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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王漢倫
研究生(外文):Han-LunWang
論文名稱:壽豐溪河床演變過程之研究
論文名稱(外文):Research on Riverbed Variation in Shoufeng River
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:80
中文關鍵詞:崩塌隘口建壩材料粒徑河道沖淤河床演變
外文關鍵詞:LandslideNarrow sectionDam buildingRiverbed material particle sizeSection erosion and depositionRiverbed variation
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本研究之目的在於探討河床材料粒徑、斷面沖淤變化、河寬、自然事件、與人為事件交互影響下所造成的河床演變,研究區域為花蓮縣壽豐溪,壽豐溪為花蓮溪主要支流之一,民國73年於上游支流處發生大規模崩塌,造成主支流處土石堆積達千萬餘方。花蓮林管處於民國77年起即委託大漢技術學院進行河道測量及監測,其中河床材料粒徑與斷面測量工作開始於民國81年,至今已20年,資料豐富且珍貴,故選定壽豐溪為研究區域。
本研究藉由分析現地資料觀察河床演變之現象,再根據現地分析成果做後續理論分析,分析現地資料後發現,主流一號防砂壩於民國83年在14K+500處建造完畢,並於民國91年淤滿(人為事件)。於民國93年時,上游支流處可能又發生一次較小的崩塌(自然事件)。測量斷面18K+000與10K+000處為隘口(河寬改變)。故成果與分析之內容為水流推移力對河床材料粒徑之影響、崩塌對河床演變之影響、建壩對河床演變之影響、隘口對河床演變之影響,結論如下:
1.若河床材料只受到水流推移力之影響,河床材料粒徑將有上游往下游細化的趨勢,但若受到崩塌,支流流入等其他因素影響時,此現象較不明顯。
2.崩塌的發生將使得土砂堆積於河道,河床坡度變陡,也可能造成粒徑的細化,輸砂量增大。崩塌發生過一段時間後,較細粒料土砂被水流帶往下游,河床淘刷,坡度變緩,輸砂量減小。
3.建壩除了有減緩河床坡度趨勢,降低輸砂量的作用外,還有調整坡度的作用,使得過小的坡度變大,過大的坡度變小,最後形成一坡度變化不大之現地河床。
4.當水流通過隘口並發生瓶頸效應時,若流況為超臨界流,隘口之上游容易沖刷,下游容易淤積。反之若流況為亞臨界流,隘口之上游容易淤積,下游容易沖刷。地形上在隘口處附近容易形成一沖淤轉折點。

The purpose of this research is to investigate the riverbed variation under the influence of riverbed material particle size, section erosion and deposition, river width, natural events, and man-made events.
The study area is Shoufeng River, which is one of the main tributaries of the Hualien River. Analysing the Field investigation data and compare to the theory. Conclusions are as follows:
1.If the riverbed material is only affected by the tractive force, the particle size of the riverbed material tend to be smaller and smaller from upstream to downstream. However, if also affected by the landslide, tributary inflow or other factors at the same time, this phenomenon is less obvious.
2.Landslide will cause riverbed deposition, slope steepening, increase sediment discharge and is likely to make the riverbed material particle size smaller. After a period of time, fine sediment is transported to downstream, riverbed erosion kept happening, gentle the slope, and decrease the sediment discharge.
3.Dam building will decrease the average slope and adjustment the section slopes of upstream, lead to sediment discharge decreasing.
4.If choking happend when flow pass through the narrow section, in supercritical flow condition, the erosion is likely to happen in upstream, and deposition is likely to happen in downstream of the section. In subcritical flow condition, the deposition is likely to happen in upstream, and erosion is likely to happen in downstream of the section.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 V
表目錄 VII
圖目錄 VIII
符號說明 X
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 1
1-3 研究架構與流程 2
第二章 文獻回顧及理論分析 4
2-1 文獻回顧 4
2-2 理論收集 8
2-2-1 混合粒徑砂礫之臨界推移力 8
2-2-2 混合粒徑砂礫之底床載輸砂量 10
2-2-3 河床變動方程式 12
2-2-4 瓶頸效應 14
2-3 理論分析 15
第三章 研究區域概述與研究方法 17
3-1 研究區域概述 17
3-1-1 區域位置及地理人文資料 17
3-1-2 地文及地質特性 19
3-1-3 水文特性 24
3-1-4 災害歷史 31
3-2 壽豐溪河床土砂變遷分析 33
3-3 河床材料粒徑分析方法 36
3-4 河道斷面沖淤分析方法 39
3-5 現地輸砂量推估方法 42
3-6 隘口上游平均臨界流量推估方法 44
第四章 成果分析 46
4-1 河床演變監測成果 46
4-2 水流無因次推移力對河床材料粒徑之影響 60
4-3 崩塌對河床演變之影響 63
4-4 建壩對河床演變之影響 67
4-5 隘口對河床演變之影響 69
第五章 結論與建議 77
5-1 結論 77
5-2 建議 78
參考文獻 79
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