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標題: Model Research of Flushing Efficiency for Amuping Desilting Tunnel of Shihmen Reservoir
石門水庫阿姆坪防淤隧道沖淤效能試驗研究
作者: 吳柏翰
Po-Han Wu
關鍵字: 石門水庫;阿姆坪;水工模型;排砂比;沖淤效能;乾容重;Shihmen Reservoir;Amuping;Hydraulic model;Sediment flush ratio;Flushing efficiency;dry unit weight
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摘要: 
石門水庫為一多目標水庫,但因1963年時原設計並無防淤之專用設施,營運至今已淤積嚴重,為維持水庫庫容及穩定供水,如何才能減少淤積延長水庫壽命,實為刻不容緩之重要課題。目前經濟部水利署已規劃在水庫中游阿姆坪興建防淤隧道,透過抽砂船將庫區淤泥抽至下游沖淤池暫置,待豪大雨或颱洪期間利用洪水將淤泥沖刷至下游大漢溪,以補充砂源,還砂於河並維持河道之平衡。
本研究係針對「石門水庫阿姆坪防淤隧道工程」以水工模型試驗探討其暫置沖淤池淤泥之沖淤效能,研究中首先考慮試驗供水能力、加砂量、試驗場地大小等因素,模型比例尺採1:40進行沖淤效能試驗探討,模型建成後,先進行進水口水位流量率定及隧道出水口流速驗證試驗,以作為模型試驗流量控制依據,再依沖淤池佈置案進行沖淤試驗,最後進行4個方案分析比較以探討不同沖淤池布置方案下之沖淤效能,經成果分析顯示方案4排砂比最高,達97.55%,其沖淤效能最佳。為探討淤泥堆置時間所造成不同淤泥壓密程度,是否影響其沖淤效能,本研究接續以方案4布置條件下改變淤泥堆置時間(由7天延長至14天),進行2場次試驗,試驗結果卻顯示,因淤泥堆置時間增加導致淤泥乾容重增加,而沖淤池整體排砂比下降為84.62%;若為達到相同排砂比,其所需沖淤時間由11.07小時延長到31.62小時,所耗水體積則由原來2,391萬m3增加到6,830萬m3,則為決策單位應做進一步之成本評估。

Shimen Reservoir is a multi-objective reservoir, but it was original designed without any silt-sluicing facility in 1963. Through years of operation the reservoir has experienced severe siltation. In order to maintain the capability and stability of water supply, it has become imperative issue that how to reduce sediments and extend the life of the reservoir. Water Resources Agency, Ministry of Economic Affairs was currently planned to build desilting tunnel in midstream Amuping of the reservoir. Usually silt in the flushing pool is pumped by sand suction dredger from the reservoir and is flushed to downstream Tahan River to supply the sand source during heavy rain or typhoon period.
This research tested flushing efficiency of ' Amuping desilting Tunnel of Shihmen reservoir ' by hydraulic model. We adapted 1:40 scale model test by the ability of water supply, sand volume, space of the test site and other factors. The sediment flush ratio of case 4 is the best after testing four cases. It can be up to 97.55%. In order to explore the flushing efficiency under diffent degree of compaction caused by different silt piling time, we kept doing two test that change the silt piling time (extended from seven days to 14 days) under case 4 conditions. The test results show that sediment flush ratio has decreased to 84.62% when dry unit weight increased caused by increased silt piling time. In order to achieve the same sediment flush ratio, it required much more flushing time from 11.07 hours extended to 31.62 hours and water consumption is increased from 23.91 million m3 to 68.30 million m3. It worth the decision unit to evaluate the cost.
URI: http://hdl.handle.net/11455/89446
其他識別: U0005-0408201510252200
Rights: 同意授權瀏覽/列印電子全文服務,2018-08-19起公開。
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