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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林敏浩
研究生(外文):Lin, Ming-Hao
論文名稱:複合渠道近橋段設計
論文名稱(外文):The Compound Channel Approaching Section Near a Bridge
指導教授:賴泉基賴泉基引用關係
指導教授(外文):Lai, Chan-Ji
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:水利及海洋工程學系
學門:工程學門
學類:河海工程學類
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:67
中文關鍵詞:複合渠道
外文關鍵詞:compound channel
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天然河川由於枯水流長年之營力,使其橫斷面多呈複合斷面之型態。
近年來由於都市地區多缺少遊憩休閒綠地,故所謂低水治導或高灘地整治
已成為一設計趨勢。本文針對複合渠道近橋段提出設置漸變段的構想,文
中選用Lai & Yen所建立之DIM-2U 紊流模式為分析工具,並由實驗取得一
組實驗數據以證明模式之可靠性,接著分主渠流之低水流況 (L)及溢岸流
之高水流況 (H),分別模擬複合渠道近橋段各時期之水理狀況,最後並根
據前人研究及模式計算結果,對複合渠道近橋段之設計提出以下數點建議
: 1.近橋段由於橋墩的存在,減少通水面積,因
此水流局部加速,底床剪應力增加,造成橋墩沖刷,並由於水流受到阻礙
,在橋墩上下游形成一水位差,不利排洪,此外,當水流漫越主槽,深淺
槽交界面上因速度梯度而形成剪切流(shear flow),為避免橋墩受強烈剪
切力及不均勻受力(沖刷),橋墩側面主槽邊壁宜採直立壁,如此,為了
連接上下游的梯形斷面,與橋墩兩側之矩形斷面,需設計漸變段連接,以
導引水流平順通過橋樑。 2.複式渠道近橋段若採用1:4、1:7的漸
變段設計,可改善對水流之通暢狀況、減低最大流速與最大底床剪應力,
由計算數據顯示,設置1:4或1:7漸變段後,未漫越主渠過橋水流的最大流
速,由未設漸變段時為原始無橋墩阻礙渠道之1.907倍,降低至1.146及
1.065倍;漫越主渠過橋水流最大流速,由未設漸變段時為原始無橋墩阻
礙渠道之 1.377倍,降低至0.997及0.989倍。主渠流況下最大底床剪應力
,由未設漸變段時為原始無橋墩阻礙渠道之4.053倍,減低至設置1:4漸變
段時之1.371倍,或1:7漸變段之0.978倍。
This research investigates the flow patterns at compound
channel approachingsection near a bridge by means of numerical
simulation. The numerical model used is based on the 2D depth-
averaged turbulent model, DIM-2U, develop by Lai& Yen. The model
was firstly verified by a data set obtained from alarge
scalecompound channel model. This procedure assures that the
modal can simulate thecross bridge flow quite well. Then a
series of computation using the model is performed. The
computation includes combinations of five different channels
with two types of flow conditions. One is in-bank flow and the
other is over-bank flow conditions.

The results of computation show that adding a transition in
compound channelbridge section can indeed reduce the impact of
bridge pier on channel flow. Such as avoiding local acceleration
of flow that cause the scour of piers. Or,reduce the surge on
the upstream side of the pier, and the drawdown behind it.
Further investigation shows that a transition ratio of 1:7
and 1:4 can be suggested for engineering practice. At in-
bank flow condition, the maximum velocity for channel that has
pier but without transition section is 1.388 m/sand will reduce
to 0.775 m/s, 0.834 m/s for channels with 1:7 and 1:4 transit-
ion section, respectively.Also, at over-bank flow condition, the
maximum velo-city for channel that has pier but without
transition section is 0.976 m/s andwill reduce to 0.701 m/s,
0.707 m/s for channels with 1:7 and 1:4 transitionsection.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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