台灣地處板塊接觸帶，地質作用盛行，地質構造發達形成山多平原少 之地形。又因屬亞熱帶氣候乾季與溼季分明，夏、秋兩季常有颱風侵擾。
上述氣象、地形與地質條件造就台灣河川短促特性。
水利工程在探討河川的水流阻抗能力、顆粒初始運動狀態、護甲層
（armour layer）結構破壞，以及泥沙運移等均與底床材料顆粒分佈有關。
就水流阻抗能力而言，表面顆粒形成糙率比底層材料更加重要；對沈 滓分析時，表面材料決定顆粒運動之臨界狀態，一但表層組構瓦解，整體 材料成為河床載之來源。因此，在分析水流阻抗與顆粒初始運動狀態時，
河床材料表層組構較為重要；針對沈滓運移與堆積分析時，整體材料性質 變成為調查重點（Church et al.,1987）。
天然河川河床存在三大不同類型，包括均勻之砂質河床、粒徑分佈廣 泛之礫石河床以及不易被擾動之岩床。其中礫石河床因粒徑分佈廣泛，於 空間分佈存在許多不確定性，且因風力或低能水流作用造成三度空間不均 質。縱向方面隨與河口距離愈近顆粒逐漸減小，局部區域因邊界條件不同 產生差異；橫向方面受暴露時間長短等因素影響，使其在溪線（主深槽）、
邊灘、沙洲與洪泛區呈現不同粒徑組成；垂直向方面，沙洲與洪泛區可能 因長期暴露使表層細顆粒受風力攜出，邊灘長期受低能水流之掏選作用使 表層粗粒化，主深槽部分因水流能力較強，河床載中之推移載不停運動，
使床質組成更趨複雜（林承坤,1992; Church et al.,1987; Haschenburger and.
Wilcock,2003）。
河床質調查之取樣方法有體積法、網格法、面積法與橫切法等等，後 三者為表面調查方法（Kellerhals and Bray, 1971; Morris and Fan,1998）。台 灣於河床質調查幾乎均以最耗費資源之體積法進行，且忽略礫石河床表層 粗粒化之現象。反觀國外於礫石河床以表面網格法為調查主流，兩者所耗 時間及資源差異極大。此外，台灣河床質調查無作業規範，採樣位置多跟 隨斷面測量位置或均勻佈設，缺少調查策略擬定，此狀況易導致調查成果 不符實際狀態，並且影響各項分析結果。
圖1.1 所示為烏溪、大安溪，與頭前溪流域河床質調查成果，顯示烏 溪與頭前溪流域河床由近海口之砂質河床與近山區之礫石河床共同組 成，大安溪流域則均為礫石河床。由圖上可發現河床材料中值粒徑起伏劇 烈無明顯趨勢，此現象顯示可能由於採樣位置無系統導致取樣結果無法進 行比較有關。此外，大安溪流域河床中值粒徑均較烏溪與頭前溪河床中值 粒徑大，此暗喻大安溪流域地質材料較堅硬，抗風化能力較佳。由圖1.2 所示之烏溪、大安溪與頭前溪流域河床質含砂量與下游距之關係，顯示烏 溪與頭前溪礫石河床段亦有較高之含砂量，表示集水區土壤流失情形較普 遍；大安溪流域河床質含砂量低，河床材料主要由粗顆粒組成。上述二現 象隱含河床質受地質條件影響之事實。
100 1000 10000 100000
Wu River Da-an River Toucian River
圖1.1 烏溪、大安溪與頭前溪河床質與下游距之關係圖（資料來源：頭前 溪流域整體規劃第一年工作報告及台灣地區河川型態研究調查（1/2））
0 4000 8000 12000 16000
Distance(m)
Portion of sand(%)
Wu River Da-an River Toucian River
30%
圖1.2 烏溪、大安溪與頭前溪流域河床質含砂量與下游距之關係圖（資料