第五章 河川底泥需氧量模擬
5.3 現場調查成果
參採 MWH(民 99c, 民 100b)年及其他單位相關計畫(包括環保署「98 年河川環 境整體調查」、臺北市政府環保局「97 年度基隆河及淡水河本流影響水質底泥厚 度及性質調查與濬除規劃」、新北市政府環保局「98 年度臺北縣水環境調查計畫」) 等，其調查結果以淡水河流域於人口密集之中、下游河段底泥污染性及濃度較高，
其中以大漢溪浮洲橋下游、新店溪華中橋下游至淡水河本流忠孝橋河段濃度較高，
經考量後，本研究將以 MWH(民 99c, 民 100b)所規劃的 5 處測站調查成果為基礎 研究基料，進行水質模式修正。以下說明 5 處測站採樣分析方式及調查成果。採 樣位置及測站資料如表 5.3-1 及圖 5.3-1所示。
117 量（Sediment Oxygen Demand, SOD）對溶氧之影響。SOD 為底泥中有機物質因化 學氧化及微生物分解過程所需消耗之溶氧量，可用以代表底泥中有機物之含量。
量測方法以環保署 NIEA S104.30C「底泥採樣方法」為原則，採樣厚度以 50~80
台
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公分為宜，實際情形仍依現場情形決定；檢測方法依環境檢驗所公告之檢測方法 執行，國內未公告者，則參考國外標準方法或文獻資料。
為有效取得具代表性之水樣，採樣時機則配合當日淡水河口漲潮時段採樣，
採集 5 處河段之底泥送實驗室分析。底泥採樣實驗，利用重擊式底泥採樣器，配 合底泥套管，於各測站之河心採取不擾動底泥與河川原水，採集之底泥與套管，
底泥套管為透明之 PE 管，當採樣器投放落下，底泥套管會採集到底泥與河川原水，
再將底泥套管之底端與上端封閉，採集後於運送回實驗室進行水中溶氧之量測分 析，於實驗室之量測溶氧時間長達 12 小時以上，以瞭解溶氧隨著時間之變化。同 時在底泥耗氧實驗後剩下的底泥則進行篩分析，以瞭解底泥的粒徑分佈及底泥的 特性。
2.底泥粒徑分佈成果
底泥的粒徑影響到其傳輸途徑方式，相關研究文獻(Herbert, 1995；蘇群仁與林 志高，民 89)指出，粒徑小於 0.063 mm 的底泥顆粒，受流量或流速而再懸浮與傳 輸作用而產生橫向移動的機率較高，且細顆粒通常聚含較高濃度的金屬量，但考 量篩分析實驗之效率，故多數研究計畫通常選擇粒徑 0.075 mm(ASTM 標準分類為 坋粒，可通過 ASTM 200 號標準篩網)作為區分泥質與砂質之界線。
本計畫各流域測點調查結果詳表 5.3-2所示。五次檢測結果顯示，大漢溪之新 海橋平均粒徑介於 0.191 ~ 0.296 mm 之間；新店溪之華中橋平均粒徑介於 0.087 ~ 0.171 mm 之間；基隆河之百齡橋平均粒徑介於 0.125~0.310 mm 之間；本流之關渡 橋平均粒徑介於 0.092~0.175 mm 之間，中興橋平均粒徑介於 0.066~0.342 mm 之間。
比對文獻得知，各流域測站的顆粒均屬於砂粒。
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表 5.3-2 底泥粒徑分析調查結果 流域 測站名稱 顆粒粒徑大小(D50)(mm)
2009/11/6 2010/1/19 2010/3/30 2011/2/18 2011/5/5 平均 大漢溪 新海橋 0.213 0.208 0.243 0.191 0.296 0.230 新店溪 華中橋 0.140 0.110 0.133 0.171 0.087 0.128 基隆河 百齡橋 0.310 0.134 0.194 0.125 0.167 0.186 淡水河 關渡橋 0.120 0.109 0.106 0.175 0.092 0.120 本流 中興橋 0.342 0.122 0.080 0.066 0.181 0.158
註:本研究彙整自 MWH(民 99c, 民 100b)
依據歷年多項計畫調查結果顯示，淡水河流域河床沉積物顆粒大小由上游往 下游遞減。相關計畫調查之 D50粒徑平均值彙整如表 5.3-3，經比對後，此 5 處測 站平均粒徑值與歷年調查結果相較差異不大。
表 5.3-3 歷年底泥粒徑平均值彙整
流域 測站位置 D50平均值
大漢溪 溪州橋直至臺北縣後村圳及城林大橋 10.7 mm～121.7 mm 浮洲橋至河口段 0.018 mm～0.48 mm 新店溪 直潭至秀朗橋河段 4.058 mm～78.26 mm
秀朗橋以下 0.0174 mm～0.820 mm
基隆河 侯硐至河口 均小於 1.0 mm
－ 0.0218 mm～0.38 mm
淡水河本流 － 0.018 mm～0.48 mm
資料來源，彙整自：
1. 94 年河川環境整體調查，2005，行政院環境保護署。
2. 95 年河川環境整體調查，2006，行政院環境保護署。
3. 98 年河川環境整體調查，2009，行政院環境保護署。
4. 淡水河系河川曝氣底泥清除及下水道聯接使用計畫對河川水質改善程度評 估，1995，行政院環境保護署。
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3.底泥耗氧量計算
底泥耗氧量之量測，利用採集之不擾動底泥與水柱，依下式計算其底泥耗氧 量(SOD)：
T s
/
sSOD S V A
式中
SOD 為 T℃時之底泥耗氧量；
TS
為 DO 隨著時間變化之線性斜率；V 為
s 採樣之底泥體積；A 為採樣之底泥面積。
s底泥需氧量之量測主要透過長時間之觀察溶氧的變化，進行迴歸分析得到各 測站溶氧與時間之變化關係。其結果可由上式方程式計算各測站之底泥耗氧量，
但其中之溶氧變化為實驗當時之溫度，為取得標準參數之單位，故再套用溫度變 化修正方程式：
SOD
T SOD
20
T20轉換成 20℃時之底泥耗氧量。原則上各測站之溶氧隨時間增長，溶氧降低，經由線性迴歸分析後，可知溶 氧與時間呈現良好之負相關，溶氧隨時間增加而逐漸降低。圖 5.3-2~圖 5.3-6為各 測站不同量測時間下之溶氧變化迴歸曲線，表 5.3-4則為彙整歷次量測的結果。
表 5.3-4 底泥耗氧量分析測量結果
流域 測站名稱 底泥耗氧量(SOD)(g/m2-day，20℃)
2009/11/6 2010/1/19 2010/3/30 2011/2/18 2011/5/5 平均 大漢溪 新海橋 0.88 1.03 0.98 1.31 2.12 1.26 新店溪 華中橋 0.63 0.83 1.49 1.13 1.21 1.06 基隆河 百齡橋 0.50 1.19 1.05 1.06 1.69 1.10 淡水河
本流
關渡橋 0.27 0.59 0.69 0.95 1.27 0.75 中興橋 0.26 1.22 1.51 0.69 2.27 1.19
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圖 5.3-2 底泥需氧量測站(關渡大橋)分析結果
122
圖 5.3-3 底泥需氧量測站(百齡橋)分析結果
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圖 5.3-4 底泥需氧量測站(中興橋)分析結果
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圖 5.3-5 底泥需氧量測站(華中橋)分析結果
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圖 5.3-6 底泥需氧量測站(新海橋)分析結果
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由表 5.3-4結果顯示，大漢溪新海橋之底泥耗氧量介於 0.88~2.12 g/m2-day(20
℃)之間；新店溪華中橋之底泥耗氧量介於 0.63~1.49 g/m2-day(20℃)之間；基隆河 百齡橋之底泥耗氧量介於 0.50~1.69 g/m2-day(20℃)之間；本流關渡橋之底泥耗氧量 介於 0.27~1.27 g/m2-day(20℃)之間，中興橋之底泥耗氧量介於 0.26~2.27g/m2-day(20
℃)之間，平均以大漢溪新海橋較高，其次為本流中興橋、基隆河百齡橋、新店溪 華中橋，位於出海口的關渡大橋為最低。
整體來看 2011/5/5 之量測結果較歷次高出許多，可能原因為此次監測時間為 豐水期，且該年度尚未有颱風影響，底泥未受沖刷，持續累積，因此該次 SOD 高 於以往。由表 5.3-4之月份分布來看，底泥需氧量與季節性之變化似乎有較大之關 連，亦即在夏季較高，各季較低之現象，應與颱風事件關連性更高。
另曾四恭與吳先琪(民 78)提出底泥需氧量（SOD）發生於底泥中生物生長及有 機物分解耗氧，一般在都市廢水排放口附近，或具有較新鮮之有機物排入之處，
底泥需氧量平均約 1.5 g/m2.day 以上，有機物含量稍低或稍遠離污水（含有機物）
排放口處之底泥需氧量平均低於 1.5 g/m2-day，較乾淨、砂質或礦物質含量較高之 底泥，其需氧量大多小於 0.5 g/m2-day。故以此比較目前淡水河現況，可知有機物 含量已獲得初步控制，部分河段(出河口段)已達到底泥較乾淨之標準。
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