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dc.contributor陳樹群zh_TW
dc.contributor.author黃揮凱zh_TW
dc.contributor.authorHui-Kai Huangen_US
dc.contributor.other水土保持學系所zh_TW
dc.date2015zh_TW
dc.date.accessioned2015-12-07T08:05:58Z-
dc.identifierU0005-0508201514590800zh_TW
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dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/89384-
dc.description.abstract臺灣傳統土石流防治工法,以全封閉式壩與梳子壩為主,本研究探討鋼管壩、梳子壩、全封閉式壩三種壩體對於礫石及漂流木之能力何者較佳,全封閉式壩體雖然可以攔阻大部分的礫石及流木,但壩體淤滿後並失去其功能,而梳子壩為透過性壩體,雖然可避免短時間淤積過量,但台灣土石流頻繁發生,連續土石流時水流挾帶大量土石躍過壩體,對下游保護對象造成危害。鋼管壩改良了梳子壩難以改變的缺點,其縱材及橫材皆可自由拆卸,藉由不同的組裝方式可適用於不同環境。 本研究在南投惠蓀林場蘭島溪二號橋上游,設置實體鋼管壩,進行粒徑調查,並利用幾何相似定律進行模型及礫石之縮比,以符合室內渠槽實驗之大小。本研究著重在三種壩體對於漂流木及礫石混合漂流木攔阻能力與機制之分析,並且比較鋼管壩在橫桿拆卸的情形下攔阻率之變化,本研究先以相同流量探討三種壩體對於漂流木攔阻效率及機制,再以不同體積率之漂流木進行礫石與流木攔阻實驗,透過實驗影像及實驗數據進行分析。 本研究之實驗結果顯示三種壩體皆能將礫石與流木攔阻下來,鋼管壩與梳子壩皆可藉由流木間的互相卡合使整體停止,而鋼管壩之攔阻率約比梳子壩高30%;當漂流木數量增加10%時,梳子壩及鋼管壩之攔阻率上升2~10%,但全封閉式壩則無顯著影響;鋼管壩拆除橫桿後礫石攔阻率降低且壩體內部堆積率上升10%,從實驗結果可得知鋼管壩底部間距大小影響攔阻率與堆積率,故在未來可視實際泥沙變化趨勢調整鋼管壩底部間距以穩定河床。zh_TW
dc.description.abstractThe traditional debris flow control engineering is using closed-type check dam and slit check dam in Taiwan. To explore trapping efficiency this study divide check dams into three types as closed-type check dam, slit dam, and modular steel check dam. Closed-type check dam which can trap all kind of sediment or driftwood. However closed-type check dam which trap all kind of sediment is usually full and losing its ability of trapping after flood. Slit check dam is permeable dam, so it can prevent from depositing all of sediment in a short time. However, in recent years, the deposition of slit check dam may cross over the dam with flow. A modular steel check dam improves the existing hard-to-change disadvantages of slit dam structure. The assembling of longitudinal and transverse beams can be constructed independently, and then it could be freely configured to form a flexibly adjustable modular steel check dam. This study used the laws of geometric similitude to design model of dam and experimental boulders at Lan-Dow river. The main comparisons focused on the trapping mechanisms of woody debris of three types check dams and compared the deposition rate of modular steel check dam with removable transverse beams. To explore the trapping efficiency of three types check dams this study conduct experiment with same discharges. This study analysis the deposition rate of debris flow in different volume rate of driftwood through the image of experiment. As a result, slit check dam and modular steel check dam could trap boulders and stop debris flow by arched stacking efficiency. The sediment deposition rate of the modular steel check dam increase 30% than slit check dam. When the volume of driftwood increase 10% the sediment deposition rate of slit check dam and modular steel check dam increased 2~10%. The deposition rate in modular steel check dam increased 10% without transverse beams. Finally this study showed that the interval between the lower transverse beam and flume bed affected the sediment deposition rate, we can construct the modular steel dam according requirement in the future.en_US
dc.description.tableofcontents目錄 摘要 i Abstract ii 目錄 iv 圖目錄 vii 表目錄 vi 一、前言 1 二、文獻回顧 2 2.1 防砂壩之簡介 2 2.2 國內防砂壩文獻 4 2.3 國外防砂壩文獻 4 2.3.1 義大利山區 4 2.3.2 奧地利山區 5 2.3.3 日本地區 7 2.4 防砂壩對河床輸砂之影響 10 2.5 小結 11 三、實驗設計及實驗流程 12 3.1 實驗渠槽設計 12 3.2 實驗流木設計 13 3.3 實驗礫石設計 13 3.4 實驗影像 15 3.5 壩體設計 15 3.5.1 鋼管壩之設計 16 3.5.2 梳子壩之設計 16 3.5.3 全封閉式壩之設計 17 3.6 實驗條件與流程 17 3.6.1 漂流木攔阻實驗實驗條件與流程 17 3.6.2 流木混合土石攔阻實驗實驗條件與流程 19 四、漂流木攔阻實驗 22 4.1 實驗現象概述 22 4.2 鋼管壩實驗現象概述 22 4.3 梳子壩實驗現象概述 27 4.4 全封閉式壩實驗現象概述 32 4.5 攔阻率分析 34 五、礫石與流木攔阻實驗 36 5.1 鋼管壩實驗現象概述 36 5.1.1 未拆橫桿鋼管壩(底部間距=2.6cm) 36 5.1.2 拆一橫桿鋼管壩(底部間距B=4.60cm) 40 5.1.3 拆除全部橫桿鋼管壩 44 5.1.4 拆除底部第二根橫桿 49 5.1.5 拆除底部第二及第三根橫桿 51 5.2 梳子壩之實驗現象 52 5.3 全封閉式壩體之實驗現象 54 5.4 攔阻率分析 56 5.5 堆積率分析 57 5.6 礫石運動分析 59 六、結論 62 參考文獻 64 表目錄 表 2.1各類型防砂壩應用性之彙整 3 表 2.2鋼管壩的類型與應用(Ono et al., 2004) 8 表 3.1鋼管部材純間距規範 16 表 3.2流木攔阻實驗實驗條件 18 表 3.3礫石混合流木實驗條件表 20   圖目錄 圖 2.1開口壩之六種型式示意圖(Wehrmann et al.,2006) 4 圖 2.2Centa野溪上砌石防砂壩 5 圖 2.3Cismon上防砂壩於土石流淤滿後情況 5 圖 2.4Cismon野溪中防砂壩淤滿後改建成梳子壩 5 圖 2.5奧地利全封閉型防砂壩 6 圖 2.6奧地利全封閉連續型防砂壩 6 圖 2.7奧地利大型橫樑壩 7 圖 2.8奧地利小型橫樑壩 7 圖 2.9奧地利梳子壩 7 圖 2.10奧地利開口壩 7 圖 2.11日本全封閉式壩體 8 圖 2.12日本透過性鋼管壩 8 圖 2.13鋼管壩攔阻漂流木 8 圖 2.14維持河道生態機能 8 圖 2.15維持山區河道環境 9 圖 2.16日本鋼管壩(鋼管結構透過型構造物) 9 圖 2.17穩定河川平衡模式(Lane, 1955) 10 圖 3.1渠道俯視圖 12 圖 3.2實驗渠槽圖 13 圖 3.3實驗礫石粒徑分布曲線 14 圖 3.4實驗礫石 14 圖 3.5 拍攝實驗用攝影機 15 圖 3.6鋼管壩示意圖及實際圖 16 圖 3.7梳子壩示意圖 17 圖 3.8全封閉式壩 17 圖 3.9漂流木攔阻實驗流程圖 19 圖 3.10礫石混合流木攔阻實驗流程圖 21 圖 4.1鋼管壩攔未拆橫桿阻漂流木過程(Q=0.0077cms) 23 圖 4.2鋼管壩攔拆一橫桿阻漂流木過程(Q=0.0077cms) 24 圖 4.3鋼管壩拆二橫桿攔阻漂流木過程(Q=0.0077cms) 25 圖 4.4梳子壩攔阻漂流木過程(Q=0.0077cms) 29 圖 4.5梳子壩攔阻漂流木過程(Q=0.00257cms) 30 圖 4.6梳子壩攔阻漂流木過程(Q=0.00171cms) 31 圖 4.7梳子壩攔阻漂流木過程(Q=0.00129cms) 32 圖 4.8全封閉式壩攔阻漂流木之過程(Q=0.0077cms) 33 圖 4.9鋼製梳子壩流量與攔阻率之關係 35 圖 4.10不同壩型攔阻漂流木效果(流量為0.0077cms) 35 圖 5.1未拆橫桿之鋼管壩(底部間距B=2.60cm)攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率5%俯視) 37 圖 5.2未拆橫桿之鋼管壩(底部間距B=2.60cm)攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率5%側視) 38 圖 5.3未拆橫桿之鋼管壩(底部間距B=2.60cm)攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率15%俯視) 39 圖 5.4未拆橫桿之鋼管壩(底部間距B=2.60cm)攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率15%側視) 40 圖 5.5拆一橫桿之鋼管壩(底部間距B=4.60cm)攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率5%俯視) 41 圖 5.6拆一橫桿之鋼管壩(底部間距B=4.60cm)攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率5%側視) 42 圖 5.7拆一橫桿之鋼管壩(底部間距B=4.60cm)攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率15%俯視) 43 圖 5.8拆一橫桿之鋼管壩(底部間距B=4.60cm)攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率15%側視) 44 圖 5.9拆全部橫桿之鋼管壩攔阻土石流之歷程(漂流木體積率5%俯視) 45 圖 5.10拆全部橫桿之鋼管壩攔阻土石流之歷程(漂流木體積率5%側視) 46 圖 5.11拆全部橫桿之鋼管壩攔阻土石流之歷程(漂流木體積率15%俯視) 47 圖 5.12拆全部橫桿之鋼管壩攔阻土石流之歷程(漂流木體積率15%側視) 48 圖 5.13拆底部第二根橫桿之鋼管壩攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率5%側視) 49 圖 5.14拆底部第二根橫桿之鋼管壩攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率15%側視) 50 圖 5.15拆底部第二根及第三根橫桿之鋼管壩攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率5%側視) 51 圖 5.16拆底部第二根及第三根橫桿之鋼管壩攔阻土石流之歷程 (漂流木體積率15%側視) 52 圖 5.17梳子壩攔阻土石流之歷程(漂流木體積率5%) 53 圖 5.18梳子壩攔阻土石流之歷程(漂流木體積率15%) 54 圖 5.19全封閉式壩攔阻土石流之歷程(漂流木體積率5%) 55 圖 5.20不同壩體礫石攔阻率之比較 57 圖 5.21鋼管壩橫桿不同拆卸方式對壩體內部率之影響 58 圖 5.22礫石混合流木撞擊未拆橫桿之鋼管壩(高速攝影情形下) 60 圖 5.23礫石混合流木撞擊拆除底部兩根橫桿鋼管壩(高速攝影情形下) 61 圖 5.24礫石混合流木撞擊全部根橫桿鋼管壩(高速攝影情形下) 61zh_TW
dc.language.isozh_TWzh_TW
dc.rights同意授權瀏覽/列印電子全文服務,2018-08-19起公開。zh_TW
dc.subject鋼管壩zh_TW
dc.subject土砂攔阻效率zh_TW
dc.subject可拆卸式橫桿zh_TW
dc.subjectModular steel check damen_US
dc.subjectsediment trapping efficiencyen_US
dc.subjectremovable transverse beamen_US
dc.titleWoody Debris And Sediment Trapping Efficiency Of Three Types Check Dams Experimental Analysisen_US
dc.title三種防砂壩攔阻漂流木及土砂效率分析zh_TW
dc.typeThesis and Dissertationen_US
dc.date.paperformatopenaccess2018-08-19zh_TW
dc.date.openaccess2018-08-19-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.openairetypeThesis and Dissertation-
item.cerifentitytypePublications-
item.fulltextwith fulltext-
item.languageiso639-1zh_TW-
item.grantfulltextrestricted-
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