Application of River Morphology on Physical Habitats in Wu River

River engineering in the riparian and river affect the river physical habitat. Habitat restoration in Taiwan focus on the visual effects of the landscape instead of the main characteristic of the river morphology. The study focus on discussing the physical habitat characteristic and the influence on the physical habitat characteristic due to river engineering of different river morphology. The study bases on the classification of river morphology with five levels, including the level ~ level as river morphology characteristic and level ~ level as habitat evolution characteristic. The result of level I ~ level III affects the result of level ~ level . The river physical habitat environment assessment table in the study, based on the framework of level IV to level V and the Rapid Bioassessment Protocols (RBP) developed by United States Environments Protection Agency (EPA), is used to quantify the change of assessment environment habitat characteristic. Wu river, the study area, is classified to 6 river morphology to discuss the natural evolution of river habitat characteristic and the change of river habitat in some reaches with river engineers.在地狹人稠的台灣，人們常需與大自然爭地，不但在河川兩岸興建村落、建設道路，也必須在河道中興建河防工程以維護生命財產安全，未考慮生態環境與河川特性的人為工程過度地介入，未順應河川力量的結果反而降低了河川原有的生命力，破壞了生物的棲息環境，反撲的力量也威脅到人類的家園。所幸環境意識的抬頭，國內逐漸重視河川棲地之維護及保育問題，唯現行之棲地復育方向多以景觀視覺效果為取向，忽略了河川工程規劃設計時，瞭解及順應河川特性時，才是最根本的解決之道。因此本研究旨在討論在不同的河川型態下物理性棲地特性，並探討人為工程構造物在不同河川型態下對棲地特性之影響。本研究利用河川型態五層分類法為理論基礎，定義前三層為河川型態之限制特性，而第四與第五層則為棲地環境特性，第一至第三層河相特性會影響第四與第五層之棲地演化。並蒐集國內外有關於物理性棲地之評估表格，選用美國環保署(EPA)發展的可跨越性溪流快速生物評估法(RBP)中關於物理性棲地之評分模式，配合第四與第五層之架構與因子，建立本研究之「河川物理性棲地環境評估表」，用以量化棲地因子特性之表現程度。以上述原則，本研究選定烏溪流域做為調查分析之河川，將烏溪水系分為六大河川型態，討論其自然演化之物理性棲地特性，以及在有人為介入工程河段其棲地特性的變化與原因。摘要 I Abstract II 目錄 III 圖目錄 V 表目錄 X 第一章 前言 1 1.1 研究動機及目的 1 1.2 研究流程 2 第二章 前人研究 3 2.1 河川分類系統 3 2.1.1 Rosgen之河川分類系統 3 2.1.2 河川型態五層分類法 6 2.2 棲地評估模式 11 2.2.1 物理性棲地評估指標 (QHEI) 11 2.2.2 溪流狀況指標(ISC) 12 2.2.3 可跨越性溪流快速生物評估法(RBP) 13 2.2.4 生息環境評估法 (HIM) 15 2.2.5 河溪環境快速評估系統（SERAS） 16 2.3 小結 19 第三章 研究理論與方法 21 3.1 河川型態與河川棲地之關連性 21 3.2 河川生態棲地組成 22 3.3 河川型態五層分類法 24 3.4 河川物理性棲地評估指標之建立與應用 42 第四章 實例分析－烏溪為例 47 4.1 烏溪流域特性 47 4.2 烏溪水系河川型態分類 50 4.2.1 南港溪及眉溪水系 50 4.2.2 北港溪水系 54 4.2.3 貓羅溪水系 57 4.2.4 大里溪水系 62 4.2.5 烏溪主流 67 4.2.6 小結 72 4.3 烏溪水系河川型態於物理性棲地特性討論 73 4.3.1 丘陵順直粗顆粒河段 73 4.3.2 丘陵蜿蜒粗顆粒河段 87 4.3.3 丘陵辮狀粗顆粒U型河谷段 96 4.3.4 平原順直粗顆粒河段 99 4.3.5 平原辮狀粗顆粒多岔型河段 107 4.3.6 河口感潮順直河段 111 4.4 烏溪水系河川型態於物理性棲地特性總結 114 4.4.1 烏溪水系最上游段物理性棲地特性 115 4.4.2 烏溪水系中上游段物理性棲地特性 121 4.4.3 烏溪水系中下游段物理性棲地特性 130 4.4.4 烏溪水系最下游段物理性棲地特性 138 4.4.5 小結 141 第五章 結論 146 參考文獻 148 附錄一 150 附錄二 15