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濁水溪每遇豪大雨時，水流即挾帶大量土砂奔流而下，致使集集攔河堰原水濁度劇升而嚴重影響下游供水。在高濁度水流條件下之運作效率情形與水砂關係變化等特性，及其對未來水資源營運操作決策之研訂，有極密切關係。但因泥砂觀測受限於現有觀測技術瓶頸、惡劣天候水文條件、嚴苛地形地貌及人力經費等限制，以致現行泥砂觀測主要依賴人力採樣方式取得，故水砂資料極為有限，且因資料多屬單一水文事件中之固定位置的某瞬時單筆資料，所以資料之空間、時間代表性極為不足。因此，如何掌握及瞭解「水」與「砂」關係，誠屬集集堰未來營運重大課題。而現今泥砂觀測技術仍多採用傳統採樣方式，如此不但費時且耗費人力，亦不能即時掌握水流泥砂濃度資料。若能突破現行泥砂觀測技術瓶頸，逐步建立一完整之即時自動化之泥砂觀測站，將對集集攔河堰之營運管理有極大助益。故本計畫主要為以集集攔河堰之水流泥砂為研究對象，研擬評估現代化之泥砂觀測儀器，以建置一自動化在線式泥砂觀測站。本計畫主要成果摘要如下： 1. 本計畫於集集攔河堰南岸沉砂池後輸水渠道，以密度式測砂儀建置完成一在線式自動化泥砂觀測示範站。該觀測示範站能即時觀測泥砂濃度資料，並回傳集集攔河堰管理中心，提供管理中心沉砂池處理過後之原水泥砂濃度資料。 2. 自動化觀測示範站建置成果，顯示密度式測砂儀，能發揮自動化、即時傳輸及遠端操控儲存分析功能。對於台灣地區集水區渾水發生時機多為天候惡劣、交通動線中斷情況，且人員安全易遭受極大風險情況下，建立一自動化連續式泥砂觀測設施，實是當務之急。密度式測砂儀目前雖已能達到一定程度的自動化連續測砂功能，但其受環境條件之影響機制，及如何進一步提高其在攔河堰量測環境下之觀測精度，則有賴未來持續地觀測分析與觀測改良工作。 3. 本計畫以現地觀測資料探討南岸沉砂池之水、砂關係。透過沉砂池前後渠道之採樣觀測結果，由粒徑分佈分析試成果顯示粒徑0.2mm之泥砂顆粒累計通過百分比由沉砂前的61.50%提高至沉砂後的99.80%，顯示該沉砂池能確實沉降粒徑大於0.2mm泥砂顆粒。 4. 本計畫透過現地觀測泥砂濃度變化計算囚砂率，此試驗以沉砂前後泥砂濃度變化的觀點來看，結果表明南岸沉砂池囚砂率平均為38%。而以Hazen、Vetter、Einstein、Sumer等四人之理論囚砂率公式配合實測入流資料與粒徑分佈試驗成果計算，結果顯示理論囚砂率平均為53%。造成泥砂濃度的因素為懸浮載，而原水懸浮載中的細粒徑並無法於沉砂池中沉降，且由粒徑分佈成果顯示細粒徑所佔累計通故百分比達50%以上。故造成以泥砂濃度變化觀點或理論公式計算囚砂率，其囚砂率都偏低之主因。 5. 本研究以利用現地渠道淤積泥砂之表層泥砂，於試驗室調配各標準濃度，並量測其濁度值。將試驗室試驗成果繪製濃濁度關係曲線，結果顯示濃濁度值之間存在線性關係。建議可以長時間的現地觀測資料進行率定，則率定曲線當更具可信度