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國立雲林科技大學水土資源及防災科技研究中心

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第一章前言

河川含砂量對於各種不同水工結構物設計工作相當重要，諸如灌

溉、排水、輸水及防洪等渠道改善，水庫之規劃與設計，港口航道之維

護，公共給水之淨化，集水區土壤沖蝕之控制，皆需考慮不同尺度之泥

砂問題，因此測定含砂量多寡於水文觀測工作成為不可或缺的一環。本

計畫工作內容中係針對包含桶頭堰測站進行含砂量測定，進而進行濃度

分析、顆粒分析、懸移載率定曲線繪製及懸移載輸砂量計算等後續分析

工作，期望了解目標測站處河川含砂量特性，以作為未來水利工程規劃

之參考。


2

第二章工作方法

2.1 懸移載含砂量測量方法

懸移載含砂量測量工作係於河流某一指定斷面上，配合水深、流速

等量測工作，利用取樣器汲取水樣，以計算水流中所攜帶懸移泥砂之重

量比例，而依取樣器性能及施測方法不同，含砂量測定法大致可分為全

深取樣法及點取樣法兩種，不同形式之取樣器各有其適用條件，如表 2-1

所示，以下就全深取樣法及點取樣法二方法之試驗特性進行說明(經濟部

水利署， 2004)：

一、全深取樣法

1. 全深取樣器係應用積分法取水樣，其進口可不設閥，由水面開始

取樣，降抵水路底後再提出水面。如升降速度適當且一致，則所

取水樣之含砂量，即可代表通過垂線水流之平均含砂量。

2. 一般情形下，水深在 6m以下可使用全深取樣器，當水太深或流速

過大時，可應用點取樣器全深單程取水樣。

二、點取樣法

1. 取樣器之進水管設有用蓄電瓶啟閉之門閥，可將取樣器沿斷面垂

線降至水面下取樣點後，在橋面或船上操縱開啟門閥取樣，然後

關閉提出，即可求得該點水深之懸移載。

2. 不適用全深取樣法的水路，必須使用點取樣器，沿垂線取不同水

深點水樣，以計算垂線平均懸移載。垂線平均懸移載濃度 VMC 為


3

V

CVCVM

式中，V 為垂線平均流速，V為各取樣點之流速。

3. 點取樣法求垂線平均懸移載含砂量時，每一條垂線上至少要取四

點水樣，水面下 0.3m 及水路底上 0.3m 兩點是為必須者，另可在

0.5或 0.2及 0.8水深處各取一點。

於測定懸移載工作中最重要為任何取樣器所汲取之水樣必需能代表

測點泥砂之濃度，因此取樣器取水口之流速應與水流流速相等，取水口

應指向水流方向，以代表該垂線上之平均含砂量，且懸移載數量規定為

10秒鐘內平均值，所以取水樣時間應約為 10秒鐘；為免水樣瓶溢出而影

響準確度，每次所取水樣應為水樣瓶容積之 3/4左右，如水樣太少，不易

秤量分析，取樣器之進水管口徑與流入取樣器之速度有關，更換不同口

徑之進水管，可使其進口速度與水流速度相等，故應依照懸移泥砂顆粒

粗細，調整為約 10 秒鐘取水樣至 3/4 水樣瓶容積。在全深取樣時，普通

水深用 0.318cm直徑，淺水用 0.635cm直徑。

本中心考量計畫目標測站之水文特性，採用型號 D-74全深取樣器，

詳如圖 2-1示，另為順利執行採樣工作，本中心採用吊掛系統或人工方式

進行含砂量採樣工作，吊掛系統實地操作情況詳如圖 2-2、圖 2-3所示。

本團隊亦擬定一含砂量採樣作業流程，詳如圖 2-4所示，提供採樣人員從

採樣作業開始至樣品送達實驗室接收為止之採樣標準作業程序。


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表 2-1 一般常見之泥砂採樣儀器種類

形式重量

(公斤)

進水管至河底距離

(公分)

水樣瓶容積(立方公分)

適用條件運用方式

備註

手提全深取樣器DH-48

2 8.9 473 淺水、步涉人工

改良DH-48可替代D-74

全深取樣器 D-74

30 10.0 473 水深 6m 以下流速1.5m~2.5m/s

人工

利用絞車在橋上或吊纜上施測

點取樣器P-46

45 23.2 473 水深 12~25m 電動同上

點取樣器P-50

140 946 水深 60m 以

下電動同上

圖 2-1 D-74全深取樣器


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圖 2-2 含砂量取樣器及流速儀懸吊系統

圖 2-3 含砂量取樣器及流速儀懸吊系統組裝情況


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圖 2-4 含砂量採樣作業流程圖


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2.2 懸移載分析試驗

於懸移載採樣完成後，隨即應進行分析工作，包含濃度分析、顆粒

分析及輸砂量計算等工作，以下就各項分析工作之作業方式進行說明。(經

濟部水利署，2004)

2.2.1 濃度分析試驗

取得懸移載水樣後，即可送入實驗室按下列步驟計算其濃度：

1. 用天秤將各取樣瓶連水樣一起秤其重量，並紀錄之。

2. 將水樣瓶安置陰涼處，使泥砂沉澱，待水樣上部變清，而泥砂已

沉澱後，輕緩倒出清水部份。

3. 將過濾紙放入保持一定溫度之烘箱中，烘乾後秤其每張紙重並紀

錄之。

4. 倒出取樣瓶底部剩餘之砂水於過濾紙上，直到砂水倒完為止，水

樣瓶中仍有泥砂附著時，用清水洗至完全乾淨為止。

5. 砂水過濾後，連過濾紙帶砂樣放於烘乾皿或烘箱中，烘乾之，烘

箱內溫度應與烘乾過濾紙時的溫度相同。

6. 待砂樣乾燥後，連同過濾紙秤其重量，減去先前紙重，得含砂淨

重，並秤取樣瓶重，各紀錄之。

7. 計算水樣淨重，及取樣瓶和水樣之重量減去空取樣瓶重量得之。

8. 計算每一測點或測線之含砂量，即懸移量濃度為：

WsC

V


8

式中，sW 泥砂之重量，以克計

V 水樣之體積，以公升計(包括水與泥砂)

2.2.2 粒徑分析試驗

於懸移載顆粒分析工作部份，本團隊擬採用篩分析及比重計分析(沉

澱分析法)二項試驗以獲取懸移載之粒徑分佈曲線，了解河川懸移載之顆

粒分佈特性，標準篩號碼及孔徑如表 2-2所示。試驗方法詳述如下：

一、篩分析

決定土顆粒大小及分佈，粒徑大於 75µ 者(即停留於 200號篩以上)，

採用篩分析。實驗步驟為首先土樣秤重得總重為W，再將土樣置於篩網

內，用水噴濕並淋洗土樣。土樣分別通過篩號 10號、20號、60號、100

號、200 號篩。將各篩網之停留物烘乾並秤重得10W 、

20W …200W ，下標表

篩號。

個別留篩百分率= %100W

Wn 式中， n 篩號

累積留篩百分率=所有較粗篩號的個別留篩百分率

累積過篩百分率=100% －累積留篩百分率

二、比重計試驗

粒徑小於 75μ 者(即通過 200 號篩)，因顆粒細小，需採攪拌沉澱方

式分離，試驗理論依流體力學中之斯篤克定律(Stoke’s Law)分析，稱之

為比重計分析,試驗步驟如下


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1. 將懸浮液由攪拌瓶洗入大量筒中，加蒸餾水至 1000cc刻度。

2. 使其均勻混合約 1 分鐘。迅速將大量筒置於桌面，同時開動計時

器，此為沉澱試驗之開始時間，隨即小心放入比重計。自開始時

間起算，於 1/4、1/2、1、2、5、15、30、60、250、1440 分鐘之

時，記測比重計讀數。

3. 但於記測 2 分鐘讀數後，取出比重計，放入另一盛蒸餾水之大量

筒中，在每一讀數之前 30秒，才將比重計移至懸浮液中計算。

4. 土粒粒徑及較該粒徑為小所佔百分比計算如下：

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s w

zD

t

較粒徑D為小所佔百分比

( )1

si w

s s

G zN

G W t

式中水之粘滯係數； s 土粒單位重； w 水單位重

i 懸浮液單位重； sG 土粒比重； z 土粒沉降距離

t 土粒沉降時間； sW 土粒總重


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表 2-2 標準篩號碼及孔徑

泰勒氏標準篩美國標準篩

號碼孔徑鋼絲直徑

(英寸) 號碼

孔徑

英寸公厘英寸公厘

-- 3.0 76.2 0.207 -- 4.00 101.6

-- 2.0 50.8 0.192 -- 2.00 50.8

-- 1.050 26.67 0.148 -- 1.00 25.4

-- 0.742 18.85 0.135 -- 0.750 19.1

-- 0.525 13.33 0.105 -- 0.500 12.7

-- 0.371 9.423 0.092 -- 0.375 9.52

3 0.263 6.680 0.070 3 0.250 6.35

4 0.185 4.699 0.065 4 0.187 4.76

6 0.131 3.327 0.036 6 0.132 3.36

8 0.093 2.362 0.032 8 0.0937 2.38

9 0.078 1.981 0.033 10 0.0787 2.00

10 0.065 1.651 0.035 12 0.0661 1.68

14 0.046 1.168 0.025 16 0.0469 1.19

20 0.0328 0.833 0.0172 20 0.0331 0.840

28 0.0232 0.589 0.0125 30 0.0232 0.590

35 0.0164 0.417 0.0122 40 0.0165 0.420

48 0.0116 0.295 0.0092 50 0.0117 0.297

60 0.0097 0.246 0.0070 60 0.0098 0.250

65 0.0082 0.208 0.0072 70 0.0083 0.210

100 0.0058 0.147 0.0042 100 0.0059 0.149

150 0.0041 0.104 0.0026 140 0.0041 0.105

200 0.0029 0.074 0.0021 200 0.0029 0.074

270 0.0021 0.053 0.0016 270 0.0021 0.053

400 0.0015 0.038 0.001 400 0.0015 0.037


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2.3 含砂量實測資料分析

河流中流動之泥砂，依其移動形態可大致分為推移載及懸移載二大

類，前者導因於作用於河床面泥砂顆粒在水流方向之阻抗力，後者則導

因於水流亂流之擴散現象，兩者之物理或化學機制不一，水流中之泥砂

又可依其來源而分為河床載及沖洗載，如圖 2-5所示。

一般為方便計算，河道之輸砂大致分為懸移載與推移載兩部份。通

常水文站測定者為懸移載，其成份以懸浮於水中之細砂為主，推移載係

貼近河道底部作滑動、滾動、或成跳躍狀所移動之砂石，實測較為困難，

需以實際水理條件配合適當之輸砂公式進行合理推估，然而各輸砂公式

理論背景不同，不同之輸砂公式演算即可能得到迥然不同之結果，一般

依美國墾務局梅度克氏(Thomas Maddock Jr.)所分析之推移載與懸移載之

關係可用於輸砂量為懸移載為主之情形概以估算推移載之含量。

圖 2-5 河流輸砂量分類


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2.3.1 懸移載輸砂量

河川輸砂量係指單位時間內通過某一河道斷面之不同大小粒徑的泥

砂量，懸移量之單位一般以日為單位，以日流量乘以其含砂量即可得日

懸移量。通常將河川懸移載流量及水流間之關係可由一泥砂率定曲線加

以表示，費明氏(Fleming)利用全世界 250 流域資料演算出不同作物覆蓋

平年懸移載含量SQ (噸)為平均年流量(呎/秒)之函數如下式所述，一般分析

成果均以繪製輸砂量率定曲線，並以此方程式表示之。

b

WS aQQ

式中，SQ =懸移量，以每日公噸計

WQ =流量，以秒立方公尺計

a =係數

b =指數

將河川不同流量時所得之懸移量列成一表，在雙對數格紙上，以平

均日流量為橫軸(單位為立方公尺/秒)，懸移量為縱軸(單位為噸/日)，繪

製懸移量率定曲線。台灣河川坡降陡峻，再加上泥砂之來源因流域內人

文地理之變遷、氣侯影響、土地利用等，年年有異，且隨乾溼月份而有

差異，致流量與含砂量之關係每年均不同。故當資料來源充足時，儘可

能按豐水期及枯水期分別繪製並記入年份，使曲線之決定有所根據。


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2.3.2 懸移載粒徑

河流中懸浮之泥砂，係由大小、形狀及比重不一之顆粒所組成，粒

徑之組成則影響泥砂之沖淤及輸砂之多寡，因此本團隊擬採用粒徑組成

之各種代表徴值。一般常以粒徑區分泥砂物之等級，依美國地質聯合會

(American Geological Union，A.G.U)之泥砂質專有名詞委員會訂定之標準

如表 2-3所示，粒徑為泥砂質運動之主要因素，故概以粒徑區分泥砂物之

等級。

於半對數格紙上，以砂礫粒徑為橫軸，小於某粒徑之砂礫數量佔全

量之百分數為緃軸，繪成懸移載顆粒組成曲線。泥砂分類以據 A.G.U 標

準，每級粒徑相差一倍者為界，礫、砂、泥及土分界粒徑各為 2.0、1/16、

1/256公厘。


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表 2-3 泥砂物粒徑分級表

大小(公厘)

(millimeter)

百萬分

之一公

尺

(microns)

英吋

(inches)

每英吋篩孔口數

等級泰勒

Tayler

美國標準

U.S.Standard

4000-2000

2000-1000

1000-500

500-250

250-130

130-64

64-32

32-16

16-8

8-4

4-2

2-1

1-1/2

1/2-1/4

1/4-1/8

1/8-1/16

1/16-1/32

1/32-1/64

1/64-1/128

1/128-1/256

1/256-1/512

1/512-1/1024

1/1024-1/2048

1/2048-1/4096

2000-1000

1000-500

500-250

250-125

125-62

62-31

31-16

16-8

8-4

4-2

2-1

1-0.5

0.5-0.24

160-80

80-40

40-20

20-10

10-5

5-2.5

2.5-1.3

1.3-0.6

0.6-0.3

0.3-0.16

0.16-0.08

5

9

16

32

60

115

250

5

10

8

35

60

120

230

極大石

大石

中石

小石

大卵石

小卵石

極粗碎石

粗碎石

中碎石

細碎石

極細碎石

極粗砂

粗砂

中砂

細砂

極細砂

粗坋土

中坋土

細坋土

極細坋土

粗粘土

中粘土

細粘土

極細粘土


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第三章工作成果

3.1 懸移載採樣成果

本工作懸移載採樣工作時間主要係配合未來桶頭堰取水時間，而桶

頭堰取水時間大致集中於每年 3月至 11月，而以 4、5、6月為取水量最

大月份，故本工作採樣頻率即於主要取水月份(4、5、6)共採樣 2 次，而

於其他月份則採樣 1次，總計 12次，各次採樣時間如表 3-1所示。

採樣人員到達採樣地點，即進行採樣儀器組裝及採樣工作，現場儀

器組裝及採樣情況如圖 3-1至圖 3-7所示。採樣過程中除採集水樣外，亦

針對水樣進行現地水質量測及填寫記錄表，記錄表詳如附錄一。

表 3-1 本工作採樣時間綜整表

採樣序次年度月份採樣日期採樣時間

1 96 6 15 11:01

2 96 6 29 11:37

3 96 7 17 11:34

4 96 8 16 11:43

5 96 9 06 11:28

6 96 10 02 14:58

7 96 11 15 14:11

8 97 3 06 10:37

9 97 4 10 10:21

10 97 4 24 10:17

11 97 5 08 9:47

12 97 5 22 10:50


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圖 3-1 含砂採樣器及採樣瓶

圖 3-2 含砂採樣器及採樣瓶組裝


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圖 3-3 含砂採樣器與吊掛繩組裝

圖 3-4 含砂採樣器吊掛情形


18

圖 3-5 採樣瓶取出情形

圖 3-6 水樣置入樣品瓶內


19

圖 3-7 採樣後水樣

3.2 懸移載試驗分析成果

依據工作議定書規定，本工作除進行懸移載採樣外，針對採集所得

水樣應進行懸移載濃度、輸砂量及粒徑分析工作，分析所獲成果詳述如

後。

3.2.1 懸移載濃度分析

懸移載濃度主要係了解單位水體體積內所含之懸移載重量，本工作

中共計 12 次採樣所獲水樣進行濃度分析成果，如表 3-2 及圖 3-8 所示，

於 12次採樣過程中，發現清水溪桶頭河段懸移載濃度大致介於 0.037(g/L)

至 20.167(g/L)，平均值則為 1.958(g/L)，該河段懸移載濃度大致維持穩定，

僅於 96年 8月 16日量測得濃度最大值 20.167(g/L)，另於 96年 9月 6日

測得次高濃度值為 1.934(g/L)，其餘採樣檢測所得濃度值均未大於

1(g/L)，所測得高濃度時間應和當時河川流量偏高有關。


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表 3-2 懸移載濃度分析值

採樣序次採樣時間懸移載濃度(g/L)

1 960615 0.236

2 960629 0.053

3 960717 0.140

4 960816 20.167

5 960906 1.934

6 961002 0.037

7 961115 0.136

8 970306 0.019

9 970410 0.047

10 970424 0.149

11 970508 0.158

12 970522 0.417

平均值 - 1.958

圖 3-8 懸移載歷時變化圖

0.236 0.053 0.14

20.167

1.934

0.037 0.136 0.019 0.047 0.149 0.158 0.417

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

960615 960629 960717 960816 960906 961002 961115 970306 970410 970424 970508 970522

懸移載濃度(g

/L)

採樣日期(yymmdd)


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3.2.2 懸移載輸砂量分析

欲了解懸移載輸砂量需配合河川流量資料，本中心收集經濟部水利

署第四河川局於桶頭(2)測站(桶頭橋)之流量資料，於 96 年度採用於桶頭

橋日流量年報表資料，並擇取含砂採樣當日之流量記錄，另於 97年因經

濟部水利署年報尚未製作完成，故採用含砂採樣當日之水位資料，配合

96年度水文年報中於桶頭(2)測站之水位流量對照表進行內插推估以求得

其代表日流量，推估日流量結果詳如表 3-3 所示，上述 96 年度日流量資

料、96年度水位流量對照表及 97年度水位資料詳如附錄二所示，然而因

所使用之水位流量對照資料係非 97年度當年率定所獲，故所推估流量可

能因 97年度流域變化或水文事件特性不同而有所偏差，但以此方式進行

推估應以目前可獲資料而言，係屬較佳方式，率定所獲成果應仍具有參

考價值。

本工作依據上述流量推估該河段之懸移載輸砂量，並依據費明氏

(Fleming)所建議之輸砂量率定建議式，進行輸砂量率定曲線繪製，有關

輸砂量計算詳如表 3-4。

本工作執行 12次含砂採樣分析成果中，可明顯得知當河川河量較大

時，相對懸移載濃度亦偏高，而整體懸移載輸砂量亦因河川河量較大而

偏高，於本工作執行期間於 96年 8月 16日輸砂量為最大，達 115906.36(噸

/日)，另依據輸砂量及流量資料，本中心亦利用指數回歸方式求取其輸砂

量及流量率定曲線，如圖 3-9所示，回歸所獲率定曲線方程式如下：

1.970.51s wQ Q




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表 3-3 97年度含砂採樣當日流量推估成果表

日期日平均水位(m) 推估流量(cms)

970306 223.38 41.2

970410 223.42 46.8

970424 223.37 39.8

970508 223.36 38.4

970522 223.61 73.4

表 3-4 懸移載輸砂量計算表

序次含砂量採樣時

間(yymmdd)

流量(cms) 懸移載濃度

(g/L)

懸移載輸砂量

(ton/day)

1 960615 59.49 0.236 1213.02

2 960629 22.99 0.053 105.28

3 960717 17.70 0.14 214.1

4 960816 66.52 20.167 115906.36

5 960906 120.07 1.934 20063.41

6 961002 24.20 0.037 77.36

7 961115 4.39 0.136 51.58

8 970306 41.2 0.019 67.63

9 970410 46.8 0.047 190.05

10 970424 39.8 0.149 512.37

11 970508 38.4 0.158 524.21

12 970522 73.4 0.417 2644.51

註一：河川流量資料來源水文資源網整合性服務系統，http://gweb.wra.gov.tw/hydroinfo/。

註二：96年度流量資料採用含砂採樣當日日流量資料。

註三：97年度流量資料採用含砂採樣當日水位配合 96 年度水位流量對照資料推估而得。

http://gweb.wra.gov.tw/hydroinfo/


23

1 10 100 1000Discharge(cms)

10

100

1000

10000

100000

1000000

Su

sp

en

de

d L

oa

d (

ton

/da

y)

圖 3-9 輸砂量率定曲線

3.2.3 懸移載粒徑分析

本工作 12次含砂採樣所得懸移載樣本亦進行粒徑分析試驗，試驗成

果如表 3-5所示，如以 200號篩篩孔直徑為分野，於本工作採集懸浮載粒

徑小於 0.074mm 所佔百分比大致介於 31.27%至 40.23%之間。而粒徑大

於 0.2mm 之懸移載所佔百分比則大致介於 30.71%至 45.54%之間，如表

3-6所示，所有粒徑分析成果均繪製為粒徑分佈曲線，如圖 3-10至圖 3-21

所示。

1.970.51s wQ Q


24

表 3-5 懸移載粒徑分佈統計表


960615 960629 960717 960816 960906 961002

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

2 100 2 100 2 100 2 100 2 100 2 100

0.84 92.25 0.84 94.56 0.84 96.11 0.84 100 0.84 96.31 0.84 94.12

0.25 88.36 0.25 67.98 0.25 77.25 0.25 71.69 0.25 71.98 0.25 69.69

0.15 50.23 0.15 44.36 0.15 59.33 0.15 42.36 0.15 49.37 0.15 39.24

0.074 36.23 0.074 37.89 0.074 40.23 0.074 39.26 0.074 32.69 0.074 33.36

0.032 26.57 0.042 20.09 0.037 31.43 0.042 26.57 0.037 31.43 0.06 20.09

0.023 24.95 0.035 18.47 0.028 28.19 0.032 24.95 0.032 28.19 0.042 18.47

0.017 23.33 0.014 16.85 0.023 21.71 0.028 23.33 0.028 24.95 0.032 16.85

0.012 21.71 0.01 15.23 0.02 20.09 0.025 21.71 0.025 23.33 0.02 15.23

0.009 20.09 0.008 13.61 0.017 18.47 0.019 20.09 0.02 20.09 0.015 13.61

0.006 18.47 0.003 11.99 0.014 16.85 0.014 18.47 0.017 18.47 0.003 11.99

0.005 16.85 - -

0.013 15.23 0.011 16.85 0.01 16.85 - -

0.003 15.23 - -

0.009 13.61 0.009 15.23 0.006 15.23 - -

- - - - 0.003 11.99 0.008 13.61 0.004 13.61

- -

- - - - - - 0.003 11.99 0.003 11.99

- -


25

表 3-5 懸移載粒徑分佈統計表(續)


961115 970306 970410 970424 970508 970522

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

通過

粒徑(mm)

累積

通過

百分

比(%)

2 100 2 100 2 100 2 100 2 100 2 100

0.84 88.24 0.84 93.65 0.84 97.25 0.84 95.58 0.84 92.36 0.84 95.43

0.25 76.97 0.25 71.36 0.25 77.77 0.25 83.62 0.25 71.26 0.25 77.21

0.15 41.96 0.15 56.39 0.15 55.21 0.15 36.23 0.15 46.97 0.15 44.41

0.074 31.27 0.074 32.59 0.074 33.69 0.074 33.67 0.074 39.67 0.074 40.12

0.06 20.09 0.048 31.43 0.027 20.09 0.048 28.19 0.042 31.43 0.06 24.95

0.042 16.85 0.042 29.81 0.018 18.47 0.034 26.57 0.03 29.81 0.042 23.33

0.035 15.23 0.034 28.19 0.01 16.85 0.03 24.95 0.02 24.95 0.022 21.71

0.021 13.61 0.03 26.57 0.007 15.23 0.028 23.33 0.017 23.33 0.011 20.09

0.003 11.99 0.028 24.95 0.006 13.61 0.022 21.71 0.012 21.71 0.008 18.47

- - 0.025 23.33 0.003 11.99 0.015 20.09 0.011 20.09 0.003 15.23

- - 0.023 21.71 - - 0.012 18.47 0.009 18.47 - -

- - 0.02 20.09 - - 0.009 16.85 0.008 16.85 - -

- - 0.017 18.47 - - 0.008 13.61 0.003 11.99 - -

- - 0.014 16.85 - - 0.003 11.99 - - - -

- - 0.013 15.23 - - - - - - - -

- - 0.009 13.61 - - - - - - - -

- - 0.003 11.99 - - - - - - - -


26

表 3-6 懸移載粒徑大於 0.2mm重量百分比統計表

採樣日期粒徑大於 0.2mm 重量百比

分(%)

備註

960615 30.71

粒徑大於 0.2mm 重量

百分比係由粒徑分佈

曲線線性內插求得

960629 43.83

960717 31.71

960816 42.98

960906 39.33

961002 45.54

961115 40.54

970306 36.13

970410 40.08

970424 40.89

970508 39.19

970522 30.71

平均值 38.47


27

1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100

圖 3-10 懸移載粒徑分佈曲線(960615)

1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100


累積通過百分比(%

)

懸移載粒徑(mm)


)

懸移載粒徑(mm)


28

1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100


1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100



)

懸移載粒徑(mm)


)

懸移載粒徑(mm)


29

1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100


1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100



)

懸移載粒徑(mm)


)

懸移載粒徑(mm)


30

1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100


1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100



)

懸移載粒徑(mm)


)

懸移載粒徑(mm)


31

1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100


1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100



)

懸移載粒徑(mm)


)

懸移載粒徑(mm)


32

1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100


1 0.1 0.0110

20

30

40

50

60

70

80

90

100



)

懸移載粒徑(mm)


)

懸移載粒徑(mm)


33

第四章結論

本工作執行完成後大致可獲致以下數點結論：

一、本工作共計完成 12次含砂採樣及分析工作，採樣時間係依據未來桶

頭堰取水時間而訂，而於取水高峰月份(4、5、6)於每月採樣 2 次，

而於其餘取水月份(3、7、8、9、10、11)則於每月採樣 1次。

二、所採集所獲水樣均進行懸移載濃度試驗及粒徑分析試驗，試驗方法

均依經濟部水利署相關規範及報告進行。

三、於懸移載濃度分析成果中，可發現桶頭河段懸移載濃度大致介於

0.037(g/L)至 20.167(g/L)，平均值則為 1.958(g/L)。

四、配合經濟部水利署第四河川局河川流量測定值及推估值，進行流量-

輸砂量率定曲線繪製，可獲於桶頭河段輸砂量率定曲線如下式：

1.970.51s wQ Q



五、因輸砂量率定曲線所引用流量資料於 97年度係採含砂採樣當日水位

配合 96 年度水位流量對照表內插推估所獲，而非引用 97 年度流量

率定資料進行推估，故推估成果可能因 97年度流域特性變化及水文

特性不用而有所差異，但如河川特性變化不大情況下，此推估成果

應仍具參考價值，未來待 97年度流量率定工作完成後，應可再行修

正原推估流量值，使率定成果更具可靠性。


34

六、本工作成果中所獲之輸砂量率定曲線，僅以工作範圍中 12次含砂採

樣分析成果進行率定，雖資料涵蓋一完整水文年，但該率定成果應

僅可代表該水文年之河川輸砂特性，如欲提高輸砂量率定曲線之可

靠性，則應累積足夠之輸砂量及流量資料，再行率定，如此始可提

高率定曲線使用性及可信度。

七、於粒徑分析成果中，可發現細顆粒(直徑小於 200號篩孔)所佔百分比

約介於 31.27%至 40.23%之間，而粒徑大於 0.2mm 之懸移載所佔百

分比則介於 30.71%至 45.54%之間。


35

參考文獻

1. 淡江大學水資源管理與政策研究中心，2004，「水文觀測技術團建置先

期研究與示範」，經濟部水利署。

2. 國立雲林科技大學水土資源及防災科技研究中心，2004，「水文觀測委

外業分區試辦計畫-彰雲嘉地區」，經濟部水利署。

3. 國立雲林科技大學水土資源及防災科技研究中心，2006，「河川流量測

定與水質檢驗整合性評估」，經濟部水利署。

4. 經濟部水利署水文資源網整合性服務系統，http: //gweb.wra.gov.tw

/hydroinfo/。

5. 王如意、易任，2003，「應用水文學」，國立編譯館。




36

目錄

第一章前言 ................................................................................................... 1

第二章工作方法 ........................................................................................... 2

2.1 懸移載含砂量測量方法 .................................................................. 2

2.2 懸移載分析試驗 .............................................................................. 7

2.2.1 濃度分析試驗 ....................................................................... 7

2.2.2 粒徑分析試驗 ....................................................................... 8

2.3 含砂量實測資料分析 .................................................................... 11

2.3.1 懸移載輸砂量 ..................................................................... 12

2.3.2 懸移載粒徑 ......................................................................... 13

第三章工作成果 ......................................................................................... 15

3.1 懸移載採樣成果 ............................................................................ 15

3.2 懸移載試驗分析成果 .................................................................... 19

3.2.1 懸移載濃度分析 ................................................................. 19

3.2.2 懸移載輸砂量分析 ............................................................. 21

3.2.3 懸移載粒徑分析 ................................................................. 23

第四章結論 ................................................................................................. 33

參考文獻 ......................................................................................................... 35

附錄一現場採樣記錄表

附錄二引用河川流量及水位資料

Ⅰ


37

表目錄

表 2-1 一般常見之泥砂採樣儀器種類 ........................................................ 4

表 2-2 標準篩號碼及孔徑 .......................................................................... 10

表 2-3 泥砂物粒徑分級表 .......................................................................... 14

表 3-1 本工作採樣時間綜整表 .................................................................. 15

表 3-2 懸移載濃度分析值 .......................................................................... 20

表 3-3 97年度含砂採樣當日流量推估成果表 ......................................... 22

表 3-4 懸移載輸砂量計算表 ...................................................................... 22

表 3-5 懸移載粒徑分佈統計表 .................................................................. 24

表 3-6 懸移載粒徑大於 0.2mm重量百分比統計表 ................................. 26

Ⅱ


38

圖目錄

圖 2-1 D-74全深取樣器 ............................................................................... 4

圖 2-2 含砂量取樣器及流速儀懸吊系統 .................................................... 5

圖 2-3 含砂量取樣器及流速儀懸吊系統組裝情況 .................................... 5

圖 2-4 含砂量採樣作業流程圖 .................................................................... 6

圖 2-5 河流輸砂量分類............................................................................... 11

圖 3-1 含砂採樣器及採樣瓶 ...................................................................... 16

圖 3-2 含砂採樣器及採樣瓶組裝 .............................................................. 16

圖 3-3 含砂採樣器與吊掛繩組裝 .............................................................. 17

圖 3-4 含砂採樣器吊掛情形 ...................................................................... 17

圖 3-5 採樣瓶取出情形............................................................................... 18

圖 3-6 水樣置入樣品瓶內 .......................................................................... 18

圖 3-7 採樣後水樣 ....................................................................................... 19

圖 3-8 懸移載歷時變化圖 .......................................................................... 20

圖 3-9 輸砂量率定曲線 ............................................................................ 23

圖 3-10 懸移載粒徑分佈曲線(960615) ................................................... 27

圖 3-11 懸移載粒徑分佈曲線(960629) ................................................... 27

圖 3-12 懸移載粒徑分佈曲線(9607017) ................................................. 28

圖 3-13 懸移載粒徑分佈曲線(960816) ................................................... 28

圖 3-14 懸移載粒徑分佈曲線(960906) ................................................... 29

Ⅲ


39

圖 3-15 懸移載粒徑分佈曲線(961002) ................................................... 29

圖 3-16 懸移載粒徑分佈曲線(961115) ................................................... 30

圖 3-17 懸移載粒徑分佈曲線(970306) ................................................... 30

圖 3-18 懸移載粒徑分佈曲線(970410) ................................................... 31

圖 3-19 懸移載粒徑分佈曲線(970424) ................................................... 31

圖 3-20 懸移載粒徑分佈曲線(970508) ................................................... 32

圖 3-21 懸移載粒徑分佈曲線(970522) ................................................... 32

Ⅳ

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