臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在綜合各式壩工對土石流之防治成效，以建立其效率評估模式及其視窗化設計程式。其中，重力式防砂壩雖然已普遍運用於治山防災工程，但對土石流防治效率之評估模式一直未有發展。因此，為發展重力式防砂壩設計程式，本研究通過一定的理論，並配合室內渠槽試驗，建立土石流過壩後之泥砂體積濃度比、土砂流出比及過壩後流量等參數之變化規律，俾提供視窗化程式設計之用。
本研究所發展之各式壩工軟體設計程式，係利用visual basic簡易之程式語言，以物件導向建立一套視窗化之各式壩工治理土石流成效評估程式系統，可用以檢定土石流溪流既有壩工治理土石流之效率評估及日後加強改善之參酌，亦可作為土石流潛勢溪流治理前壩工整體配置及設計之參採。最後，基於工程實用性之考量，以南投縣國姓鄉南港村韭菜湖溪實測資料為例，進行壩體防治土石流成效之評估。

To establish an evaluation model and software design model, this study integrates some of treatments includes gravity-type dam、slit- type dam and a rectangular slit-type dam for debris flow control efficiency. Although check dams has been widely use for mountain construction treatments, the efficiency for debris flow controlling evaluation model has not been developed. Therefore, by certain theory and flume test results, we combine pass through sediment concentration ratio, sediment outflow ratio and the total outflow discharge of debris flow to establish the indicator for dam treatment.
The develop model software for this study uses Visual Basic for its language formula in order to establish stylization model for debris flow treatment efficiency evaluations. By this software, we can recheck the debris flow dam efficiency for already establish structures or for potential debris flow river check dam site designs. At last, for construction usage, we run an example of a dam site measurement in Nanto County for debris flow efficiency evaluation.

目 錄
第一章 前言 1
1.1緣起及目的 1
1.2研究內容及方法 3
第二章 文獻回顧 5
2.1土石流泥砂體積濃度之研究 5
2.2防治土石流設施之評估 7
2.2.1國外工程整治效率方面 7
2.2.2國內工程整治效率方面 9
第三章 效率評估指標 13
3.1透過性防砂壩效率指標 13
3.2非透過性防砂壩效率指標 18
第四章 渠槽試驗 24
4.1試驗內容 24
4.2渠槽試驗之相似律 26
4.3渠槽裝置 27
4.4試驗步驟 30
4.5參數量測及計算 32
4.6試驗現象描述 33
第五章 重力式防砂壩治理效率分析與討論 35
5.1泥砂體積濃度比 35
5.2土砂流出比 42
5.3土石流過壩後流量公式 43
第六章 效率評估模式及視窗化程式研發 49
6.1壩體治理效率評估模式之建立 49
6.1.1重力式防砂壩治理效率效核模式 50
6.1.2切口壩治理效率效核模式 65
6.1.3梳子壩治理效率效核模式 76
6.2視窗化程式研發 87
第七章 案例說明 105
7.1試區概況 105
7.2現地資料蒐集及土石流計算 106
7.2.1工程資料設定視窗及表單 107
7.2.2初始參數設定視窗~集水區及溪流資料 108
7.2.3初始參數設定視窗~集材料特性資料 110
7.2.4初始參數設定視窗~壩體幾何資料 111
7.2.5水理計算視窗 113
7.2.6治理效率效核視窗 115
第八章 結論與建議 116
8.1 結論 116
8.2 建議 117
參考文獻 119

圖 目 錄
圖1-1土石流防治對策流程圖 2
圖1-2防砂壩治理土石流成效評估流程圖 3
圖1-3重力式防砂壩防治土石流之試驗研究流程圖 4
圖3-1重力式防砂壩淤滿後坡度減緩示意圖 19
圖3-2重力式防砂壩淤滿後流路展寬示意圖 19
圖3-3防砂壩治理土石流成效評估概念圖 23
圖4-1重力式防砂壩示意圖 25
圖4-2渠槽試驗布置示意圖 28
圖4-3試體粒徑累積分布曲線圖 28
圖4-4渠槽試驗流程圖 31
圖5-1土石流經坡度減緩及流路展寬作用下流深降低示意圖 38
圖5-2土石流經坡度減緩及流路展寬作用下流速降低示意圖 38
圖5-3泥砂體積濃度比( )與壩體高度比( )之關係圖 39
圖5-4泥砂體積濃度比( )與流通斷面比( )之關係圖 40
圖5-5泥砂體積濃度比( )與流動勢能差( )之關係圖 41
圖5-6土砂流出比計算值與實測值比較圖 43
圖5-7修正係數圖 44
圖5-8實測土石流過壩後土砂流量與理論土砂流量之比較圖 45
圖5-9實測土石流過壩後土砂流量與修正後理論公式
推求之土砂流量比較圖 46
圖6-1治理成效評估流程圖 49
圖6-2重力式防砂壩示意圖 50
圖6-3表面調查法之最大粒徑示意圖 56
圖6-4表面調查法調查區域示意圖 57
圖6-5土石流進出系列壩示意圖 61
圖6-6切口壩示意圖 65
圖6-7梳子壩示意圖 76
圖6-8防砂壩治理土石流成效評估程式設計流程圖 87
圖6-9工程資料輸入視窗示意圖 88
圖6-10集水區及溪流資料輸入視窗示意圖 90
圖6-11材料特性資料視窗示意圖 91
圖6-12壩體幾何資料視窗示意圖 92
圖6-13水理計算視窗示意圖 96
圖6-14治理效率視窗示意圖 104
圖7-1 工程資料設定視窗及表單範例圖 107
圖7-2 集水區及溪流資料輸入視窗範例圖 108
圖7-3 材料特性資料輸入視窗範例圖 110
圖7-4 壩體幾何資料輸入視窗範例圖 111
圖7-5 水理計算輸入視窗範例圖 113
圖7-6 治理效率效核視窗範例圖 115

表 目 錄
表4-1 渠槽試驗條件及壩體相關尺寸一覽表 24
表4-2 試驗試料之物理特性 29
表5-1 試驗數據一覽表 47
表6-1 逕流係數 值的選擇參考表 52
表6-2 泥砂堆積特性及泥砂體積濃度和內摩擦角一覽表 55
表7-1 南投縣國姓鄉南港村韭菜湖溪梳子壩基本資料表 106

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