臺灣博碩士論文加值系統

傳統上河川整治的方式，以上游建構防砂壩為主，但在壩體淤滿之後，形成階段式的河床型態，將原來河川生態系給分割了，其中以防砂壩阻礙魚類迴游的生存空間備受爭議。隨著自然環保意識日漸高漲，將來防砂壩構築之替代方案將會受到重視，其中以改建為開口式滯洪壩為目前可行的方案之一。
本實驗將以高山溪三號壩至四號壩上游河道為室內水工模擬試驗的對象，而實驗水流條件為五十年頻率之洪水，針對兩座壩體梯形缺口不同的拆除方式，觀測河床間的淤砂坡度、斷面變化、沖刷坑與輸砂量變化是否有相互影響的關係，以提供將來現場施工方式之參考依據。
由實驗的結果分析，隨三號壩壩體在斷面拆除深度加深時，四號壩、斷面變化、沖刷坑與輸砂量變化會隨之增大，所以在拆除下游的壩體前，需對上游河道的凹岸與壩體先進行保護的工作，以減緩災害發生的機會。而壩體斷面缺口以分次拆除會比一次拆除對上游河床影響會降低，所以建議壩體施工過程中，以分次拆除斷面的方式對上游河床衝擊的變化較小，同時對上游壩體的影響程度亦會降到最低。

In Taiwan, check dam is one of the major structural measures for upstream channel improvement. However, the original river bio-system, especially, on the fish habitat, is seriously affected when the step-form stream channel is created after check dams were filled. With higher attention on natural environment protection, searching for alternatives of Check Dam becomes one of important research topics in this field and re-constructing traditional check dam into Detention Dam is one of the feasible techniques.
Check Dam no.3 and no.4 of Gaul-Shane Creek were chosen for this experiment study under hydrology condition of 50 years of return period. With different final dam configurations for these two dams, the model experiments tried to conclude some principles regarding to the deposit slopes of dams, changes in cross sections, dimension of scouring hole, and sediment discharge of observed channel.
From the result of this experiment, the average deposit slope, changes in cross sections, scouring hole, and sediment discharge of downstream channel of dam No.4 increased with deeper opening depth of dam No.3. Therefore, the protection of Dam No.4 should be completed to reduce potential damage before re-construction of dam No.3 being proceeded. Besides, the effects on those channel morphologic phenomena were milder when the opening-developing procedures were applied gradually.

壹、前言 ……………………………………………………… 1
貳、相關研究回顧 …………………………………………… 3
2.1壩體上游之淤砂坡度 …………………………………… 3
2.2有關滯洪構造物之相關研究 …………………………… 5
2.3滯洪壩上游滯洪坑及下游沖刷坑之相關研究 ………… 6
2.4防砂壩改建滯洪壩之研究 ……………………………… 7
參、模型理論分析與設計 …………………………………… 8
3.1模型相似條件 …………………………………………… 8
3.2現場採樣與測量…………………………………………… 10
3.3模型計算 ………………………………………………… 12
3.4.模型砂之選配 ………………………………………… 15
3.5模型設計與實驗設備 …………………………………… 23
3.6加砂量計算 ……………………………………………… 31
肆、水工模型試驗 …………………………………………… 37
4.1試驗目的 ………………………………………………… 37
4.2試驗條件 ………………………………………………… 37
4.3準備工作與試驗流程 …………………………………… 38
伍、結果與討論 ……………………………………………… 46
5.1河床淤砂坡度 …………………………………………… 46
5.1.1三號壩至四號壩間河床平均淤砂坡度之變化 ……… 46
5.1.2四號壩上游河床平均淤砂坡度之變化 ……………… 48
5.2 滯洪坑與沖刷坑 ………………………………………… 49
5.2.1四號壩上游滯洪坑 …………………………………… 49
5.2.2四號壩下游沖刷坑之深度 …………………………… 50
5.3河床橫斷面之變化 ……………………………………… 51
5.4輸砂量分析 ……………………………………………… 53
5.4.1壩體拆除的方式與拆除斷面之比較 ………………… 53
5.4.2總出砂量之分析 ……………………………………… 55
陸、結論與建議 …………………………………………… 57
6.1結論 ……………………………………………………… 57
6.2建議 ……………………………………………………… 59
參考文獻 ……………………………………………………… 61

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