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研究生:莊智盛
研究生(外文):Chih-Sheng Chuang
論文名稱:「成功人工水草」對自由跌水下游沖刷保護之研究
論文名稱(外文):Cheng Kung Artificial Waterweeds as a Pier Scour Countermeasure in a Free Overfall
指導教授:黃進坤黃進坤引用關係
指導教授(外文):Chin-Kun Huang
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碩博士班
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:2004
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:成功人工水草
相關次數:
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  本文主要探討橋墩在自由式跌水下之影響,「成功人工水草」對橋墩沖刷之保護效果。由試驗結果可知,單獨使用「成功人工水草」在自由跌水下無法有效發揮出導流的功用,總保護效果不佳,但對於橋墩的局部沖刷保護效果則較佳。而「成功人工水草」搭配輔助器支撐後,總保護效率將會超過43.5﹪。另外本文中亦探討不同長度的「成功人工水草」對於橋墩沖刷之保護效果,試驗結果發現,無明顯之影響。
 This paper mainly inquire about Cheng Kung Artificial Waterweeds (CKAW) as a pier scour countermeasure in a free overfall. From the experiment and the results, we know that the effect of diversion was not effectively improved by using CKAW individually in free overfall condition. It indicated that the effect of local pier scour protection is better than total scour protection. However, the efficiency of total protection was improve more than 43.5% by using CKAW with support bar. Furthermore, the effect of pier scour protection in bridges was also investigated by changing length of CKAW. The results showed that length of the CKAW was not related to the effect of pier scour protection.
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
表目錄 VI
圖目錄 VII
照片目錄 X
符號說明 XII

第一章 前言 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 前人研究 2
1-3 本文架構 4

第二章 沖刷原理與跌水保護工 5
2-1 影響橋墩周圍刷深的因子 5
2-2 局部沖刷原理 7
2-3 橋墩周圍之水流型態 9
2-4 橋墩周圍局部沖刷過程 10
2-5 防治跌水沖刷之相關保護工法 13
2-6 「成功人工水草」之介紹 15

第三章 實驗設備與步驟 17
3-1 實驗設備 17
3-1-1 試驗渠道 17
3-1-2 三角堰率定與試驗流速 17
3-1-3 實驗儀器 20
3-2 實驗條件 22
3-2-1 實驗用砂之選擇 22
3-2-2 沖刷時間之選定 23
3-2-3 試驗段座標設定 24
3-3 實驗內容 25
3-3-1 橋墩定位 25
3-3-2 成功人工水草保護工法試驗 25
3-4 實驗步驟 27

第四章 實驗結果與討論 29
4-1 CKAW無搭配輔助器之試驗結果 29
4-1-1 試驗觀察 29
4-1-2 橋墩周圍刷深 30
4-1-3 橋墩0度位置之沖刷歷程 30
4-1-4 渠道中間線剖面型態 31
4-1-5 保護效果 31
4-2 CKAW搭配木條之試驗結果 39
4-2-1 試驗觀察 40
4-2-2 橋墩周圍刷深 40
4-2-3 橋墩0度位置之沖刷歷程 40
4-2-4 渠道中間線縱剖面型態 41
4-2-5 保護效果 41
4-3 CKAW搭配鐵條之試驗結果 53
4-3-1 試驗觀察 53
4-3-2 橋墩周圍刷深 54
4-3-3 橋墩0度位置之沖刷歷程 54
4-3-4 渠道中間線縱剖面型態 54
4-3-5 保護效果 55
4-4 綜合討論 59
第五章 結論與建議 69
5-1 結論 69
5-2 建議 70
參考文獻 71
附錄 73
1.田附銘(2002),「橋墩局部沖刷受橋墩上導流及消能裝置之影響」,私立逢甲大學土木及水利工程研究所碩士論文。
2.林呈、褚炳麟(2000),「橋基跌水或水躍沖刷防治設計指引」,財團法人中興工程顧問社專案研究報告。
3.林達志(2003),「潛沒式跌水坑對橋墩沖刷影響暨保護工法之初步研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文。
4.黃進坤、蔡長泰(2001),「高屏大橋斷橋之醒思」,第十二屆水利工程研討會,pp.H57-H64。
5.黃進坤(2002),「用來減緩水流沖刷之導流裝置」,中華民國發明專利第158884號。
6.張忠潔(2002),「跌水沖刷與橋墩沖刷互動關係試驗之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文。
7.黃進坤、張忠潔(2003),「位於跌水下游之橋墩沖刷特性」,中華水土保持學報,第34卷第3期,pp.251-259。
8.黃進坤(2005),「『成功人工水草』工法對潛沒式跌水下游橋墩保護之探討」,中國土木水利工程學刊。(送審中)
9.陳正炎、李華寧(1985),「堰壩投潭局部沖刷試驗研究」,台灣水利,第33卷第4期,pp.31-38。
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15.Melville, B.M. and Sutherland, A.J., 1988, “Design Method for Local Scour at Bridge Pier”, J. Hydraulic Engineering ASCE, Vol.114, No.10, pp.1210-1226.
16.Raudkivi, A.j. and Ettema, R., 1977, “Effect of Sediment Gradation on Clear Water Scour”, J. Hydraulic Div., ASCE, Vol.103, No.10, pp.1209-1213.
17.Raudkivi, A.j. and Ettema, R., 1983, “Clear-Water Scour at Cylindrical Piers”, J. Hydraulic Engineering ASCE, Vol.109, No.3, pp.338-349.
18.Sheppard, D.M. and Mufeed Odeh and Tom Glasser, 2004, “Large Scale Clear-Water Local Pier Scour Experiments”, J. Hydraulic Engineering ASCE, Vol.130, pp.957-963.
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