 所示。利用該率定曲線推得之水體含砂量屬泥砂總載，內 含沖洗載、懸浮載及河床載；其中，當懸浮質粒徑小於 0.0625mm 即屬 河川沖洗載，因河床沖洗載並不影響底床沖淤行為，故在模式輸入時，
需先將沖洗載自泥沙總載扣除後，才得以進行計算。本研究先假設沖洗 載含量佔總載之 80%，之後再依檢定驗證結果作調整。
（4） 河床質粒徑及河床糙度係數
河床質粒徑係採用民國 96 年實測資料進行設定，而河床糙度係數
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則參照「曾文溪及鹽水溪河床變動與防洪分析研究，2007」進行設定，
如表 6 所示。
圖 25 玉豐大橋之流量－含砂量率定曲線 表 6 模擬河段曼寧 n 值之設定表
河 段 河床糙度係數
曾斷 10～曾斷 49 0.03
曾斷 50～曾斷 91 0.035 曾斷 92～曾斷 103 0.038
曾斷 104 以上 0.04
（5） 洪水位之檢定驗證結果
圖 26 為曾文溪二溪大橋模擬水位與實測水位之比較，其成果展示 模式於二溪大橋之模擬水位能與實測水位相近，且兩者水位差皆小於 0.5 公尺，可說明模式設定之參數能符合現場流況。
（6） 底床沖淤之檢定驗證結果
本研究在檢定過程中採用 Wu et al. 及 SEDTRA 兩種輸砂公式，進 行底床沖淤模擬，其模擬結果如圖 27 及圖 28 所示。結果顯示兩輸砂公 式雖均能反應出多數斷面之沖淤趨勢，但 SEDTRA 公式之敏感度較差，
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沖淤變化幅度較小，且 Wu et al.公式計算所得之沖淤結果與實測值較為 相近，平均誤差為 0.24 公尺，小於 SEDTRA 公式之平均誤差 0.39 公尺，
故就檢定結果而言，Wu et al.公式較能反映現場沖淤情形。
在驗證案例部分，採用 Wu et al.公式進行驗證案例模擬，而模式參 數則沿用檢定案例之成果，以檢核透過檢定得到之參數，是否足以代表 本河段之泥砂運移行為。圖 29 為驗證案例之模擬成果，發現民國 94 ~ 98 年間，河道沖淤行為可明顯區分為淤積(曾斷 60 ~ 120)及沖刷(曾斷 0 ~ 60)，其成因承流域概述所言：曾斷 60 ~ 120 因位處河道陡緩交接處，故 有淤積情形產生，而曾斷 0 ~ 60 則因水庫攔阻部分砂源進入下游河道，
且即便有砂源進入下游河道，也多落淤於曾斷 60 ~ 120 河段，故其底床 呈沖刷趨勢；而驗證成果皆可符合上述底床沖淤行為，表示現行採用之 輸砂公式及其參數已具備可供應用之可靠度。
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聖帕颱風 韋帕颱風
柯羅莎颱風 卡玫基颱風
鳳凰颱風 辛樂克颱風
薔蜜颱風
圖 26 曾文溪二溪大橋模擬水位與實測水位之比較
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圖 27 曾文溪玉豐大橋至麻善大橋之底床檢定成果－SEDTRA 公式
圖 28 曾文溪玉豐大橋至麻善大橋之底床檢定成果－Wu et al.公式
圖 29 曾文溪玉豐大橋至麻善大橋之底床驗證成果
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