堤面坡度與下刷水流及堤趾沖刷之關係研究(I)

Abstract

當波浪作用於海堤時,在堤面上發生溯升現 象後,水體沿堤面迴流下刷,再與入射之波浪產 生交互作用,此一複雜的機構,常導致堤趾被沖 刷,嚴重者可引致堤體崩壞.本計畫旨在探討海 堤的堤面坡度與下刷水流及堤趾沖刷的關係, 以了解堤址附近的水流特性及引致堤趾沖刷的 機制,以尋求適當的堤趾保護策略.本計畫擬以 三年為期,分別以定床及動床模型實驗配合學 理基礎分析進行研究.首年的研究中,將以定床模型為主,旨在瞭解堤面坡度及波浪特性與下 刷水流的關係;將藉助光電測流系統進行堤趾 附近流況的可視化與速度場的觀測,而水流對 堤趾的作用力亦將於本研究中探討,以掌握堤 趾沖刷的力學機構.實驗進行時,將分別考慮光 滑及粗糙的堤面,而波浪將考慮在堤面上碎波 、不碎波及堤趾位置碎波之情況.第二年的研 究,則將進行動床模型的情形,量測堤趾附近流 況變化及堤趾的沖刷剖面,並探討其間的關係. 第三年則以前兩年的研究基礎,探討適當的保 護工對堤趾沖刷的防制成效,亦以動床模型實 驗為研究手段.