研究實績

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高含砂水流整治規劃條件檢討及計算模式研發應用(3/3)

本計畫主要目的乃是藉由高含砂水流之特性分析、數值模擬及模型試驗對現象瞭解後,藉以檢討高含砂水流河川之整治規劃條件。計畫分三年執行,整合理論基礎的探討及實際應用之研發,期望本計畫完成後,相關研究成果可提供予現場工程師於實務案例防災、工程規劃及設計之參考。

本研究整理高含砂水流的成因與理論,回顧前人發展之數值模式及實驗以及相關研究,對本研究高含砂水流作出定義,並彙整台灣地區高含砂水流災害型態。為具體量化規劃設計之準則,本研究針對高含砂水流特性建立一水深平均二維高含砂水流模式,以數值模型試驗嘗試建立規劃設計簡易定量參數。期間為確認模式之正確性,本研究亦進行定床及動床物理模型試驗,以作為模式之校驗。數值模式主要功能包含流體密度效應、賓漢流態之模擬及沉滓運移模擬。研究成果提出水深增量、剪力增量、流速增量,作為高含砂水流規劃設計之主要定量參數,並提出與含砂濃度對應之直接關係式,應用上極為簡易。基於此結果,為提供工程師應用,並參考水利工程規劃設計規範,擬定一規劃設計流程。最後以東埔蚋溪為應用範例。將上述的規劃設計流程與範例摘錄於規劃設計簡易參考手冊中,提供規劃單位參考。並將相關的架構與規劃設計內容植入整治規劃操作軟體中,俾利於規劃設計單位參考使用。