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研究生:吳添福
論文名稱:卵礫石層透水係數與抽水洩降半徑之研究
論文名稱(外文):Evaluation of hydraulic conductivity and pumping depression radius of influence for gravel layers
指導教授:張子修張子修引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽大學
系所名稱:營建工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:99
中文關鍵詞:卵礫石層透水係數抽水洩降影響半徑R
外文關鍵詞:GravelHydraulic conductivityPumping depression radius of influence
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台中盆地之地質屬卵礫石含水層,地下水位一般在地表面下十公尺以內,滲透性高、流量大。也因此在基礎開挖
之前,常常需先量測地下水位,進而設置深井,抽取地下水降低其地下水位,以便後續擋土工程之進行。因此,
抽排水工程便成為台中都會區內基礎開挖工程中不可或缺的一環。本文即針對卵礫石層之透水性質及抽水洩降
影響範圍進行研究,探討不同密度及土壤顆粒組成下,卵礫石層透水性質和抽水洩降造成之影響半徑R的關係。
本研究設計一大型抽水試驗槽,以模擬現地抽水試驗為主軸,進行室內抽水模擬試驗。試樣土樣採取不同顆
粒組成,依序將#4篩以下土樣之含量由20%、30%、50%增至70%,以探討細粒料(#4篩以下土樣)對礫石土整體透水
性質的影響。並由抽水試驗結果,了解其與抽水洩降影響半徑R的相關性。
研究結果顯示,在相同之乾密度下,隨著通過#4篩顆粒百分比的增加,孔隙比e減小,透水係數k有較小的
趨勢,而當通過#4篩顆粒百分比>50%時,透水係數k的差異變小,而與純#4篩以下顆粒的透水係數k相接近。
另外,由四組抽水模擬試驗結果,針對抽水洩降半徑R和抽水井半徑r比 log(R/r0)與水位洩降深度*透水係數(Δh*k)
進行迴歸分析,得到一迴歸關係式:
log(R/r0)=1.8605*(Δh*k)0.0709
R:影響半徑(cm) r:抽水井井半徑(cm)
Δh:水位洩降量(cm) K:透水係數(cm/sec)
在實際應用上,只要知道透水係數k和所需水位洩降量Δh,即可求取影響半徑R,進而計算抽水量Q,使一般在
估算抽水量Q應用上更有規則可循。
Taichung basin is one of the gravels. Water table usually about Ten meter-kilog under the ground. For the great permeability and
big flow. It often need to admeasure the water table to pumping Ground water to bate water table for the later breat wall engineering
before the foundment bored. Therefore,pumping and Draining engineering becomed one of the most important project. For foundment
bored in Taichung metropolitan area. The main objective of this research is to study the hydraulic conductivity and pumping depression
radius of influence for gravel layers under different density and soil acelluular.
We designed an big pumping test chest for dummy the in-situ Pumping test and going to do the pumping test in the room. The
test specimens take different soil acelluular .To increase the below #4 soil from 20%、30%、50% to 70% to study the effect of
fine materials filled in the space between large grains of the comment hydraulic conductibity for gravl layers.Besides,from
the results of the pumping test to understand the connection between hydraulic conductivity and pumping depression radius of
influence.
Results of this study indicated that under the same density ,when the below #4 soil big than 50%,the pore filled with fine
Materials and the hydraulic conductivity decreeeased with the below #4 soil increased. In the other hand, when the below #4
Soil less than 50%,the pore can''t filled with fine materials.The hydraulic conductivity incraesed with the below #4 soil decreased.
In addition,from the results of four pumping tses. We can Found an regression equation log(R/r0)=1.8605*(Δh*k)0.0709
,where R is pumping depression radius;r0 is radius of absorption ;Δh is the abasemene of water table.
In the application of This retression equation .It only need to know the hydraulic Conductivity and water table abasemene then
can calculate the Depression radius and to capitalize the pumping aquifer. It proved an methed for capitalize the pumping aquifer
more regular.
目 錄
摘要 ........................................... Ⅰ
目錄.............................................Ⅱ
表目錄....................................... Ⅳ
圖目錄........................................ Ⅵ
照片目錄................................. Ⅹ
第一章 緒論
1. 1前言....................................................... 1
1.2研究動機與目的 ................................... 1
1. 3研究方法.................................................2
第二章 文獻回顧
2. 1台中都會區水文地質 .......................... 3
2.1.1區域水文 .....................................3
2.1.2台中都會區地下水位分析 ........ 5
2.1.3粒徑分佈 ....................................... 8
2.1.4地層水力係數.............................. 13
2.2卵礫石層地盤工程特性 ........................15
2.3抽水洩降影響半徑R...............................15
第三章 實驗步驟及其理論
3.1試驗流程....................................................17
3.2試驗土樣準備及相關實驗......................18
3.2.1試驗材料之取得.............................18
3.2.2粒料之準備..................................... 18
3. 2.3土壤顆粒粒徑分析....................... 18
3.2.4土壤顆粒比重試驗........................ 19
3. 2.5室內定水頭透水試驗....................20
3.3室內大型抽水模擬試驗.......................... 21
3.3.1實驗用水槽之設計......................... 21
3.3.2實驗原理 ..........................................23
3.3.3實驗步驟 ..........................................25
第四章 試驗結果與討論
4.1試驗結果.....................................................27
4.2試驗結果分析............................................ 33
第五章 結論與建議
5.1結論............................................................ 52
5.2建議........................................................... 53
參考文獻............................................................... 54
附錄1 ………………………………………… 55
附錄2……………… ………………………… 67
試驗相關照片………………………………… 91
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2. 台灣省政府住都局(1995年),台中初期路網地質與地層特性調查評估-期中報告,p.19~22.
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4. 台灣省政府住都局(1995年),台中初期路網地質與地層特性調查評估-期末報告,p.3~17.
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6. 台灣省政府住都局(1978,台中初期路網地質與地層特性調查評估-期中報告, p.23.
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