3-1 研研研究研究究河段選取究河段選取河段選取 河段選取
筏子溪是台中水域重要的河流之一，其富含豐富的生物資源。經濟部 水利署及經濟部水利規劃試驗所委託行政院農委會特有生物保育中心聯合 進行河川調查，在2000~2009年間，「棲地復育、保育與生態水利工程規劃 設計之試驗研究」、「全省河川生態補充調查與資料庫建立」、「烏溪水 系環境數值資料建置計畫」及「河川棲地二維模式（River 2D）之應用研究」
等等的研究計畫，在筏子溪流域河段費時建立長達九年（2000年6月~2009 年4月）之生態資料，其生態環境豐富的程度是主要選取的依據。
3-1-1 筏子溪簡介筏子溪簡介筏子溪簡介筏子溪簡介
筏子溪是烏溪最重要的支流，它的流域位於台中盆地的西側，筏子溪 的主流發源於台中縣大雅鄉橫山圳排水，它的類別屬於平地河川。筏子溪 的流域範圍北邊以大甲溪為界，西邊臨大肚山台地，東邊接麻園頭溪，由 北到南，匯集了各個平地逕流、農田排水及大肚山區各個山溝、野溪流之 水，匯合大里溪後段再流經台中縣市都會區於烏日鄉流入烏溪。
筏子溪的縱斷面及大斷面經全面重新測量的結果（我們的筏子溪-筏子 溪的故事，http://our-fazih-river.no-ip.org/fazih_story），全河段平均坡降為 1/134，至港尾溪河流前之河段平均坡降約為1/113，內新庄排水合流前河段 平均坡降約為1/135。
筏子溪為台中縣唯一保有自然生態環境的河流，還是具有河川自淨的 功能，雖然台中市區民生廢水、工業廢水都排入其中，還是具有一定的乾 淨水質，筏子溪東海橋段下游具有比較寬廣的空間，也造成許多冬侯鳥喜 歡聚集的地方。
但是多年來筏子溪經過許多次的河川整治，造成河川混濁、大量的生 態被破壞(台中科技園區、台灣高速鐵路、台灣鐵路)，而且礙於經費問題，
所謂的整治也只是把砂石都堆置河川兩岸，在經過大雨洪水的沖刷後，整 治往往毀於一旦。
圖3.1 東海橋研究河段圖
集泉橋 集泉橋
集泉橋 集泉橋 筏子溪橋 筏子溪橋 筏子溪橋 筏子溪橋 東海橋 東海橋 東海橋 東海橋
模擬樣區 模擬樣區 模擬樣區 模擬樣區
資料來源：修改於筏子溪治理規劃檢討河道段面測量測量成果報告( 2002 年)
3-1-2 筏子溪的水質筏子溪的水質筏子溪的水質筏子溪的水質、、、、地質及氣象地質及氣象地質及氣象地質及氣象
根據台中市政府實際取樣並以民國八十九年 BOD 推估產生量計算，筏 子溪的污染源以家庭廢水最為嚴重、畜牧及工業廢水佔第二、其餘的次之；
在依行政院環保署設置於筏子溪之集泉橋、東海橋的水質監測站民國九十 一、九十二年之水質採樣分析成果，當中以每年九月至三月枯水期期間水 質經評定為中度污染，七月至九月間介於輕度污染與未受污染之間。
筏子溪的地質構造屬於第四季沖積層和洪積層，所以平原上的土壤大 多是屬於有機質的砂質土壤，而台地方面是由卵圓石、礫石和砂混合而成 的。往南至大肚溪河道，顯示砂質土和泥土含量越往下越多。主要地表的 地質構造有八卦山背斜、大肚山背斜、車籠埔斷層、彰化斷層、屯子腳斷 層、公明斷層、大肚溪斷層及橫山斷層。
筏子溪年平均氣溫溫度約攝氏 22.5 度，最冷的月份平均溫度攝氏 15.6 度，最高溫的月份平均溫度攝氏 28.7 度。四到九月為此河流的豐水期，其 降雨量大約佔整個台中市的 83.6﹪，十月至翌年三月為此河流的枯水期，
其降雨量大約佔整個台中市的 16.4﹪，枯水期大約只佔豐水期的 1/5，由 此結果得知，台中地區雨季與旱季之雨量相差甚大。
3-1-3 研究河段研究河段研究河段研究河段
本研究河段名稱為東海橋段，位於台中市福科路上的福安橋至港尾子 溪匯流口的範圍內設定本研究調查樣區（圖 3.2）。在調查其間河道比較狹 長、水流較緩，適合生物棲息，但在整治後河道變化極大，許多生物棲地 因此而被破壞掉。在此河段上，以拉穿越線方式穿越河道，進行測量底質、
水深、流速及魚類資料。
圖3.2 筏子溪東海橋調查樣區空照圖(2006年)(資料來源：Google Earth)
圖3.3 東海橋調查樣區河道圖
資料來源:修改於經濟部水利署河川棲地二維模式之應用報告書(2008)
3-2 筏子溪河川魚類筏子溪河川魚類筏子溪河川魚類 筏子溪河川魚類
經過統計歷年度所捕獲的魚種資料（如圖3.4）總共紀錄到15科38種，
以吳郭魚（44﹪）、明潭吻鰕虎（20﹪）、中華花鰍（9﹪）為前三名，其 餘魚種，僅僅佔總漁獲量的27﹪。
圖3.4 筏子溪2000年6月~2007年6月漁獲組成圖
資料來源:引用經濟部水利署河川棲地二維模式之應用報告書(2008)
3-2-1 指標魚種選取指標魚種選取指標魚種選取指標魚種選取
依圖3.4可得知，歷年度捕獲的魚種以吳郭魚數量最多，明潭吻鰕虎次 之，但因為吳郭魚為外來種，所以本研究挑選指標魚種為明潭吻鰕虎、中 華花鰍及粗首鱲。
（1）中華花鰍(Cobitis sinensis)：
中華花鰍(圖3.5)又俗稱花鰍、胡溜、沙鰍、沙溜、土鰍，身體成細長 型。為初級性淡水魚類，大部分普遍分佈在中央山脈以西的水系，主要棲 息在低海拔的溪流區段裡面。中華花鰍大多都在白天活動，中華花鰍的眼 睛下方有棘狀突起部分，主要用來對付天敵，使天敵在吞嚥時感到刺痛不 舒服。
圖3.5 中華花鰍 資料來源：李德旺 攝
（2）明潭吻鰕虎(Rhinogobius candidianus)：
俗稱為苦甘仔或狗甘仔，從宜蘭至南投都可以看的到牠的蹤跡，牠的 適應能力非常強，期體色呈現暗橙色或棕色，體側的斑紋並不明顯，腹部 呈灰色，雙頰部分從眼球前方延伸出兩條紅色紋路(圖3.6) 築巢於石頭下 方，雌魚會在洞穴頂部產卵，還會守候其幼魚的孵化，當幼魚孵化後隨著 水 流 進 入 下 游 河 口 或 大 海 中 ， 成 長 後 再 往 上 游 回 溯 （ 海 洋 台 灣 ， http://www.oceantaiwan.com/）。
圖3.6 明潭吻鰕虎 資料來源：李德旺 攝
（3）粗首鱲(Zacco pachycephalus)：
俗稱溪哥仔（幼魚、雌魚）、苦槽仔、紅貓（雄魚）、苦粗仔、闊嘴 郎（雄性）(圖3.7)，此種魚類為初級性淡水魚，喜愛涼溫性水域，廣泛棲 息在河川中下游、水流比較緩慢的區域，包括淺流、淺瀨、深流、深瀨及 水庫、湖泊等等。粗首鱲幼魚為雜食性，成長後轉偏向肉食性，喜愛吃昆 蟲、幼魚、幼蝦。主要在春季繁殖，近年來因為遷放的緣故，東部河川也 顯而易見（海洋台灣，http://www.oceantaiwan.com/）。
圖3.7 粗首鱲
資料來源：李德旺 攝
3-3 樣區調查穿越線設定樣區調查穿越線設定樣區調查穿越線設定 樣區調查穿越線設定
在調查樣區位置確定後，於下游右岸定點設定第一條穿越線至左岸；
往上游方向(平行流向)量測3公尺再從右岸設定第二條穿越線至左岸，使穿 越線在河川上形成一處跨越河川的範圍。在兩條穿越線上，每隔1.5公尺標 上記號，使兩條穿越線之間形成長3公尺、寬1.5公尺的長方形小範圍，由右 岸始算第一調查樣格。
在研究河段中，一共架設六組穿越線，每組穿越線的間隔是3公尺。由 於河寬不盡相同，量測的結果概略以每一組穿越線為十二格樣格為基準(如 圖3.9)。
圖3.8 調查樣區穿越線位置圖
圖3.9 研究樣格穿越線圖
D612 D611 D610 D609 D608 D607 D606 D605 D604 D603 D602 D601 D512 D511 D510 D509 D508 D507 D506 D505 D504 D503 D502 D501 D412 D411 D410 D409 D408 D407 D406 D405 D404 D403 D402 D401 D312 D311 D310 D309 D308 D307 D306 D305 D304 D303 D302 D301 D212 D211 D210 D209 D208 D207 D206 D205 D204 D203 D202 D201 D112 D111 D110 D109 D108 D107 D106 D105 D104 D103 D102 D101
表 3.1 穿越線樣格編號
3-4 研究方法研究方法研究方法 研究方法
3-4-1 水理調查及河道測量水理調查及河道測量水理調查及河道測量水理調查及河道測量
魚類在選擇棲地的生存條件大部分區分為依流速、水深及底質來挑選 是否適應在此棲地生存，在本研究中，River 2D的建立模型之中底質也是ㄧ 項很重要的因素，底質會依附表1轉換成對應的粗糙高以符合River 2D的操 作。底質的粗糙高值大小會影響流速，更會成為指標魚種挑選棲息的重點 之一。
(一) 河道測量
本研究河段由筏子溪的福安橋段至港尾子溪的匯河口範圍內，進行河 道測量，藉由測量所繪製的Auto CAD比例圖檔(圖3.3)，可以精確得知調查 樣區內的各個點位高程及河道水流範圍，以便建立River 2D的數值模型。
(二) 水理調查
在調查樣區內所架設的六組穿越線中，每一組各有十二格樣格，在每 個樣格中的左上方、左下方、右上方、右下方及中間一共五點，皆有測量 其樣格內的流速資料、水深資料(附錄五)。
藉由測量的結果，可以計算出每一格樣格內的平均流速及水深，即可用 來設定River 2D數值模型中模擬樣區內的入流量及出流範圍。
(三)底質調查
在樣區內的每一組穿越線的十二格樣格內，皆會以粒徑大小(附錄二) 來區分研究區域內底質的大小。
在本研究中的河段，依現地調查資料再參考附錄二，所對應顯示的底 質粗糙高大致設定為五個部分、三種粗糙高(左、右河岸一樣；左、右河堤 一樣；中間水流部分)。下圖3.10為本研究河段在River 2D模型上的粗糙高分 布。
圖3.10 底質粗糙高顯示圖
(四) 模式驗證
為了解模式所計算水位之合理性，在無水文資料可使用的情況下，採 用最基本現場調查的方式獲得水深與流速資料，以便更進一步的確認所模 擬的結果，渴望幫助日後的水資源研究。
驗證區域為取研究河段中下游，研究河段長約35公尺，驗證各實測河 段面與River 2D模擬河段面的水深、流速數值是否接近(圖3.12~3.15)。使用 AEM 1-D流速儀以橫段面(垂直水流方向)每1.5公尺及縱段面(平形水流方向) 每3公尺取得該樣格的平均流速及水深。圖3.11為測量數據所使用的AEM 1-D流速儀，表3.2為AEM 1-D流速儀之規格。
圖3.11 AEM1-D流速儀 資料來源：AEM 1-D說明書
表 3.2 AEM 1-D 流速儀之規格
類型 電磁式流速儀
定向性 單軸, 單向
流速範圍 0~5 m/sec
精度 0.002 m/sec
水深最小值 3cm
尺寸 30*30*65mm
重量 200g
測量深度 10m as standard
資料來源：AEM 1-D說明書
10月份水深驗證
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 樣格
水 深
實測值 模擬值
圖3.12 十月份模擬水深和實測水深對照圖
10月流速驗證
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 樣格
流 速
實測值 模擬值
圖3.13 十月份模擬流速和實測流速對照圖