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系統識別號 U0026-0812200911182377
論文名稱(中文) 坡面土壤特性對於地下水入滲行為影響之研究
論文名稱(英文) Study on The Influence of Soil Proprety on hillslope’s Subsurface Water Flow
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 水利及海洋工程學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Hydraulics & Ocean Engineering
學年度 92
學期 1
出版年 93
研究生(中文) 李明浩
研究生(英文) Ming-Hao Lee
電子信箱 sceam@ms10.url.com.tw
學號 n8690120
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 94頁
口試委員 指導教授-謝正倫
口試委員-徐國錦
口試委員-陳禮仁
中文關鍵字 入滲  未飽和層  地下水 
英文關鍵字 unsaturated  infiltration  groundwater 
學科別分類
中文摘要   台灣山區每逢豪雨來臨,雨水沖刷坡面土壤,逕流挾帶泥砂至流域中,使流域土砂量大增、下游地區飽受土砂災害。一般來說,坡地表層通常為枯枝落葉層,滲透性比草地和裸露地來的好,亦有調節水流之功能,因此對於坡面淺層土壤地下水入滲行為逐漸受到重視。本研究主要探討不同土壤層對於地下水入滲之影響。
  本研究方法共分為基礎理論以及實驗兩大部分,其中基本理論研究主要以土壤特性和地下水基本理論,來探討土壤飽和層和未飽和層地下水流動,並用土層中地下水張力實驗和地下水入滲實驗來作驗證與分析。
  在地下水室內張力實驗中,砂質土壤中在最小張力下,有效含水量近乎相同,而現場土壤則有效含水量就相差甚多。對於地下水入滲時初期進水段,當其表層土壤快達到飽和時,才開始向下流動;同為表層中粗砂、細砂和現場土壤,以粗砂土層的水傳遞最快,而現場土壤和細砂的入滲速度相近。本研究利用張力實驗結果來求取BC model中 和 以及VG model中 、n和m等參數。並建立地下水入滲實驗中土壤內水流速度場分布,發現在乾土和濕土時,速度場有所不同。並利用一維地下水模式作為驗證,其結果只在地下水入滲速度與實驗相當符合。
英文摘要   This paper is study on flow underground in hillslope area. There are two major parts in this paper. One is the theory about groundwater, and the other one is experiment indoors. In order to understand the movement of groundwater, Darcy’s law and Richard’s equation are applied, and a 1-D mathematical model is developed. The groundwater content is measured by sensors made by SENTEK CO. in experiments. With the new sensors, groundwater content could be measured exactly and quickly. So, to get good data is much easier and faster than old methods.     Finally, BC model and VC model are applied into Darcy’s equation and Richard’s equation, and it gets good result when comparing with data from experiments and mathematical model.
論文目次 中文摘要……...……………………………………….……………………………….Ⅰ
英文摘要……...……………………………………….……………………………….Ⅱ
謝 誌……………………………………………………………………….………Ⅲ
目 錄……...…………………………………………………….………………….Ⅳ
圖 目 錄…...…………………………….…………………………………………….Ⅶ
表 目 錄………………………………….………………...……………………….ⅩⅠ
符號說明……………………………………………………………….……………ⅩⅡ
第一章 緒 論
1-1 研究動機…………………………………………………...........………….…1
1-2 前人研究…………………………………………………….…………..…….2
1-2-1地下水理論………………………………………………………………….2
1-2-2地下水實驗……...…………………………………………………………..3
1-2-3現場應用………..…………………………………………………………...3
1-3 研究架構………………………………………………………………………5
第二章 土壤特性與地下水滲流理論
2-1 集水區坡面淺層土壤之特性……….…………………………………….7
2-1-1坡面土壤分析…………………………………………………………….…7
2-1-2土壤之物理性質…………………………………….……………………....9
2-2地下水基本理論………………………..……………………………………13
2-2-1達西定律(Darcy定律)………………………..……………………….13
2-2-2 Mualen模式…………………………………..…………………………..14
2-2-3持水曲線…………………………………………..……………………...17
2-2-4地下水連續方程式………………………………...……………………..19
第三章 表層土壤之地下水實驗
3-1 實驗目的……………………………………….…..…………………..…..21
3-2 土壤材料選定與試驗……………………..…………………….….…...22
3-3 土壤張力實驗……………………………..………………………..…….26
3-3-1實驗設備…………………………………….....……….………….….…26
3-3-2實驗佈置…………………………………………….……….…….…….28
3-3-3實驗架構與流程…………………………………….……….….…….…29
3-4 地下水滲流實驗…………………..……………….………….….………..31
3-4-1實驗設備………………………….………………………….….….……31
3-4-2實驗佈置……………………………….……………………..……….…34
3-4-3實驗架構與流程……………………….……………………..……..……35
3-5 實驗成果……………………………….…………………….….……..….38
3-5-1土壤張力實驗結果…………………………….……………..…….……38
3-5-2地下水入滲實驗結果……………………….……………….……….….40
第四章 地下水入滲之驗證與分析
4-1 持水曲線率定…………………………………………………………......52
4-2相對滲透係數和有效含水量之關係…………………………...……..55
4-3地下水入滲實驗之速度場……………………………….……………...61
4-4模式驗證-以砂質土壤作為驗證……………………………………….85
4-4-1模式建立………………………………………………………………….85
4-4-2模式結果與比較………………………………………….………….…………..87
第五章 結論與建議
5-1 結論…………………………………………………………………………89
5-2 建議…………………………………………………………………………90
參考文獻…………………………………………………………………………….…91
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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2005-09-03起公開。
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