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研究生:林榮紹
研究生(外文):Jung-Shan, Lin
論文名稱:固床工減緩河床泥砂沖刷之試驗研究
論文名稱(外文):Experimental Study on Reduction of River-Bed Scour Using Consolidation Works
指導教授:連惠邦連惠邦引用關係
指導教授(外文):Hui-Pain, Lien
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:土木及水利工程研究所
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:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:47
中文關鍵詞:固床工全區段保護相對間距半區段保護間距
外文關鍵詞:consolidation worksfull river length protectionrelative distancehalf section protectioninterval
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本研究旨在透過清水流之渠槽試驗探討河道渠化后河槽設置固床工前、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道穩定之效果。經研究結果指出,隨著固床工間距的縮短可以有效抑制部分床砂的輸移進而能夠減緩河床的沖刷,顯示了固床工具有穩定床面泥砂之功能。
在全區段保護試驗分析中,得知相對沖刷率與相對固床工間距之關係即相對固床工間距數比值愈大時,相對沖刷率愈小,顯示固床工間距縮短則河床沖刷率愈小。
在半區段保護試驗分析中,得知當上游固床工間距逐漸減小時,下游河床泥砂沖刷將隨之增加,證明了固床工於局部地區設置時其間距對下游河床沖刷具有一定程度的影響。
據此,本研究在已知的固床工保護範圍及固定的坡度條件下,針對河床平均沖刷率與固床工間距等關係,在各種的固床工舖設條件下,建立河道中構築固床工後之泥砂運移情形,並獲致最佳固床工間距為4~10倍常流槽寬(b),以期提供實務工程設計之參採。
The main purpose of this study is to understand the effect of the stability of river bottom by using the consolidation works. We perform the test by different condition of protection range in clear water discharge flume at the hydraulic laboratory of Feng Chia University to see the sediment transportation before and after the structure are placed. The results show that reducing the distance between the consolidation works have effectively restrained and stabilizing the bed load and thus decreasing the erosion of channel bed.
On the experimental analysis for full river length protection we found the rate of relative erosion and its relative distance between the consolidation works is It means that the larger ratio of relative distance between the consolidation works have the smaller relative erosion rate. It shows shorter the distance of consolidation works the erosion rate of channel bed will be smaller too.
During the half section protection experimental analysis we have the result that gradually reducing the distance of upstream consolidation works the bed load erosion will be increased. It proofs that partly establishment of consolidation works the interval has a certain degree of influence on the downstream erosion.
According to the above mentioned study when we know the protection range of consolidation works and fixed slope gradient of channel bed as well as all kind of condition of building the consolidation works and focus on the relation of interval of the consolidation works also the average rate of erosion we can rebuild the sediment transportation of bed load on the existing protection structure. We found that the best interval length is 4-10 times the width of general flow channel. This result is confirmed by the practical construction of Ta Li River and thus can be used for the design of consolidation works.
摘要I
英文摘要II
目錄Ⅲ
表目錄IV
圖目錄V
符號說明VII
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4
第二章 文獻回顧6
2.1 階梯狀河床6
2.2 固床工8
第三章 理論分析11
3.1 平均沖刷率11
3.2 泥砂啟動與輸砂條件12
3.3 水流輸砂條件14
3.3.1 以拖曳力為主要參變數14
3.3.2 以流速為主要參變數15
3.3.3 以水流功率為主要參變數16
3.4 能量損失理論18
第四章 渠槽試驗21
4.1 試驗內容21
4.2渠槽裝置22
4.3試驗方法及步驟24
第五章 結果分析29
5.1 全區段固床工保護效率30
5.1.1 有無設置固床工之河床沖刷關係30
5.1.2 相對沖刷率與水流功率間關係34
5.1.3 固床工間距與相對沖刷率之關係35
5.2 半區段固床工保護效率38
5.2.1 有無設置固床工之河床沖刷關係38
5.2.2 平均沖刷率與水流功率間關係40
5.3 案例分析43
第六章 結論與建議45
6.1 結論45
6.2 建議46
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