大甲溪河川情勢調查

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大甲溪河川情勢調查

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簡介

一、緣由及目的
大甲溪流域於民國90年7月桃芝颱風、民國93年7月敏督利颱風(七二水災)及民國93年8月艾利颱風,均造成河床劇烈淤積與洪災事件,對大甲溪造成重大災害損失,同時使得流域集水區地形、地貌及河道斷面均產生極大變化,造成目前大甲溪的自然、人文基本規劃條件已完全不同。因此未來於治理工法之應用應有不同考量,故有必要針對本河系進行全面性環境生態及河川情勢之調查,以瞭解河川環境及生物相特性。
二、計畫範圍與目標
大甲溪流域內支流眾多,幹流長約124.2公里,流域面積約1,236平方公里。計畫範圍以大甲溪主流為主,由德基水庫蓄水範圍至出海口止。計畫目標為進行大甲溪河川情勢調查,以建置生態資源資料庫,並依據本河系環境生態及生物棲地提出河川環境管理建議,供工程單位規劃設計人員參考,以降低未來治理工作對生態環境之衝擊。
三、流域概要
大甲溪位於台灣中西部,為台灣第三大河川流域,為一典型急流性河川,發源於中央山脈的南湖大山及雪山山脈的雪山主峰,幹流長度約124.2公里,河川坡度約1/47~1/100
四、調查樣站選定及分布
本計畫依據河川情勢調查作業要點(草案)規定及考量大甲溪河川流域特性與生態物種習性,並進行現場踏勘後,共選定11處調查樣站(含5處固定樣站及6個補充樣站)進行大甲溪河川環境因子調查與生物調查。
五、河川環境調查
(一)河川水質水量概況
本計畫調查期間,經檢測大甲溪水質水量,四季調查成果詳表3~6。整體而言,顯示大甲溪水質大致良好,基本上較無嚴重污染問題,惟現場調查及居民反映發現后豐大橋鄰近河段,受鄰近部分工廠廢污水排放之影響有水質惡臭及水體混濁問題之發生。
另大甲溪因屬辮狀河川,流量不易量測,因此歷年流量資料缺漏甚多,而經本次調查成果發現全河段流量受多座堰壩阻水影響,豐枯水期流量變化不甚明顯。
(二)河川棲地調查
1.大甲溪河口至石岡壩河段:此河段屬辮狀河川,底質以泥砂為主,河岸內沙洲遍布,水域型態包含淺瀨、淺流與深流為主及凹岸處有零星深潭,棲地環境良好,河岸兩側均已建置水泥護岸及堤防。石岡壩下游至埤豐橋受堰壩阻水影響,河段明顯呈現侵蝕趨勢,棲地環境變化大。
2.石岡壩至天輪壩河段:此河段屬中游河段,底質以圓礫石及卵石居多,棲地環境亦屬多元,多以淺瀨、淺流及深流為主,河道自龍安橋開始收縮成丘陵河谷地形,部分河段設有堤防及護岸;受馬鞍壩及天輪壩阻水影響,河段內多呈現壩前侵蝕與壩後淤積情形。
3.天輪壩至青山壩河段:屬於大甲溪上游河段,底質以圓石為主,兩岸較無人為開發行為而呈現自然風貌,棲地環境受一樣受堰壩阻放水影響而變化大。
整體而言,大甲溪棲地環境受連續堰壩及豐枯水期變化影響;豐水期間,水量充足,河道及河床內野生植物叢生,水域型態呈現多元化,提供水生動物良好棲息環境,而枯水期間,歷經颱風豪雨季節過後,河道內僅剩光禿禿的河床且水域型態較為單調,棲地品質較差。
(三)河川構造物調查
大甲溪流域範圍縱向構造物包含堤防及護岸,現有堤防長度總計37,733公尺,現有護岸長度總計5,373公尺,其中左岸計有高美堤防、客庄堤防、豐洲堤防、大湳護岸、長庚護岸、白毛台護岸、裡冷橋護岸及松鶴護岸等。而右岸計有南埔堤防、六塊厝堤防、磁瑤堤防、四塊厝堤防、舊社堤防、東勢特一號堤防、石嘴護岸、麗陽護岸及谷關橋護岸等。顯見自東勢以下河段因人口密集,產業經濟發展熱絡,故防洪構造物多集中在大甲溪中下游河段。
大甲溪自天輪壩以下至河口河段橫向構造物共計有21座橋梁(包含一座自來水管橋),堰壩設施共計有天輪壩、馬鞍壩及石岡壩等3座堰壩;而天輪壩以上河段僅於匹亞桑溪匯流處有一座臨時搭建之工程用鐵橋,堰壩設施則有谷關壩青山壩及德基壩等3座。
(四)河川空間利用分布狀況調查
1.大甲溪下游段(河口至石岡壩):此河段河幅寬廣,河道兩側大多有堤防護岸保護,部分河灘地為農地及果園使用。后豐大橋至石岡壩河段堤外兩側工廠及住宅密集,經濟行為繁盛,此河段亦設有后豐鐵馬道及東豐自行車道,假日常吸引外地遊客前來此處踏青、騎單車、散步及運動,人為活動頻繁。水域活動如釣魚及捕撈等行為則集中於高速鐵路橋及埤豐橋下游河段。
2.大甲溪中游段(石岡壩至天輪壩):石岡壩至龍安橋河段兩側大多設有堤防護岸,高灘地以農田及果園為主;東勢大橋上下游之東勢河濱公園及土牛運動公園為東勢及石岡地區居民下班後休閒場所,人為活動頻率較高。龍安橋至天輪壩河段已進入河谷地形,除裡冷、松鶴及谷關地區有較大聚落外,兩岸土地利用型態多為林地及果園使用。
3.大甲溪上游段(天輪壩至德基壩):此河段兩岸大多為山谷峭壁,無高灘地可供使用,空間利用率較中下游為低。自921地震後,台8線道谷關管制站執行入山限制,除因工程施作人員及梨山居民得通行外,幾乎無人為活動。
五、生態調查
(一)水域調查成果摘要
大甲溪水系各樣站於第1~4季水域生物調查結果,魚類共記錄5目12科19種、蝦蟹螺貝類共記錄3目8科12種、水棲昆蟲共記錄9目26科27種、浮游植物共記錄14目21科59種、附著性藻類共記錄14目20科53種。
所記錄的各類水域生物,除了台灣鮰為稀有物種之外,其餘均屬分布於台灣西部河口及溪流普遍常見物種。台灣特有種共記錄8種,分別為高身小鰾鮈、台灣纓口鰍、台灣間爬岩鰍、台灣石魚賓、短臀鮠、粗首鱲、明潭吻鰕虎以及台灣鮰,其中台灣鮰更為其他應予保育類。外來物種則記錄2種(吳郭魚、福壽螺)。
第1~4季的多樣性指數(H’),在多樣性指數方面,魚類以高速鐵路橋最高;蝦蟹螺貝類以大甲溪出海口最高;水棲昆蟲以食水嵙溪樣站、東勢大橋上游、龍安橋、馬鞍壩下游、裡冷橋、天輪壩下游(谷關大橋)、谷關壩下游及青山壩下游相對較高;浮游植物以第1季的高速鐵路下游最高;附著性藻類以第1季及第3季的高速鐵路橋數值最高。
在均勻度指數方面,魚類以第1季的東勢大橋上游、高速鐵路橋、馬鞍壩下游,第2季的石岡壩下游,第3季的大甲溪出海口,第4季的大甲溪出海口的數值中等偏低;蝦蟹螺貝類及環節動物除了大甲溪出海口的第1~4季,高速鐵路橋、食水嵙溪樣站、馬鞍壩下游及裡冷橋的第3~4季,東勢大橋上游及龍安橋的第2~4季之外,其餘樣站皆屬中等偏低;水棲昆蟲以第1季的石岡壩、第3季匹亞桑溪匯流處及第4季匹亞桑溪匯流處數值偏低;浮游植物以第1季的天輪壩下游(谷關大橋),第2季的高速鐵路橋、石岡壩下游(埤豐橋)、東勢大橋上游、龍安橋、馬鞍壩下游、裡冷橋、天輪壩下游(谷關大橋)、匹亞桑溪匯流處,第四季的東勢大橋上游、裡冷橋,數值中等偏低;附著性藻類除了第1季的高速鐵路下游、東勢大橋上游、天輪壩下游(谷關大橋)、谷關壩下游、青山壩下游,第2季的食水嵙溪樣站,第3季的高速鐵路下游、東勢大橋上游、裡冷橋、谷關壩下游及匹亞桑溪匯流處之外,其餘樣站數值皆中等偏低。
由於大甲溪流域周遭大部分皆多屬人為擾動較少之區域,水體清澈透明,污染源少,故大甲溪流域的物種組成以中低耐污物種為主(如:高身小鰾鮈、台灣纓口鰍、台灣間爬岩鰍、台灣石魚賓、短臀鮠、粗首鱲、明潭吻鰕虎、台灣鮰及拉氏清溪蟹)。
利用生物類的水質指標(如IBI、FBI、GI、SI),以及化學性的河川污染指標(RPI),進行水質判別結果比對分析,其中谷關壩下游、匹亞桑溪匯流處的IBI、GI、SI指數與其它水質指標有所差異;東勢大橋上游、裡冷橋、天輪壩下游的GI、SI指數與其它水質指標有所差異;大甲溪出海口、石岡壩下游、青山壩下游的IBI指數與其它水質指標有所差異;高速鐵路橋、食水嵙溪樣站的GI指數與其它水質指標有所差異;馬鞍壩下游的SI指數與其它水質指標有所差異;龍安橋則無任何差異。
本計畫魚類調查結果,特有種共記錄到8種,分別為高身小鰾鮈、台灣纓口鰍、台灣間爬岩鰍、台灣石魚賓、短臀鮠、粗首鱲、明潭吻鰕虎以及台灣鮰。上述魚種皆為生態金字塔頂端的消費者,具有反映生態系完整性的特性,且其數量與水域污染程度有直接的關聯性,另外台灣鮰為其他應予保育類,其於台灣的分布狀況僅於大甲溪至濁水溪流域,數量稀少,為重要的關注物種,因此可利用上述物種作為大甲溪流域的指標物種,日後可針對指標物種進行數量的監測,以評估工程的施作是否對於水域生態有所影響或干擾,亦可評估不同時空之下,大甲溪流域是否有因為其它干擾因子(如:民生污水及工業廢水的排放)水質日趨惡化。
(二)陸域調查成果摘要
綜合大甲溪水系各樣站四季陸域動物及植物調查結果,鳥類調查共記錄14目38科93種6,940隻次;哺乳類調查共記錄4目6科15種278隻次;兩棲類共記錄1目5科15種903隻次;爬蟲類調查共記錄1目7科19種408隻次;蝴蝶類調查1目5科91種3,173隻次;蜻蛉目成蟲調查共記錄1目8科32種750隻次;植物共記錄108目317科428種。
陸域動物物種組成隨著樣站有所不同,下游樣站以適應河床裸地與草原的種類為主,中上游樣站則以生活於森林棲地的物種為主。保育類共記錄9種珍貴稀有保育類(大冠鷲、東方蜂鷹、黑鳶、鳳頭蒼鷹、台灣畫眉、小剪尾、黃嘴角鴞、領角鴞、小燕鷗),以及9種其他應予保育類(紅尾伯勞、台灣藍鵲、白尾鴝、黃腹琉璃、鉛色水鶇、台灣獼猴、雨傘節、龜殼花、黃裳鳳蝶)。特有種方面,共記錄到24種特有種與30種特有亞種。外來種則包含4種。綜合四季調查所記錄的93種鳥類,其中包括2種夏候鳥(家燕、小燕鷗)、15種冬候鳥(紅尾伯勞、赤腹鶇、灰鶺鴒、西方黃鶺鴒、野鴝、花嘴鴨、白冠雞、青足鷸、黑腹濱鷸、磯鷸、小環頸鴴、東方環頸鴴、大白鷺、中白鷺、蒼鷺)、1種過境鳥(小青足鷸),以及4種引進種(白尾八哥、家八哥、野鴿、埃及聖鹮),顯示大甲溪流域周圍的鳥類組成仍以留鳥為主,植物部分則記錄22種特有種。
綜合四季多樣性指數結果,鳥類多樣性屬於偏高,而蝴蝶類多樣性介於中等至偏高。哺乳類、兩棲類與爬蟲類多樣性介於偏低至中等偏低,種類貧乏。蜻蛉目成蟲多樣性則介於偏低至中等。在均勻度方面,鳥類在大甲溪河口因第3季小白鷺數量相對較其他鳥類多,在東勢大橋因第4季麻雀與白尾八哥大量出現;而蜻蛉目成蟲在大甲溪河口因第2季因薄翅蜻蜓數量相對較多,使得均勻度指數為0.70;其餘動物類別於各樣站的個體數分配均勻,沒有特別優勢的物種出現。
六、生態資料庫
本計畫就大甲溪之相關基本資料及調查成果進行整理,並配合其他水文資料建立檔案,已將大甲溪生態資源基本資料建置於Google-Earth系統中,並參考水利署水利規劃試驗所資料庫分類標準,進行資料分類整合及上傳「河川情勢調查綜合利用管理系統」,以便各界隨時了解大甲溪及其支流相關生態資源。
本計畫主要建置項目為自然資源類中之生態資料,依據水利署水利規劃試驗所所建立「河川情勢調查綜合利用管理系統網站」(http://ics.wrap.gov.tw/icsweb/)中之「河川情勢調查綜合利用管理系統」資料格式辦理。
七、河川環境管理建議
(一)生態棲地環境評估分析成果
本計畫利用梁文盛博士推行之「河溪環境快速評估系統(Stream Environment Rapid Assessment System, SERAS)」及汪靜明教授建立之「快速棲地生態評估方法(Rapid Habitat Ecological Evaluation Protocol, RHEEP)」,針對大甲溪溪各河段進行調查與評估,於豐枯水期各進行一次,可了解大甲溪生態棲地環境受季節豐枯水期影響變化大,究其原因如下:
1.大甲溪雖有連續堰壩控制水流流量,但豐枯水期流量變化亦大。每年5~10月豐水期間常伴隨颱風侵襲,造成河道流路變遷,覆蓋於河床及高灘地之植被易遭洪水沖刷,留下裸露的石塊;而到枯水期間河溪流量較小,光禿的河床上又會再生長出翠綠的甜根子草及蘆葦,為水域生物提供多元的棲地環境。豐枯水期間的差異,造就大甲溪棲地環境的快速變化。
2.大甲溪流域棲地環境實屬豐富多元,生態組成之多樣性良好,惟受豐枯水期季節影響,河床穩定性較差。
3.大甲溪之水域廊道連續性及溪濱廊道連續性受連續性大型堰壩設施影響,雖連續性未完全遭受阻斷,但已造成生物遷徙之困難。
4.大甲溪全河段水質尚屬良好,惟現地勘查部分河段(后豐大橋)有水質惡臭及水體混濁問題,推測受兩岸工廠廢污水排放影響所致。
(二)近期河川環境管理與河川治理應注意事項
大甲溪流域豐枯水期流量流速變化大,其防洪設施管理維護及落實綜合治水為河川環境管理之首要課題;另流域流經谷關風景特定區,東勢、豐原都市計畫區及石岡壩特定區,應營造優質水域環境,配合景觀親水美化,融入都市意象;在河川環境調查以及生態調查過程中,發現許多與環境、生態、人為影響有關的問題,可透過管理或治理方式因應,詳表7。


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