本文旨在建立一數學模式以模擬分析自然河道之流場，可作為河工構造物設計之參考
。所使用之基本方程式為正交曲線座標之定量二維水流方程方，應用隱式差分法與顯
式差分法求解而建立兩種平面彎道水理演算模式。
為探討所建立之變道二維水理模式之模擬能力，本文以三組水工實驗進行數值模擬，
此三組實驗為：1.顏本琦於1965年所作之90°彎道實驗，2.顏清連於1967年所作之彎
道動床實驗，3.會文溪下游定床水工模型試驗。
得模擬之結果為：模擬規則渠道( 如顏本琦之彎道實驗 )；或寬深比較大，地形變化
較緩和時( 如會文溪下游水工模型試驗 )，均具有良好之模擬效果。但若模擬地形變
化較大或寬深經較小時( 如顏清連之彎道實驗 )，則因有較強之螺旋流，故平面二維
模式尚不足以作精確之模擬。於實際計算時，顯式法所用之計算機容量較小，計算時
間較少，而隱式法需較大容量與較多時間；但對於較復雜之地形，隱式法之模擬結果
稍佳。對於無回流現象之水流，隱式法與顯式法之模擬結果并無重大差異，故對於無
劇烈地形改變之河道，應用顯式法已可主要的平面二維水理現象。以較平直河段之斷
面為邊界斷面時，以實測流速分布為邊界條件或由曼寧公式估算流速分布為邊界條件
，所計算之流場十分近似，故局部之流速雖與流量及邊界條件有關，但主要仍受到局
部地形之影響。實用上可選擇較平直河段之斷面為邊界斷而，以減少實測流速不足而
難以決定邊界條件之困擾。模擬會文溪下游定床試驗時，模擬原型之結果與模擬模型
後經福祿律轉換後之結果十分相近，表模式有良好之福祿轉換律。即演算之結果與觀
測值頗為一致，但在河床變化較劇烈之處則有偏差，顯示所建立之兩種數學模式對于
地形變化不太劇烈之河道均具良好之模擬能力。