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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:高育林
研究生(外文):Yu-LinKao
論文名稱:巴陵壩潰壩對河床影響之研究
論文名稱(外文):Study on the variation of river bed due to Baling dam failure
指導教授:謝正倫謝正倫引用關係
指導教授(外文):Chjeng-Lun Shieh
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:104
中文關鍵詞:巴陵壩潰壩河床變動數值模擬
外文關鍵詞:Baling damcheck-dam failureriver-bed variationnumerical simulation
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石門水庫上游集水區的巴陵防砂壩在民國96年韋帕颱風侵襲期間,發生潰壩災損事件,使得壩體原本蓄積的泥砂往下游移動,造成短時間內壩址下游河床明顯淤高;長時間的河道運動將對河床持續調整。本研究為了瞭解潰壩對於地形變動的影響,藉由蒐集1980至2011年8筆地形及測量資料與2008~2012年進行3次河床質粒徑調查。利用地形資料進行縱向及橫向斷面分析,在2007年12月縱斷面分析顯示,潰壩後溯源侵蝕距離大約至壩址上游三公里,由2008年之後的地形資料顯示,受到河道輸砂的影響河道縱向變化不大;支流縱斷面由地形資料顯示,潰壩後溯源侵蝕距離大約兩公里,主支流交會處受到主流河床的調整仍有些微調整的行為。主流橫斷面的沖淤分析參考Nani G. Bhowmik & Misganaw Demissie提出的河道分析方法,結果顯示潰壩後橫向調整以2006~2008年在壩址上游變化最劇烈。由各採樣點的河床質粒徑分析顯示,粒徑有粗化再細化的趨勢,由此推測河床仍在持續調整。
最後,本研究以適用於土石流及高含砂水流的數值模式以一維方式進行巴陵壩潰壩事件模擬,並與前人以NETSTARS模式之模擬成果進行比較,其中以本文選用之數值方法與潰壩後河床變動實際情況十分接近。

During Wipha typhoon invasion in 2007, the Baling check-dam break located in Shihmen reservoir catchment caused accreted sediment move to downstream. In the short term, the downstream river bed accreted obviously, on the other hand, the channel movement will adjust river bed continuously in long term. This study is to find out the variation of river bed due to dam break. This study provides longitudinal and cross-sectional analysis based on the 8 topography data collected from 1980 to 2011, and bed materials particle size conducted in three investigations between 2008 and 2012. The mainstream topography data in December 2007 shows that the head-cutting distance is about 3 kilometers after dam broke. The topography data since 2008 displays that river channel was stable as well. The topography data shows that the longitudinal section in tributary has head-cutting distance about 2 kilometers after dam broke, and the river channel still has the behavior of adjustment. The scour-and-fill analysis of the mainstream cross-section referred to the analysis methods proposed by Nani G. Bhowmik & Misganaw Demissie. The result shows that the transverse adjust changed significantly at dam location upstream during 2006~2008. The particle size of bed material has a trend from coarsening to fining according to different sampling points. Therefore, river beds still adjust continuously.
Finally, this study is for debris flow and one dimension sediment laden flow numerical model. The simulation result is compared to NETSTARS model. In addition, one dimension sediment laden flow numerical model is fit for river-bed changes after dam-break.

摘要I
AbstractII
誌謝III
目錄IV
表目錄VI
圖目錄VII
照片目錄IX
符號表X
第一章 緒論1
1-1 研究動機1
1-2 研究目的2
1-3 研究區域3
1-4 研究架構10
第二章 文獻回顧11
2-1 河岸侵蝕理論11
2-2 河床變動模擬研究15
第三章 巴陵壩潰壩對河床變動之影響分析16
3-1 潰壩事件概述16
3-2 主河道縱斷面河床變動分析 22
3-3 主河道橫斷面河床變動分析 26
3-4 主河道粒徑分析49
3-5 支流縱斷面河床變動分析61
3-6 小結69
第四章 數值模擬方法及成果72
4-1 土石流沖淤模式73
4-1-1 基本方程式73
4-1-2 模式建立76
4-2辮狀河系沖淤模式(NESTARS)79
4-2-1 基本方程式79
4-2-2 模式建立81
4-3 模擬成果85
4-3-1 土石流沖淤模式85
4-3-2 辮狀河道沖淤模式(NETSTARS)93
4-4 小結97
第五章 結論與建議100
5-1 結論100
5-2 建議102
參考文獻103

1、Egashira S.,Miyamoto K. and Itoh T.“Constitutive Equations of Debris Flow And Their Applicability.,Proceedings of the First International Conference on Debris Flow Hazards Mitigation,California,USA,pp. 340 – 349,1997.
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16、李聖文,“巴陵壩潰壩後河床形貌變遷行為之研究,國立台灣大學土木工程研究所,碩士論文,2011。
17、周士傑,“防砂壩潰壩後河床演變過程之實驗研究,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2011。
18、曾文孝,“防砂壩於洪水事件中潰壩導致河床變動之研究,國立成功大學水利及海洋工程研究所,博士論文,2012。
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24、經濟部水利署北區水資源局,“巴陵壩上下游河道斷面測量作業,2007。
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26、經濟部水利署北區水資源局,“98年度巴陵壩上下游淤積砂石下移河道測量作業, 2009。
27、經濟部水利署北區水資源局,“石門水庫集水區保育治理工程泥砂減量成效評估, 2009。
28、經濟部水利署北區水資源局,“99年度巴陵壩上下游淤積砂石下移河道測量作業, 2010。
29、經濟部水利署北區水資源局,“100年度巴陵壩上下游淤積砂石下移河道測量作業, 2011。

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