橫向變異性

河床質磨耗與掏選行為端看水流速度而定，水流速度為顆粒大小的 控制因素之一，然而橫向斷面上不同地形受到水流影響的狀況並非一 致，導致河床質在橫斷面並非均勻分佈。

Mosley and Tindale(1985)於紐西蘭Ashley River之辮狀河段，沿著七 個橫斷面，收集153組樣本，141組使用Wolman法，12組因施作地方有水 而使用固定步距拾取，並於施作區域隨機挑選86處施作體積法，每組體 積法收集30公斤的樣品。規劃施作前，先依航照判釋以及植被生長，依 照沉積年代由年輕至老，將施作區域分為A、B、C、D四種區域。實際 於這四種區域以及交替沙洲、側向沙洲、橫向沙洲、深潭與近水堤岸等 取樣分析後，由圖2.1可發現體積篩分析(左)與網格法(右)的施做結果，

而不同沉積環境皆存在著差異，可發現交替沙洲的顆粒最粗。橫斷面不 同地形的取樣結果，則如圖2.2所示，不同地形的沉積顆粒並不相同，造 成河床質橫向呈現不均質分佈。

圖 2.1 不同沈積環境與河床質平均粒徑關係圖（傅志偉, 2005，改繪自 Mosley and Tindale, 1985）

Haschenburger and Wilcock（2003）將磁石置於礫石河床，觀察其運 動狀況，發現同一區域內存在三種顆粒傳輸狀態，分別是完全不運動、

部分運動與完全運動（顆粒運動的定義為顆粒位移超過1公尺），各狀態 涵蓋範圍隨流量變化而改變。當流量漸漸提高時，完全運動區域會由主 深槽往兩岸擴大；部分運動區域除了變為完全運動狀態，涵蓋區域亦往 兩 岸 擴 大 ； 完 全 不 運 動 涵 蓋 區 域 則 相 對 減 少 。 滿 槽 流 量 (bank-full discharge)發生時，完全運動區域將完全取代部份運動區域。

圖 2.2 河床質粒徑於橫向之分佈情形(Mosley and Tindale, 1985)

由上述可知，顆粒傳輸狀態與河水流量有相關。深槽常年處在完全 運動區域，堆積顆粒最為粗糙。同一橫斷面上的邊灘、沙洲等地貌，依 據流量的變化，顆粒傳輸在完全運動與部份運動兩種狀態下變換並不固 定。此現象造成不同地貌堆積顆粒的大小分佈不均，也說明橫斷面的沉 積環境並非一致。台灣河川流量因地形、氣候條件，隨時間變化劇烈，

河床顆粒傳輸狀態時常改變，造成河床質於橫向存在變異性。

因顆粒傳輸狀態不一致，造成河床質橫向的變異性，若能取得橫斷 面上，不同沉積環境的河床質關係，便可由斷面上任一沉積環境的河床 質參數推估整個斷面的河床質狀況，大大提高調查工作的效率。首先需 要克服的問題是單一沉積環境的調查需求數量，在確定各類沉積環境的 河床質參數後，才可進一步的作不同沉積環境的河床質參數比對。