進階搜尋


下載電子全文  
系統識別號 U0026-0708202022171900
論文名稱(中文) 築壩式農塘不同水力條件及排砂配置之排砂試驗研究
論文名稱(英文) The sediment remove of dam-type farm ponds for different hydraulic conditions and passage configurations
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 水利及海洋工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Hydraulics & Ocean Engineering (on the job class)
學年度 108
學期 2
出版年 109
研究生(中文) 鍾世文
研究生(英文) Shih-Wen Chung
學號 N87071107
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 67頁
口試委員 指導教授-呂珍謀
口試委員-王裕民
口試委員-詹勳全
口試委員-李明靜
口試委員-賴泉基
中文關鍵字 農塘  淤積  水力排砂  模型試驗 
英文關鍵字 farm ponds  siltation  Model Test  hydraulic sediment removal 
學科別分類
中文摘要 「山坡地農塘」早年多為山坡地農業灌溉的重要水源,而近年來臺灣隨著受全氣候變遷之影響,在南部地區進入夏季時期因降雨不足造成乾旱問題時常發生,影響農業經濟發展,如今農塘因泥砂淤積導致蓄水量減低,且大多數農塘並無設置排砂設施,當土砂進入農塘內後就無法排出,尤其是持續長時間的淤積,突顯農塘除了提供農業灌溉之用,並同時達到遲滯洪水與調節泥砂重要性,因此山坡地農塘如何永續利用與有效管理將是未來所要面對之重要課題,所以如何將農塘淤泥清除為其首要,而水力排砂為經濟可行方案之一。
水力排砂係利用水流自身的力量,將當次洪水來砂或前期淤砂排出庫外的手段,不需要考量淤砂的後續處置措施,將原本上游的土砂回歸至下游河道。本研究的構想以築壩式農塘豎井為基礎,在豎井下方處設置開孔排砂管,以延伸水力排砂影響的範圍,配合洩降排砂的操作方式,利用水力特性渦動、重力與壓力差之作用,在不透過機械能作用或額外能源,進行農塘水力排砂之模型試驗規劃與設計。
本研究進行27組室內水槽試驗,探討前述築壩式農塘設置排砂管在調節農塘內泥砂殘餘之效果,本試驗於三種排砂配置下,採用三種水位高度(60cm、70cm、80cm)以及三種淤砂高度(30cm、40cm、50cm)。試驗結果顯示,在不同的水位高度及淤砂高度條件下,安裝排砂管時的排砂比,相較於無安裝排砂管時的排砂比明顯增加。在不同水位高及淤砂高度條件下,寬0.5公分半圓弧孔排砂管排砂比,優於寬1公分半圓弧孔排砂管。安裝排砂管排砂比,在水位高度固定條件下,當淤砂高度增加,排砂比隨之增加,但淤砂高度增加,水深也隨著降低,當淤砂比為0.714時,排砂比無明顯變化,當淤砂比為0.833時,反而造成排砂效率降低。經交叉比對分析,依本研究所設定的三種水位高度條件下,當淤砂比約在0.63至0.68之間時,配置排砂管排砂比為最佳。即使試驗結果顯示,築壩式農塘豎井結合排砂管的配置,能符合利用水力排砂達到增加泥砂輸出的目地,如果想應用在真實農塘仍還需要更進一步的探討。
英文摘要 Due to the climate change all over the world, Taiwan also suffers from the affects, especially, there were often the drought occurred by the lack of rainfall in the Southern Taiwan during the Summer. Which is resulted in the huge impact in economic development of agricultural industrial. Today, the accumulated siltation is damaging reduced water storage because of the lack of Sediment Removal Facility amount most of farm ponds. Therefore, the studies on the sustainable development and management on the siltation removal of slopeland farm ponds are much important than before.
A new vertical shaft type, with an open pipe at the bottom end, in the dam-type farm ponds is used to create hydraulic vortex, gravity and pressure difference to flush out the sediment silted up inside farm ponds. Without external power sources or energy to transport silt, the model of slope land farm ponds Sediment removal facilities is studied to identify whether is able to improve siltation accumulation.
According to the results of 27 sets of indoor modeling, we found that the effects of sediment removal under the dam-type farm ponds are significant and effective.
論文目次 摘要 I
EXTENDED ABSTRACT III
誌謝 XII
目錄 XIII
圖目錄 XV
表目錄 XVIII
第壹章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 研究方法 5
1.4 本文組織 6
第貳章文獻回顧 9
2.1 通砂類型之水力排砂 10
2.2 排淤類型之水力排砂 14
第參章模型試驗 20
3.1 模型設計 20
3.2 模型試驗之配置 23
3.3 模型試驗組合條件設定 25
3.4 試驗流程 27
3.5 量測儀器 28
3.6 研究分析方法 29
第肆章研究結果與分析 32
4.1 模型驗証與試驗編號編定 32
4.2 排砂試驗結果 36
4.3 排砂試驗分析與討論 55
第伍章結論與建議 63
5.1 結論 63
5.2 建議 64
第陸章參考文獻 65
參考文獻 1.4th International Symposium on Modern Technology of Doms,2007。
2.“Cost Analysis of Sediment Removal Techniques from Reservoir”,TUCE ARAS,2009。
3.R.White,“Evacuation of Sediments from Reservoirs”,pp.41,2001。
4.“Reservoir Sedimentation and Options for Its Regulation, an Overview”, Qazi M. Anwarul Haque, Pakistan Engineering Congress, 1994.
5.日本國土交通省北陸地方整備局,「連携排砂·通砂についてのQ&A」。
6.中村 壽浩,島根縣土木部河川課,「益田川ダムの設計と施工」。
7.行政院農業委員會水土保持局,「水土保持手冊」,2005。
8.行政院農業委員會水土保持局,「水土保持技術規範」,2014。
9.行政院農業委員會水土保持局,「集水區坡地多功能農塘活化應用計畫」,2018。
10.行政院農業委員會水土保持局臺南分局,「南高屏三縣市農塘調查及永續利用先期計畫」,2017。
11.行政院農業委員會水土保持局臺南分局,「南部地區農塘調查及保育治理需求評估」,2018。
12.行政院農業委員會水土保持局臺南分局,「築壩式農塘功能與壩體工法改善計畫」,2020。
13.朱鏡清,「進水口及沉砂池之設計」,水利會訊,第12期。
14.辻本哲郎·藤田光一,「流砂系管理に向けての學術·技術の展開の方向」,平成18年。
15.吳慶現,「水庫洪流泥砂運移特性及排砂工法之研究」,國立成功大學水利及海洋工程學系博士論文,2015。
16.陈成林、夏新利、侍克斌,「大库盘水库自吸式管道排沙系统研究」,中国农村水利水电,第6期,第101-103頁,2011。
17.张莉、夏新利、陈成林、侍克斌,「大库盘水库自压式管道排沙的试验研究」,水力發電,第36卷,第4期,第92-94頁,2010。
18.陳金諾、黃智聰、蔡智恆、鄭仁嶽,「空庫排砂與操作排砂之排砂效率比較」,農業工程學報,第63 卷第2 期,2017年。
19.馮正一、劉怡安,「農塘改建為滯洪設施效益評估之研擬」,臺灣水土保持期刊,59期,2007年。
20.曹斌,李婧贤,徐心一,夏建新,「粗颗粒管道水力输送试验研究」,泥沙研究期刊,第3期,2016年。
21.蔡長泰,建立水庫高效力排砂(4/4),經濟部水利署,2003。
22.渡邊守·田島健,國土交通省中部地方整備局,「ダムにおけゐ堆砂対策の環狀と課題」,平成20年。
23.經濟部水利署,「氣候變遷下水庫排砂對策研究(1/2)」,2010。
24.經濟部水利署,「氣候變遷下水庫排砂對策研究(2/2)」,2011。
25.經濟部水利署,「氣候變遷下水庫排砂對策研究總報告」,2011。
26.經濟部水利署,電子報第171期,2016。
27.經濟部水利署水利規劃試驗所,「水庫整體防淤策略」,2012。
28.經濟部水利署水利規劃試驗所,「曾文水庫排砂規劃-防淤工法可行性研究」,2013。
29.經濟部水利署水利規劃試驗所網站-規劃知識。
30.經濟部水利署南區水資源局,「白河水庫淤積物抽取放淤工程設計白河水庫淤積物放淤檢討與評估報告」,2018。
論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2020-08-18起公開。
  • 同意授權校外瀏覽/列印電子全文服務,於2020-08-18起公開。


  • 如您有疑問,請聯絡圖書館
    聯絡電話:(06)2757575#65773
    聯絡E-mail:etds@email.ncku.edu.tw