內容簡介

颱洪期間之河川含砂濃度是一項重要的水文基本資料，但一般傳統的人工採樣觀測方式，因氣候、交通及安全等因素，缺乏時間解析度，無法掌握主要泥砂運移時機，且時間與人力成本高，積極推動自動化的泥砂觀測技術有其必要性。由於現有商業化儀器量測值易受懸浮質粒徑的影響且（或）其量測範圍太小，無法滿足粒徑隨時間而變化且濃度變化範圍大的環境，加上洪水期間為河川含砂濃度觀測之主要時機，但洪水時之高流速與夾帶之石塊與雜物，容易損壞精密儀器，現有儀器主要的元件置於水面下，不具可維護性，且因儀器昂貴無法兼顧現地監測之空間解析度。為克服上述困難，前期研究提出本土化的時域反射（Time Domain Reflectometry, TDR）含砂濃度觀測技術，並建立測試示範站，以評估商業化儀器與自製研發的新方法。該方法相對於傳統人工採樣，具有即時性、自動化及節省作業人力之特性；相較於目前市面上既有之設備(光學、超音波等)，則具有經濟、維護性、高濃度觀測、不受粒徑大小影響等特性。

本計畫持續改善TDR含砂濃度觀測技術之量測精度、感測器型式及觀測方法，並蒐集更多資料，俾利持續改進。另本技術擬推廣至實務層面，惟尚須建立測站設置、儀器設備、觀測方式流程、資料處理及維護保養之相關作業程序或標準，並對於該技術更進一步應用於不同水文觀測項目上，提出評估與建議。本年度之量測技術改善成果，包含TDR泥沙濃度量測技術改良定案、相關四座示範測站維護與觀測資料分析、TDR泥沙濃度量測技術整合、全洪程泥沙自動化監測站建置方案評析與建議，以及相關技術或標準文件訂定及教育推廣。後續則建議進行TDR主機溫度效應影響因子確認與主機電子特性改善、持續維護既有示範測站，進而能落實現代化水文站正式建置，推動TDR泥砂濃度量測商業化推廣與修訂，包含TDR硬體系統與相關軟體配套措施，使本技術能完全落實本土化，放眼世界。以及建置水文觀測資料擷取/控制系統中心，整合與管控泥砂濃度、水位與土壤含水量等量測作業與資訊回傳，以掌握水文環境資訊，擴充水文資料供應，促進多元加值應用。