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沖積河谷的觀察(上)

- 主要型態與重要固定型棲地 -

【中大型河川限定地形】沖積河谷

有別於前面單元(0~4)以山區溪流(包含獨流溪)為主的溪流環境,這一單元,我們想談談中大型辮狀河川才可見的沖積河谷。

這些辮狀河流出上游山區、進入中游後,常從狹隘陡峭的河道解放,進入雖仍有山勢包夾,但相對開闊且平坦沖積河谷,在這以砂石為主的河床上,有著單股左右擺盪的流路,或者好幾股如麻花辮般交織;如果多次造訪,也會發現往往流路不會完全固定。

#開闊 #砂石 #麻花辮

為什麼流水會擺盪?

我家的流水很乖,是誰帶壞他?!

​是物理!是流體力學!

沒有明顯坡降或大雨這類水勢強大的水流時,水的物理特性本來就不會直線前進,而會左右擺盪著前進。

在這當中,流水左右擺盪、搬運砂石、側向侵蝕砂洲等,都會舒緩水勢能量,因此不太會掏刷河床。

我們看來不規矩、沒有秩序,而且混濁的水流,都是保障水安全的各種機制哦!

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覺得擺盪很隨便又沒意義嗎?這可是有門道的!

每一個水流轉彎處,外側會因掏刷而稍微陡深,而內側則會堆積而變得淺緩,這樣的堆積與掏刷,會創造出多元的棲地環境,包含不同的水深、流速與石頭粒徑等。

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流路的最深處靠近轉彎的外側,而非固定在河道中心。

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除了流路在礫灘上下側有深淺水域互調的型態,礫灘本身也呈現出左右側不對稱的特色。

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沖積河谷的「流路寬度<<<<<河道寬度」,空間是不是都在閒置啊?

我們常見「水流寬幅遠小於河道寬度」的沖積河谷,有時候是因為於上游坡地崩塌,導致產砂/沙量大堆積在河床;有時候是因發電、灌溉或民生工業用水等需求,取走大部分水量而導致水流變小,所以「常見」,不等於是自然或是常態。

而相對窄小的流路,因為有開闊的空間擺盪,得以消耗水勢能量,沒有閒置啊!!而且這樣保有展寬的彈性空間,當大雨來臨時,也能分擔突如其來的洪水。這個舒適大空間是很重要的耶!

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水量被截走大半農用民生用,剩下的水量僅足以形成一道辮流。

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當上游坡地崩塌,大量砂石來到沖積河谷,水流會從被填平或淤平的溪床上,重新擺盪走出新的流路。

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觀察一下沖積河谷,你看到了什麼?

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主辨流

流水順著不明顯的高低落差,在灘地上集中移動,產生一股主辮流。當水量稍大時,也會拓展出其它分支辮流。

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裸露灘地

河道坡度趨緩且展寬,使得水流力量分散,不足以再搬運礫石,而大量下放在河床上。

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低灘草地

週期性受大水溢淹,植物難以長成喬木,因此以生長週期短、耐溢淹的草本植物為主。

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高灘先驅樹林

不易被水溢淹,而形成喬木為主的植物群落。是陸域動物可利用的棲地環境,或被人們開墾利用。

沖積河谷不只如此!
還有一些重要常見的棲地環境!

山邊流:匯集山坡水流而來

除了從上游匯集、連接著主辮流的主要流路之外,沖積河谷兩側的山丘,也會產生隨著坡地向下流動的地表逕流,在與主流路匯流前,形成河道上稍微隔絕的山邊流。

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出泉流:源自看不見的水脈

在表面由砂石覆蓋的的河床之下,其實有著相互連通的水脈網絡。

因此在高灘地或河岸橫向連通良好的沖積河谷,伏流會自位於河道兩岸或灘地下方湧出,形成水溫通常略低的清澈出泉流。

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岩壁深流(岩壁潭)

寬闊多砂有辮流的沖積河谷,如果沒有人為整理、刻意阻擋水流,或設置構造物導致土砂淤積,通常會在岩壁邊緣形成下切較深的深流或深潭,有別於周邊辮流的淺平。

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因為有岩壁或巨石這些堅硬難移動的河床質,才造就辮狀河沖積河谷裡,上面這些棲地環境穩定地出現。但除了這些不太變動的固定棲地之外,因為水流能量的消耗不僅依靠「硬碰硬」,同時也仰賴容易移動搬運的較小砂石,所以還產生了另外一些容易變動但一樣重要的棲地環境哦!

【想一想】沖積河谷是如何降低風險、帶來安全穩定的呢?

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