彎曲河道特殊流況所造成之凹岸沖刷與凸岸淤積為彎曲河道蜿蜒之主因。
此種河岸崩塌，甚至河道改變，常困擾河道之整治工作。為了能在河工上
適切地規劃、設計、建構、或堤岸沖刷控制、河床保護，進一步瞭解彎曲
河道之水理現象有其必要性。對彎曲渠道流況所作之探討大都採用圓柱或
正交曲線座標系統表示之基本方程式，然而天然之彎曲渠道多為非軸對稱
和非均勻曲率，不易判定渠道之曲率。因此，本文應用顯式有限差分法，
求解卡氏直角座標系統表示之河川水流基本方程式，以建立平面二維緩變
量流水理模式，探討其適用性，期能合理模擬彎道水理現象。並與正交曲
線座標系統下之二維彎道水理模式做比較與討論，探討兩模式模擬能力之
差異與優缺點。為驗証所建立之數學模式，具有模擬彎道水理現象的能力
，本文選擇兩組水工試驗進行數值模擬： 1.顏本琦於1965年所作之90度
連續彎道之定床試驗； 2.顏清連於1967年所作之90度連續彎道之動床試
驗。比較演算值與觀測值顯示，模擬之精度與網格之密度有密切關係，也
與底床地形之複雜程度有關。 因變量流試驗資料缺乏的情況下，本文
設計具變量流況之90度彎道及 180 度彎道，分別進行演算彎道中之變量
流過程，由演算結果分析，顯示本文模式對彎道變量流況具有良好之模擬
能力，惟仍應再進一步收集現場資料驗証。本文模式與正交曲線座標系之
二維彎道水理模式比較與討論得知，在直線河道流況之模擬，兩模式模擬
結果均佳，但在不規則床形，本文模式略優於正交曲線座標系之水理模式
；在彎道流況之模擬，兩模式之模擬結果大致良好，唯本文模式需較密網
格佈置，所需耗費計算機時間較多。
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