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系統識別號 U0026-1208201115401100
論文名稱(中文) 防砂壩潰壩後河床演變過程之實驗研究
論文名稱(英文) Experiment Study of the riverbed variation after a check-dam failure
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 99
學期 2
出版年 100
研究生(中文) 周士傑
研究生(英文) Shih-Chieh Chou
電子信箱 yankees14x@hotmail.com
學號 N86981058
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 81頁
口試委員 指導教授-謝正倫
口試委員-陳禮仁
口試委員-卡艾瑋
口試委員-王筱雯
中文關鍵字 防砂壩  潰壩  土石流  擴散方程式 
英文關鍵字 check-dam  dam failure  debris flow  diffusion equation 
學科別分類
中文摘要 為了解防砂壩潰壩後的河床的演變過程,本研究利用實驗進行研究,討論數種不同實驗條件下對於河床的變化情形,包括壩體高度、流量以及坡度等,再利用擴散方程式的理論,模擬各個實驗的理論河床,再加以分析其特性。在實驗的過程中,潰壩初期河床有較為激烈的變動,壩體上游劇烈沖刷及下游大量的淤積,透過泥砂移動層及全流動深度的分析比較後發現,在潰壩的初期,泥砂的運動主要為土石流形式,隨著時間的增加,逐漸轉變為不成熟土石流及一般的河道輸砂型態,這與擴散方程式理論較為不同,導致在坡度與淤積距離有些許差異;此外,在本研究的實驗與理論綜合分析成果包括坡度變化、角速度變化、侵蝕淤積距離以及轉折點等分析等,其中在坡度與角速度變化方面,潰壩初期坡度變化較為快速,隨著時間的逐漸減緩;侵蝕淤積距離方面觀察到時間與侵蝕淤積距離關係式;轉折點方面,實驗分析結果為位於壩體高度的0.3至0.35倍之間。最後對於潰壩後河床最初穩定坡度與潰壩前上游淤砂坡度及下游河床坡度進行分析,得知最初穩定坡度與潰壩前坡度有很高的相關性。
英文摘要 In order to understand riverbed evolution of check-dam failure, this study include experiment and theory. The experiment provide a detailed view of a phenomenon that include different experimental conditions such as different dam height, flow rate and channel slope, and then use diffusion equation to simulate the bed of the riverbed, coupled with analysis of its characteristics. During the dam failure process we observed evolution have a drastic change, the upstream has been erosion and downstream has been deposition, sediment transportation type by debris flow to general bed load. In addition, in this study focuses on the experimental and theoretical, including changes of slope, angle velocity, erosion and deposit distance and pivot point etc. In dam failure period, angle velocity and riverbed slope always vary especially dam-break occurrence, However, a pivot point of the riverbed was observed the dam-break wave cases of 0.3. Finally, the initially stable slope and the slope before the dam has a high correlation.
論文目次 摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 V
圖目錄 VI
符號說明 VIII
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 2
1-3 文獻回顧 4
1-4 研究架構 8
第二章 實驗設計與佈置 10
2-1實驗設備與配置 10
2-1-1實驗設備 10
2-1-2 實驗配置 13
2-2 實驗條件 15
2-3實驗步驟 16
第三章 實驗觀察及描述 19
3-1泥砂運動行為 19
3-2實驗條件對於河床的影響 32
第四章 潰壩後河床型態分析與討論 37
4-1擴散方程式解析解 37
4-2上下游河床演變過程分析 40
4-2-1上下游河床坡度變化 40
4-2-2上下游河床角速度變化 44
4-3輸砂侵蝕距離變化分析 47
4-4轉折點討論 49
4-5河床坡度比較 51
第五章 結論與建議 54
5-1結論 54
5-2建議 55
參考文獻 56
附錄、各實驗case實驗與理論比較結果 58
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