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研究生:高慶忠
研究生(外文):Ching-Chung Kao
論文名稱:平面式及階梯式緩坡海堤之水理特性比較研究
論文名稱(外文):The hydrodynamics of plain-type and step-type mildly sloping seawalls
指導教授:張憲國張憲國引用關係
指導教授(外文):Hsien-Kuo Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:土木工程系
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:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:110
中文關鍵詞:反射率緩坡海堤越波量溯升護塊平面式階梯式海堤
外文關鍵詞:overtoppingreflectionrunuparmouring blockmildly sloping seawallstep-typeplain-typeseawall
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緩坡海堤之景觀及親水性良好,且有較佳的降低反射率、溯升及越波量的功能,故已廣被日本海岸工程所採用,成為兼具景觀及海岸保全的新式海岸工法。本研究使用新式平面式及階梯式緩坡海堤護塊於面坡1:4及1:6兩種緩坡,進行一系列反射率、溯升及越波等實驗,並利用波浪尖銳度、碎波相似參數、相對堤頂高…等參數進行分析,以瞭解各種參數對於反射率、溯升及越波量的影響。本實驗採用波高計來量測溯升及越波水量的變化,可以節省人力及提高實驗的精確度。
分析結果發現階梯式緩坡在反射率、相對溯升及越波量等分析結果,皆較平面式緩坡有較佳的水理特性。增加坡度有助於降低反射率及溯升,其中平面式緩坡面坡1:6之反射率約為面坡1:4者之75%。由實驗觀測中發現階梯式緩坡護塊易受到波浪衝擊而移動或翻動,故設計上需加強其鏈結性。平面式緩坡之安定性則較階梯式緩坡為佳。

A mildly sloping seawall provides with better functions of both recreational actions and promenade and reduces the wave reflection, runup and overtopping. The mildly sloping seawalls have been constructed in Japan for last two decades. In this paper, we designed a new kind of plain armouring block for plain-type and step-type mildly sloping seawalls and find its hydrodynamics, such as wave reflection, runup and overtopping by physical model tests. We developed measuring techniques for wave runup and overtopping. The hydrodynamics was related to the wave steepness, surf parameter, and relative freeboard and formulated by suitable regressed formula.
The experimental results showed that step-type seawalls reduce more wave reflection, runup and overtopping than plain-type seawall and that the milder seawalls reduce more than steeper ones, especially for plain-type seawalls. The blocks on plain-type seawalls are more stable than those on step-type ones.

第一章 緒論..………………..……….…………….……………………1
1-1研究動機…………………………………….……………………1
1-2緩坡海堤工法之介紹…………………….…………………...….1
1-2-1緩坡海堤往昔研究…….……………………………………..2
1-2-2日本緩坡海堤施行案例.……………………………………..3
1-3新式護塊設計與介紹…………………………………………….4
1-3-1設計準則……………………………………………………...5
1-3-2日本護塊設計案例…………………………………………...6
1-4海堤水理研究文獻回顧………………………………………....11
1-4-1波浪反射率之相關研究…………………………………….11
1-4-2波浪溯升之相關研究……………………………………….13
1-4-3波浪越波之相關研究……………………………………… 14
第二章 實驗設備、條件及步驟…………..……………………………16
2-1模型試驗之相似律及縮尺…………………..………………….16
2-2實驗儀器與設備………………………………………………...17
2-3實驗護塊模型……………………………………………..…… 18
2-4實驗條件………………………………………………………...19
2-5實驗佈置………………………………………………………...20
2-6數據擷取………………………………………………………...22
2-6-1反射率及溯升量測………………………………………….22
2-6-2越波量量測………………………………………………….22
2-7實驗步驟………………………………………………………...22
2-7-1反射率及溯升高度試驗步驟……………………………….22
2-7-2越波量試驗步驟…………………………………………….23
第三章 資料處理………………………………………………………26
3-1波浪特性之分類…….…………………………………………..26
3-2溯升高度之分析…….………………………………….…….…27
3-3 反射率之分析…………………………………………………..28
3-4 越波量之分析……………………………………………...…...29
第四章 結果分析與比較…..…………………………………………..33
4-1 反射率實驗……………………………………………………..33
4-1-1波浪尖銳度對於反射率之影響.………….………………...33
4-1-2堤面坡度對於反射率之影響………..……………………...33
4-1-3堤趾水深對於反射率之影響………………..……………...34
4-1-4緩坡形式對於反射率之影響………..……………………...35
4-1-5碎波位置對於反射率之影響……………………………….35
4-1-6迴歸分析…………………………………………………….36
4-2 溯升實驗………………………………………………………..62
4-2-1波浪尖銳度對於波浪溯升之影響.………….……………...62
4-2-2堤面坡度對於波浪溯升之影響..…………………………...62
4-2-3堤趾水深對於波浪溯升之影響……………..……………...63
4-2-4緩坡形式對波浪溯升於之影響………………………..…...63
4-2-5碎波位置對於波浪溯升之影響…………………………….64
4-2-6相關研究之比較…………………………………………….64
4-2-7迴歸分析…………………………………………………….65
4-3越波量實驗……………………………………………………...89
4-3-1越波量之無因次化分析………………………….…………89
4-3-2波浪尖銳度對越波量之影響….…………………………....90
4-3-3相對波長對於越波量的影響…………………………….…90
4-3-4相對波高對於越波量的影響……………………………….90
4-3-5緩坡形式對於越波量的影響……………………………….91
4-3-6碎波位置對於越波量的影響……………………………….92
4-3-7迴歸分析………………………………………………….…92
4-4平面式與階梯式緩坡之水理比較………………………….100
4-4-1反射率之比較……………………………………………...100
4-4-2溯升之比較………………………………………………...100
4-4-3越波量之比較……………………………………………...101
第五章 結論與建議…………………………………………………..105
5-1結論…………………………………………………………….105
5-2建議…………………………………………………………….106
參考文獻……………………………..………………………………..107
附錄A…………………………………………………………………110

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