臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在透過清水流之渠槽試驗，探討河床上固床工設置前、設置後之泥砂運移情形，藉由不同保護範圍下之泥砂體積變化，瞭解固床工設置對河床穩定之效果。經研究結果指出，隨著固床工間距的減小可以有效抑制部分床砂的輸移進而能夠減緩河床的沖刷情形，顯示了固床工具有穩定床面泥砂的功能。
另外針對局部地區受固床工保護後，下游河床泥砂變化的情形進行探討，配合日本學者研究與本試驗資料得知局部地區構築固床工後，下游將會產生較大規模的沖刷；此外，在局部保護區域之河道中，得知當上游固床工鋪設間距逐漸減小時，下游河床泥砂沖刷亦將隨之減小，證明了固床工於局部地區設置時對下游河床沖刷具有一定程度的功效。
考慮固床工構築對河床泥砂運移之影響，通過河床泥砂平均沖刷率與水流功率之關係，得知平均沖刷率與水流功率有正比例之趨勢，亦發現河床泥砂顆粒之臨界起動功率與床面泥砂粒徑之1.5次方呈正比例關係。據此，本研究在已知的固床工保護範圍中，針對河床平均沖刷率與水流功率、臨界起動功率及坡度等關係，在各種的固床工鋪設條件下，建立河道中構築固床工後之泥砂運移與護岸高度配置模式，以期提供現場工程設計之參採。

The major purpose of this study is to discuss the influence that consolidation works are established in channel-bed. On the other hand, it conducts clear-water discharge flume experiments that can know the sand volumetric movement changes in different protection ranges of consolidation works and the efficiency to stabilize the channel-bed. The result of the study infers that channel-bed scour has gone down with the decrease of the interval consolidation works, this shows consolidation works has the ability to stabilize the channel-bed.
Besides, further discussions are made among sand transportation in some downstream area, where channel-bed is under protection by consolidation works and with the Japanese’s research or this study result data, we know that mass erosion are form downstream when consolidation works are established. In addition, in parts of river channel, downstream erosion will reduce when consolidation work interval decreases; this proves that when consolidation works are set in parts of area, it has certain degree of efficiency in downstream bed erosion.
With consideration of the affection in bed load transmission after setting consolidation works, and apply the relationship between the rate of channel-bed scour and stream power, we find out the rate of channel-bed scour has the direct proportion with the stream power and the critical stream power for initiation of sediment has 1.5 square direct proportion with the representative diameter of sediment. According to this, under the protection range of consolidation works are based on known terms like components of the rate of channel-bed scour, stream power and slope gradient, we establish the design model that the interval of consolidation works and embankment height and hope to provide for the field operation further.

謝誌 Ⅰ
中文摘要 Ⅱ
英文摘要 Ⅲ
目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅶ
圖目錄 Ⅷ
符號說明 ⅩⅣ
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 2
1-3 研究概述 5
第二章 文獻回顧 7
2-1 階梯河床 7
2-2 固床工 9
第三章 研究方法 12
3-1 平均沖刷率 12
3-2 泥砂起動條件 12
3-2-1起動拖曳力 14
3-2-2起動流速 15
3-2-3起動功率 16
3-3 水流輸砂條件 16
3-3-1以拖曳力為主要參變數 17
3-3-2以流速為主要參變數 18
3-3-3以水流功率為主要參變數 19
3-4 平均沖刷率函數關係式 22
第四章 渠槽試驗 23
4-1 試驗內容 23
4-2 渠槽裝置 24
4-3 試驗方法及步驟 25
第五章 結果分析與討論 52
5-1名詞定義及解釋 52
5-2 固床工整流固床效果分析 54
5-2-1固床工間距與相對沖刷率之關係 54
5-2-2構築固床工程之影響 59
5-3 固床工間距與泥砂沖刷之關係 81
5-3-1無設置固床工(對照試驗) 81
5-3-2河床平均沖刷率 與水流功率 82
5-3-3平均沖刷率與各項參數間之關係 88
1.與坡度 之關係 88
2.與間距 之關係 88
3.與床砂粒徑 之關係 92
5-3-4泥砂顆粒之臨界起動功率 92
5-4 設計模式 97
5-4-1固床工設計模式 97
5-4-2護岸之設計模式 100
第六章 結論與建議 102
6-1 結論 102
6-2 建議 104
參考文獻 106

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