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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃千輔
研究生(外文):Cian-PlHuang
論文名稱:崩塌對河床輸砂之影響
論文名稱(外文):The Influence of Landslide on Sediment Transportation of River Bed
指導教授:謝正倫謝正倫引用關係
指導教授(外文):Jeng-Luen Shie
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:95
中文關鍵詞:細砂濃度輸砂量土石流發生條件
外文關鍵詞:concentration of the fine sedimentsediment dischargedebris flow occurrence condition
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台灣頻繁的地震與颱風事件易於山區產生大量崩塌地,使得山區土砂災害頻傳,本研究以室內實驗討論崩塌地對於原有河道輸砂現象之影響,室內實驗分為均質與非均質兩種,用以模擬崩塌發生時與後之影響,討論崩塌地影響隨時變化。
實驗成果顯示,均質粒徑試驗隨著坡度的增加,較低的水中細砂濃度就可以使得河道輸砂能力達到最大值,而崩塌發生於較緩的坡度時,只要水中有足夠的細砂濃度,即可能發生接近土石流之現象;在非均質試驗中,水中細砂濃度的增加會提高水流的輸砂能力,隨著坡度的增加,增加的比例越高,此結果可以說明當崩塌發生後,大量的細微砂會在短期內增加土砂運動現象,而隨著細砂的減少,土砂運動的加成效果會降低。
綜合以上,可知水中細砂濃度將改變輸砂特性,崩塌土方中之細砂可降低土石流發生門檻,且堆積河床之細砂含量將短暫增加輸砂特性,當細砂不再供應後加成效果則降低,由此了解崩塌對河道輸砂於時間及空間上的影響過程。

In Taiwan, the frequent earthquake and typhoon each year are the causes for landslides in mountain area. In this study, an laboratory experimental was set to simulate the effects and changes during and after landslide event.there are two grain sizes setting of river bed, homogeneous and non- homogeneous, to consider the river bed condition when landslide occurred and following event.
Result of homogeneous case: The concentration of the fine sediment affects the sediment transport rate. At steep slope, lower fine sediment could maximize sediment transport rate. At mild slope, the debris flow would occur with enough fine sediment, Result of non-homogeneous case, the increasing of fine sediment could enhance the capability of sediment transport. Therefore, with the increasing of slope of river bed, the the raisen of the sediment transport rate is getting higher.
In conclusion, the concentration of fine sediment could affect properties of sediment transport. Of this experiment it is discussed about the temporal effects of sediment transports of the river bed when landslide occurred and afterward.

摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
符號說明 IX
第一章 緒論 1
1-1研究動機與目的 1
1-2文獻回顧 4
1-2-1土石流之產生條件 4
1-2-2河床型態之領域區分 8
1-2-3細砂對土石流發生之影響 9
1-2-4土石流平衡濃度之相關研究 13
1-3研究方法及論文架構 15
第二章 基本理論 17
2-1 本構關係 17
2-1-1 水深比 22
2-1-2 輸砂量推估 25
2-2 輸砂平衡濃度 27
第三章 渠槽試驗 29
3-1 實驗目的 29
3-2 實驗設備 30
3-3 實驗方法 35
3-3-1 實驗條件 36
3-3-2 實驗流程 37
第四章 實驗結果與分析 42
4-1 實驗結果 42
4-2實驗結果分析 51
4-2-1粗砂輸砂量分析 51
4-2-2 輸砂量理論分析 57
4-2-3水深比分析 58
4-2-4 水深比理論值比較 72
4-2-5 平衡濃度分析 78
第五章 結論與建議 84
5.1 結論 84
5.2 建議 85
文獻回顧 86
附錄 實驗影像結果 90

1.余斌「泥石流均衡濃度之實驗研究」,中華水土保持學報,第三十一卷第四期,p.311- 316,2000
2.林炳森、馮賜陽、李俊明「礫石層土石流發生特性之研究」,中華水土保持學報,第二十四卷第一期,p.55- 64,1993
3.連惠邦「土石流之定量判別指標」,中華水土保持學報,第二十八卷第二期,p.129- 136,1997
4.柴鈁武「土石流發生之探討研究」,中州學報,第十八卷第十二期,p.9- 18,1999
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7.費祥俊、康志成、王裕宜「細顆粒漿體、泥石流漿體對泥石流運動的作用」,山地研究,第九卷第三期,p.143- 152,1991
8.鄭瑞昌、江永哲「土石流發生特性之初步研究」,中華水土保持學報,第十七卷第二期,p.50- 69,1986
9.歐國強、小橋澄治、水山高久「土石流ヒ一ク流量の推定」,新砂防,Vol.44,No.4(177),p.24- 29,1991
10.王志賢「泥砂顆粒組成對黏性土石流體流變參數影響之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,2007
11.林宏鳴「細粒泥砂含量對土石流流動型態影響之研究」,國立中興大學碩士論文,1994
12.李苑菱「細粒土砂沉降對邊坡穩定之影響」,國立中興大學碩士論文,2010
13.汪楷峻「細微土砂對土石流發生條件影響之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,2010
14.連惠邦「礫石型土石流流體性質與運動特性之相關研究」,國立中興大學水土保持研究所碩士論文,1994
15.陳俞旭「地震對崩塌與土石流發生影響之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所博士論文,2008
16.蔡元芳「土石流扇狀地形狀特性之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,1999
17.崔鵬、柳素清、唐邦興、陳曉清、章小平「風景區泥石流研究與防治」,科學出版社,中國,p.143- 152,2005
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19.錢寧、萬兆惠「泥沙運動力學」,科學出版社,中國,p.426- 427,1991
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27.Takahashi T., “Debris flow on prismatic open channel., Journal of the Hydraulics Division, Vol. 106,No. 3,pp.381-396,1980
28.Takahashi, T., “A Review of Japanese Debris Flow Research., International Journal of Erosion Control Engineering, Vol.2,No. 1,pp.1-14, 2009
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30.Simons, D.B., and Richardson, E.V., “ Forms of Bed Roughness in Alluvial Channels., ASCE, Vol. 87, No. 3, pp.87- 105, 1961


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