研究流程

研究流程從提出研究問題開始，而後依序為確立研究目的、了解研究區自然 環境背景、蒐集文獻、推測影響河床堆積、下切與加寬的原因、形成研究理念與 架構、建立研究流程、確定操作方法、資料蒐集、資料分析、建立研究區河流地 形演育的模式，最後再回過頭來檢視研究理念 (圖 2-3)。操作方法為圖中左側各 項，說明如下：

圖2- 3 本文之流程

圖中加灰底者為操作方法中所列之項目

（一）河階分布─河階判釋

判釋河階地形是本文最基礎的工作之一，這樣才能知道研究對象的位置。判 釋方法為以反光立體鏡觀看航空像片構成的立體像對。總計各區塊用於地形判釋 的航空照片拍攝於民國 67 年至 89 年，像片平均的比例尺約為 1:20000 至 1:17000。為了能較精準地描繪河階面的輪廓與分布，立體鏡再接上 3×的目鏡，

以局部放大影像。地形面在立體鏡下觀看時 (使用 3×目鏡)，以有明顯階崖 (根 據本文的經驗，能能判釋出的最小崖，實際的高度約 3m) 且此崖判斷非地形面 上植物高度所構成者，才判斷為河階面。河階面與河階面之間若有明顯的階崖相 隔，才判釋為不同階序，否則若僅有起伏而無階崖，仍劃為同一河階面。

（二）河階對比─河階的高度順序

面高程值的判讀，將以1/5000 像片基本圖為底圖。

圖2- 4 繪製完成的河階縱剖面

此圖為研究區中的八邊溪，階地縱剖面分河流的左岸 (黑線) 與右岸 (灰線) 繪製，沖 積扇或海階面以粗線、河階以細線表示，灰色虛線標識對比為同一階序的河階。橫軸為 距離河口的距離 (m)，縱軸為高程 (m)。繪製完成的河階縱剖面可輔助河階對比。

由於研究區高階序與低階序的比高相差大，連帶著階面的走向與形狀也常有 有很大的差異，單以相片基本圖中表示表示常流河、時令河的的面或實線作為階 地位置投影的目標並不妥適，因此前述將河階中線二端點投影至主流，這「主流」

在本文改為「河谷中線」，也就是氾濫原或谷底的中線，而氾濫原或谷底的範圍 在本文應包括河谷內曾經為氾濫原或谷底之各期河階面，選擇這樣的範圍乃因氾 濫原或谷底非僅發育一期，所以應該將各期的範圍一併計入。如此的河谷中線有 時會劃過河階面本身，而當進入無河階且受谷壁完全限制的河段，河谷中線的位 置將與河道十分類似。

本文除了繪製河階面的縱剖面外，由於河出谷口後常切割在海階面或沖積扇 之上，顯示許多流域下游的河階是下切海階或沖積扇面後方生成。一方面海階面 地形記錄著海水面曾經的約略高度，海階崖則記錄著海水面的相對下降，了解下 游海階面與河階面的相對位置，能推測下游哪些河階面生成於哪個海階面生成時 之海水面，或是成於哪兩階海階之間，即二海階間階崖產生的期間；另一方面海 階上常常覆蓋陸源的沉積物堆積而成的沖積扇 (謝孟龍、劉平妹，2010)，若能 理出中游及上游的河階面與下游山麓沖積扇面比高的相對位置，也能推測沖積扇 堆積的期間，中上游河床或氾濫原上厚層或薄層沉積物的位置與比高，或中上游 是否也有堆積型河階的生成等。是故在繪製河階縱剖面時，也一併標示海階面與 沖積扇面縱剖面的位置。然而因為這兩類地形面垂直河流方向的寬度十分廣大，

難以標示代表其走向的線段，因此取其靠近河流側的邊線 (沖積扇方面，較高階 的扇面，有時邊緣未鄰近河谷，此時僅能取二階沖積扇交界且該交界具約略平行 河谷之趨勢者)，讀取其上下游兩端的高程值並將該二點位置投影至河谷中線，

投影的作法與河階面相同。以上繪製縱剖面所需的各種輔助線段，圖示如圖2-5。

圖2- 5 繪製階地縱剖面所需的各種輔助線段

圖中 Y₁, Y₂ 為河階中線及海階或沖積扇邊線的高程值 (讀取或內插等高線而來的數 值)，通常位於河階面的兩個端點；X₁, X₂為河階中線及海階或沖積扇邊線兩端投影至河 谷中線，與河谷中線交會，該二交會點沿河谷中線距離出海口的距離。

需特別說明的是，部分航空照片判釋出為河階面，然而或因階面過小、過窄，

或因與上一階之階崖較小而由像片基本圖高線的疏密變化上看不出該階序，此時 在平面圖中仍將這些地形面的大致輪廓圈繪出，計算河階總面積與階數時也計入 這些階面，但在繪製河階縱剖面時將這些面省略，以避免繪製出錯誤之資訊。

（三）海階崖分布─判釋海階崖分布與階數

海階崖是位於山麓線以東且走向大致與海岸線平行的階崖，為海岸侵蝕以及 海水面相對下降的證據。以河流下游的河階與海階對比，可用以探討河流下游各 階序的生成與海水面相對下降過程的關係。前人的研究 (劉平妹，1987⁶；鄧國 雄、沈淑敏，1990；張瑞津等，1991) 已指出研究區幾個較大流域中，海階與河 流中下游河階對比的可能性，國外研究也有海階與河階對比的例子 (例如 Litchfield et al., 2010)。由於劃分海階階序必須先判釋海階崖的存在，因此本文以 判釋海階崖的階序來代替海階面，之後檢視海階崖階數與流域中下游河階階數的 關係，在幾何關係方面上才再回到海階面與河階面的對比，藉此推估海階生成與 河階演育的關係。

藉由航空照片判釋海階崖的位置，並以 1/5000 像片基本圖為底圖，將崖標 (Sklar and Dietrich, 2001; Cowie, et al., 2008)，以解讀及討論河床推移載岩屑在地 形面生成過程中的角色。在各調查點 (通常為河床上，少數無法進入河床之地點 則為河床上方的橋上) 記錄目測下為明顯較多的一至數種礫石岩性。由於難以在

各調查點尋遍整個河床，因此未將該一至數種盛行岩性彼此相對的多寡施以確切 的排序。此項工作屬於質性及像片的紀錄，非量化的數據。

（七）檢視流域地質及地形特徵

地質特徵指地層類別 (名稱) 與地層岩石強度的配置二項。地層的類別與特 性參考自中央地質調查所出版的海岸山脈地質圖 (王源、陳文山，1993a、1993b)、

岩性組合圖以及岩體強度圖；岩石強度則採用中央地質調查所的岩石強度圖⁷， 以此項屬性代表各地層成為岩屑進入河道後的抗蝕性，岩石強度越高，抗蝕性越 強。各流域的範圍由平面空間解析度40 m 正方的數值高程模型 (DEM) 萃取，

若後續有需要計算流域的其他地形參數，例如平均坡度、面積高度曲線等，也將 由DEM 計算。

（八）其他項目

其他工作項目包括研究區地表抬升速率、氣候變動歷史、海平面變動歷史、

以及階地年代等，這些將以文獻回顧獲得自前人的研究成果。前述七項工作的結 果 以 及 回 顧 自 前 人 研 究 的 階 地 年 代 資 料 ， 將 藉 由 地 理 資 訊 系 統 套 裝 軟 體 (ArcMap 9.3)，以 1/5000 像片基本圖為底圖，經螢幕數化及鍵入屬性資料的方式 整合至地理資訊系統的向量圖層，以供後續疊圖或統計分析所需。

7圖資來自經濟部中央地質調查所坡地環境地質資料庫查詢系統：

http://envgeo.moeacgs.gov.tw/geoenv/default.asp

中央地質調查所之岩 石 強 度 是 指 岩 石 之 單 壓 強 度 (單 位 為 MPa)， 其 分 級 係 參 考 「 國 際 岩 石 力 學 協 會 」ISRM （ 1981）， 並 配 合 Franklin（ 1975） 之 岩 體 分 級 方 法 ， 分 為 8 級 。

第三章 形判釋與調查結果