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標題: 單階自由跌水工設計之視窗化模式建立與應用
Development and Application of Windows-Based Model for Single Step Free Overfall Drop Structures
作者: 闕河杰
Chueh, Ho-Chieh
關鍵字: Windows-Based;視窗化;Free Overfall Flow;Bed Slopes;自由跌水;渠床坡度
出版社: 土木工程學系所
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摘要: 
近年來為了河道治理或取水等目標,經常於河道中設置跌水工、攔河堰或防砂壩等工程設施,雖可穩定上游河道,但因構造物上下游高度相差過大,使高速水流瞬間沖擊下游面,造成下游面河床承受極大沖擊能量,並導致水工結構物之毀損或破壞。
本文利用VB(Visual Basic)程式語言,研發一套單階自由跌水視窗化設計模組,且收集數筆台灣地區現地跌水工設計尺寸作為輔佐資料,藉此了解台灣地區跌水工設計概況,並進一步選擇案例應用之。研究結果利用跌水高度H、渠床坡度S及上游水深Y0作為水力參數進行數值演算,可將所求得自由跌水流作用下之水流行為(如沖擊位置Ld、水墊區水深Yp、尾水深Y1、沖擊角度θ)、沖擊區有效長度Bn、最大沖擊壓力水頭Hpd、單寬沖擊作用力Fd及能量變化ΔE等數據呈現於表單中。同時挑選跌水工現地案例,代入本視窗化設計模組進行運算,可展現出相對應之水流沖擊行為及能量變化圖,冀使利用本視窗化模組能提供跌水工設計參考。

In recent years, the civil structures crossing the river have been widely used in both natural and artificial channels to process the water resource management. These structures usually lead to a sudden vertical change of channel slope and induce a free over fall flow, and the large impact force of a free over-fall flow usually damages the civil structure.
This study developed a window-based design module of single step free overfall through Visual Basic program and compared with the design dimension of drop structures in Taiwan. The investigation result utilizes hydraulic parameters such as drop height H, head depth Y0 and bed slopes S to be calculated by a window-based design module. Then a series of the data such as the impact position Ld, the pool depth Yp, the tailwater depth Y1, the nappe impact angle θ, the length of impact zone Bn, the maximum impact pressure head Hpd, the unit width of impact force Fd and the energy dissipation ΔE is listed on form. Besides, this paper chooses the example of drop in the field to be simulated, and we can show the figure of hydraulic behavior and the energy dissipation through this module. This investigation provides the reference for the following design of single step overfall.
URI: http://hdl.handle.net/11455/15950
其他識別: U0005-1208200912114100
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