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研究生:古明洲
研究生(外文):Ming-Jou Gu
論文名稱:導波式沉箱堤之研究
論文名稱(外文):A Study on Guiding Wave Caisson Type Breakwater
指導教授:林炤圭林炤圭引用關係
指導教授(外文):Jaw-Guei Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:河海工程學系
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:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:127
中文關鍵詞:導波斜面式沉箱堤下刷水流規則波波力
外文關鍵詞:a slope set in front of the crownvertical down washregular wavewave force
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本研究以水工模型試驗,探討胸牆後退放置不同距離之導波斜面式沉箱堤對於波浪的影響,藉由設置導波斜面促使下刷水流轉向,以變化堤前基腳的流場降低流體力,進而提高護基方塊的穩定性及達到保護拋石基礎的功效,研究中以規則波進行了包含了7種週期共21個試驗條件的3次重複試驗,本研究的討論著重於堤面受力及拋石基礎上受力情形,另外藉由堤前反射率、越波量以瞭解彼此交互影響的情形。
試驗結果發現波浪作用於導波斜面式沉箱堤時,會使波浪於該處產生衝擊胸牆情形故導致波壓的集中,整體而言導波斜面式沉箱堤之堤面受力皆大於原直立堤配置,試驗結果最大水平合力甚至出現約直立堤兩倍的水平合力值。直立式防波堤較容易造成靠海側之護基方塊的破壞,其最大正壓力與負壓力皆集中於此處,而導波式斜面配置可能由於目前後置深度不足,對於保護拋石基礎較無法達到明顯的成效,其保護範圍較有限。

A guiding wave caisson with different backward setting of crown was investigated by dramatic model tests. With a slope set in front of the crown, the rundown water flow is expected to be redirected offshore. Instead of vertical down wash, and this reduces the force acting on the leave of the caisson which always causes the loss of caisson unit, and exposes the rubble mound formation to severe wave conditions.
Three different set up of the caisson were investigated in regular wave tests with seven wave periods in three repeats each. Wave pressure on the front wall, beneath the caisson and on the rubble mound formation, the wave profile in front of the caisson, and also the overtopping discharges were measured. The results show that, due to the current backward distance is not enough, the guiding slope might enlarge the runup of incident waves, and caisson the large wave force and overtopping discharges. No dominant effect on redirect the down wash water flow.

摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VIII
照片目錄 IX
第一章 前言 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 8
1.3 研究構想 8
1.4 論文大綱 10
第二章 文獻回顧 11
2.1 波浪溯升/溯降(run up/run down)相關理論 11
2.2 防波堤之安定性檢核方法 14
2.2.1反射率公式 14
2.2.2波壓公式 17
第三章 試驗規劃與方法 20
3.1 因次分析 20
3.2 水工模型試驗規劃 21
3.2.1斷面水槽與模型縮尺的選定 21
3.2.2試驗水深及波浪條件 23
3.2.3試驗配置 24
3.2.4試驗模型及可視化流場的製作 25
3.2.5量測系統規劃 26
3.3 波形處理方法-零上切法 32
3.3.1波形基本資料分析 34
3.4 波壓力基本資料分析 38
3.5 沉箱受力基本資料分析 41
3.6 越波量基本分析 43
3.7 試驗流程圖 44
第四章 試驗分析與結果 45
4.1 反射率分析結果 45
4.2 越波量分析結果 47
4.3 沉箱與拋石基礎壓力試驗結果分析 49
4.4 沉箱受力分析結果 88
第五章 綜合比較 95
5.1 lc/h與反射率及越波量之影響 95
5.2 lc/h對沉箱堤與拋石基礎之壓力之影響 97
5.2.1堤面波壓分佈情形比較 97
5.2.2堤底波壓分佈情形比較 102
5.2.3拋石基礎波壓分佈情形比較 107
5.2.4拋石基礎斜面處波壓分佈情形比較 113
5.3 lc/h對沉箱受力之影響 118
5.4 可視化流場討論 120
第六章 結論與建議 123
6.1 結論 123
6.2 建議 123
參考文獻 124

1. EurOtop 2007. Wave Overtopping of Sea Defences and Related Structures:Assessment Manual, pp.127-144.
2. Hedges T.S. 1995. Regions of validity of analytical wave, Proc. lnstn Civ. Engrs Wat.Marit . And Energy , 112, June , pp.111-114.
3. Jon Pearson et al. 2004. Effectiveness of recurve walls in reducing wave overtopping on seawalls and breakwater, ASCE, ICCE 2004, Lisbon, Vol.4, Coastal Structures, pp.4404-4416.
4. Keisuke Murakami & Yuji Kamikubo & Yasuto Kataoka. 2008. Hydraulic Performances of Non-Wave Overtopping Type Seawall Against Sea Level Rise Due to Global Warming” Proceedings of the Eighteenth International Offshore and Polar Engineering Conference Vancouver, BC, Canada, July 6-11, pp.706-712.
5. 交通部(1996),「港灣構造物設計基準-防波堤設計基準及說明」,幼獅文化出版。
6. 李崑宏(2004),「防波堤不規則波越波量、反射率及波壓之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文。
7. 林英傑(2004),「規則波作用下直立式防波堤動態行為試驗研究」,國立臺灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
8. 郭一羽(2003),「海岸工程學」,文山書局出版。
9. 郭金棟(1988),「海岸工程」,中國土木水利工程學會出版。
10. 美國陸軍工兵團,「海岸工程手冊」。
11. 許泰文(2003),「近岸水動力學」,中國土木水利工程學會出版。
12. 葉國盛(2007),「波量與堤前基礎波壓之影響試驗研究」,國立臺灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
13. 湯麟武、徐忠猷、黃正欣(1988),「港灣及海域工程」,中國土木水利工程學會出版。
14. 蘇棋福(1974),「港灣設計準則及實例上下冊」,文山書局出版。

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