淤積泥灘地為何生成

錢寧等學者（1987，引述自李森淵, 1998）建議匯流點可以作為 劃分河段的分界點，淡水河系因而分為（1）淡水河：河口—關渡、（2）

淡水河：關渡—江子翠、（3）大漢溪、（4）新店溪、（5）基隆河：關 渡—大直、以及（6）基隆河：大直—汐止，六個河段。其中，根據 現地調查，紅樹林水筆仔僅分布於（1）（2）（5）三個河段，故後續

河槽型態（channel geometry）與泥灘地形成的探討，將著重於此三 個河段。

（1）淡水河：河口—關渡

此河段蜿蜒度約為 1.10，河川型態分類屬於平直河流（straight stream），底床坡降為 0.095%（表 4.1）。由觀音山與大屯山所構成的

關渡隘口，雖然在 1964 年因淡水河防洪計畫而略為拓寬，但依然是 淡水河倏然窄縮的斷面。河寬自關渡以下由 370 公尺漸寬至 1400 公 尺，水深由 7.69 公尺漸減為 4.24 公尺，水流流速因斷面寬淺化而下 降，導致水流的挾砂能力降弱，泥砂易沈降於關渡隘口下游側。另一 方面，根據底質粒徑的調查成果，本河段的泥砂來源可能以海域來砂 為主，然而隨著漲潮進入此河段的海域飄砂，受到關渡隘口窄縮的影 響，容易在其下游側落淤。因此，淤積泥灘地可能形成於關渡隘口下 游側，尤其是竹圍附近（T008，河道寬深比由 95 突增至 169），本 研究所數化的灘地長度亦佐證此一特徵，T006 斷面形成近 300 公尺

的灘地。本河段於出海前河道自原有的1400 公尺窄縮為 850 公尺，

退潮時潮水不易退出，在八里挖仔尾一帶形成內凹的港灣，為為另一 處容易形成淤積泥灘地的地點（表4.2）。

（2）淡水河：關渡—江子翠

此河段蜿蜒度 1.39，曲率較大，河川型態分類屬於辮狀河流

（braided stream）。底床坡降僅 0.038%，相當平緩（表 4.1）。此類

型的河川型態通常出現在河川的中下游，河道窄縮段為單一河槽，水 深較大，泥砂容易沈降於河道寬廣處，倘若條件允許甚至會逐漸形成 江心洲。斷面窄縮的臺北橋是本河段的控制斷面，臺北橋上游側因迴 水作用使得流速減緩，泥砂易沈降於此，形成大面積的江心洲；臺北 橋下游側由於受到蘆洲垃圾山的影響，為河道寬深比不足 100 的深窄 河道，直到社子島南側河道才漸寬（350 公尺漸寬至 880 公尺），故 二重疏洪道出口與社子島附近（T013～T016）容易形成淤積泥灘地，

且由於地處關渡隘口上游側，此區的水流流速因關渡隘口的迴水作用 而降低，加強了泥砂的淤積作用（表4.2）。

（3）基隆河：關渡—大直

本河段蜿蜒度1.28，河川型態分類亦屬辮狀河流，由於基隆河整 體的河床坡降相當平緩，關渡—大直段為 0.009%，大直—汐止段為 0.012%（表 4.1），導致河川流速低，因此上游來砂量少，加上河道 寬度較窄，不易形成淤積泥灘地。當基隆河匯入淡水河主流時，由於 流速差異與河道型態差異（根據 2009 年大斷面調查，淡水河主流

T013 斷面最低點高程約為-12 公尺；基隆河 K001 斷面僅-7.5 公尺），

即便是洪水時期，基隆河的河水不易進入淡水河主流，在匯流口上游 側會產生紊流與迴水現象，被阻擋的洪水沖刷河岸，造成此處的河道 寬度較寬，同時將挾帶的泥砂沈降於此，凸岸得以形成淤積泥灘地（表 4.3）。

表4.1. 淡水河系河川型態與特徵

河段 蜿蜒度 河川型態分類 底床坡降 底質

淡水河：河口—關渡 1.10 平直河流 0.095% 細砂～粗砂

淡水河：關渡—江子翠 1.39 辮狀河流 0.038% 坋砂～細砂

大漢溪 1.21 平直河流 0.108% 坋砂～細砂

新店溪 1.57 彎曲河流 0.066% 坋砂～細礫

基隆河：關渡—大直 1.28 辮狀河流 0.009% 坋砂～粗砂

基隆河：大直—汐止 2.07 彎曲河流 0.012% 坋砂～粗砂

整理自李森淵（1998）與施上粟等（2008）

表4.2. 斷面河川型態與灘地長度（淡水河主流）

表4.3. 斷面河川型態與灘地長度（基隆河） Odgaard 的理論可以計算淡水河各斷面的二次流流速，為比較不同斷 面間的二次流強度，本研究透過 將二次流流速標準化，其代表的 意義為：二次流流速與水流平均流速的比例，值越大表示該斷面的二 次流現象越明顯。

另外，為後續應用的便利性，本研究選擇 r/w 作為二次流強度的 簡易指標。根據 3.2.2 節所述的幾何繪製方式搭配淡水河大斷面調查

資料，可以求得各斷面的曲率半徑 r，並且利用數值模式求得 2 年重 現期條件下的河寬 w，兩者相除則可得到二次流強度指標 r/w。表 3.1 為淡水河案例二次流強度指標 r/w 的計算成果，僅針對年平均鹽

度大於 5ppt 的河段進行分析（原因將於 4.4.1 節敘明）。各斷面的曲 率半徑r 差異頗大，由 T007 斷面的 767 公尺，至 T009 斷面的 375,126 公尺，曲率半徑越大代表該河段越偏向直線河段。

比較各斷面理論計算的二次流流速與二次流強度指標 r/w（圖 4.5），從圖中可以觀察得到，r/w 與 呈現高度的負相關（R²=0.82），

迴歸關係如式4-1 所示。當 r/w 越大，其二次流現象越不明顯；r/w 大於 3 時，二次流流速下降的幅度將會減緩。因此，本研究建議 3S 模式中二次流強度指標，以r/w 等於 3 作為門檻值。

= 0.03 ^. ，R = 0.82 （式4-1）

以此為界，當二次流強度指標r/w 小於 3 時，淤積泥灘地得以藉 由彎道二次流的作用而形成。表 4.4 中，T003 至 T008 較低的 r/w，

指出淡水河於竹圍溼地附近的左彎行為；T013 至 T014 則是淡水河 於基隆河匯流口附近的右轉彎；而 K001 至 K002 為基隆河於匯流口 附近的右轉彎。除挖子尾係因鄰近河口，調查資料受限，分析前就已 經被剔除，故不納入本論文的分析成果。

表4.4. 淡水河二次流強度計算成果

說明：