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研究生: 劉永發
Liu, Yong-fa
論文名稱: 簡易土層飽和度及地下水位量測設備之研發
Developing a Simple Apparatus for Measuring Soil Saturation and Groundwater Level
指導教授: 李德河
Lee, Der-her
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 108
中文關鍵詞: 飽和度地下水位監測儀器
外文關鍵詞: Water level, Degree of saturation, Monitoring instruments
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  • 暴雨期間邊坡土層含水量變化應是造成邊坡災害的主要誘因,為能確保人類生命安全,針對危險邊坡土層水分變化情形進行監測,並在災害發生前提供即時預警訊號,實為防災必要之方法。為讓監測儀器具有經濟性、簡易性、即時性等特性,本研究嘗試研發簡易土層飽和度及地下水位量測設備,使得監測預警作業能夠快速且廣泛的施做應用,達成防範災害的效果。
    現階段所發展出之LED水位顯示器與土壤飽和帶量測器於驗證過程中均獲得良好成效,並且可24小時於現地進行觀測,即時將量測結果顯示於燈號部位,供現場人員作為第一時間的警示判斷。LED水位顯示器與土壤飽和帶量測器之精度係由感測部位上的感應裝置間距來控制,藉由調整感應裝置之間距來改變監測之精度;當感應裝置間距愈小,量測精度愈佳。另外,本研究砂箱實驗亦發現,內徑尺寸為2cm×1cm×0.8cm,外徑長度約2.4cm之土壤飽和感應子,相較於內徑尺寸為1cm×1cm×0.8cm,外徑長度約1.4cm之土壤飽和感應子,對於砂箱水位升降變化之反應靈敏度較高。

    A drastic change of the soil water content in a slope is usually the main reason of a slope disaster, so monitoring the water variation in the risky slopes in order to provide an early warning is a necessary method to ensure human safety. The monitoring instrument should be economical, simple and can be set up instantly, so this research attempted to develop a simple instrument to measure the degree of saturation of soil layers and the water level of groundwater. We aim to provide a quick method which can be applied extensively to reach the disaster prevention result.
    The verifications of LED water level monitor and the soil saturated layer measuring instrument give the good results. The two monitoring instruments can be used 24 hours non-stop and the measuring result can be demonstrated immadiately by LED lights which can assists a field personnel in evaluating the risks. The precision of these instruments can be controlled by arranging the gap of the installed sensors, so we can increase the precision of the measurement by arranging the sensors in a smaller gap. In addition, the result of sand box experiment also shows that a larger saturation sensor (internal dimension : 2cm×1cm×0.8cm, and 2.4cm long) gives a better result in measuring the water level variation compared with a smaller sensor (internal dimension : 1cm×1cm×0.8cm, and 1.4cm long).

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 表目錄 VI 圖目錄 VII 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機與目的 2 1-3 研究流程 2 第二章 文獻回顧 4 2-1 降雨入滲與地下水位 4 2-2 監測儀器 11 第三章 新式監測預警設備之研發 18 3-1 鑽孔設備 18 3-1-1 鑽孔設備之改良 20 3-1-2 鑽孔設備之操作流程及其特性 23 3-2 LED概述 30 3-3 量測儀器之電源設定 31 3-4 LED水位顯示器 35 3-4-1 系統配置及原理 36 3-4-2 壓條式LED水位顯示器 37 3-4-3 電纜式LED水位顯示器 41 3-4-4 LED水位顯示器之適用性 44 3-5 土壤飽和感應子 46 3-6 簡易土層飽和度量測器 56 第四章 新式監測預警設備之室內實驗 57 4-1 LED水位顯示器 57 4-2 土壤飽和感應子 65 4-3 簡易土層飽和度量測器 76 第五章 新式監測預警設備之應用 81 5-1 LED水位顯示器 81 5-1-1 埋設步驟 81 5-1-2 現地埋設情形 82 5-1-3 應用成效評估 85 5-2 土壤飽和帶量測器 90 5-2-1 埋設步驟 90 5-2-2 現地埋設情形 91 5-2-3 應用成效評估 100 5-3 簡易土層飽和度量測器 102 第六章 結論與建議 103 6-1 結論 103 6-2 建議 105 參考文獻 106

    1.王如意、易任,應用水文學上冊,國立編譯館,台北市,第208-210頁、第214-217頁,1984。
    2.毛子文、張睦雄、吳宗富、陳秋江,「香港GCO 貫入試驗與標準貫入試驗相關性之初步探討」,第十一屆大地工程學術研究討論會論文集,萬里,第H05-1~H05-5頁,2005。
    3.田永銘、孫思優、吳柏林、何明錦、陳建忠,「山坡地災害緊急應變及安全監測」,地工技術,第87期,第39-48頁,2001。
    4.田坤國,梨山地滑影響因子與危害管理值之研究,國立成功大學土木工程研究所博士論文,台南市,1999。
    5.行政院公共工程委員會,台灣地區山區道路規劃設計參考手冊之研究(含災害成因對策分析),台北市,第4-1~4-39頁,2006。
    6.李德河,「坡地災害之預防與監測」,山坡地開發災害防治研討會論文集,台南市,第41-52頁,1997。
    7.李德河、張舜孔、林宏明,「山區道路邊坡崩壞特性調查與整治-以阿里山公路為例」,地工技術,第104期,第63-74頁,2005。
    8.何樹根、陳斗生、詹連昌,「梨山地滑區之全自動化監測系統」,地工技術,第86期,第39-52頁,2001。
    9.林美聆,坡地開發技術之研究,行政院公共工程委員會委託研究,台北市,第6-1~6-24頁,2003。
    10.紀宗吉、林朝宗、許智鈞,地質災害調查報告第一號,台灣山崩災害專輯(一),經濟部中央地質調查所,第125-131頁,2000。
    11.范嘉程、馮道偉,「以有限元素法探討暴雨時邊坡之穩定分析」,地工技術,第95期,第61-74頁,2003。
    12.梁昇,「穿地雷達回波的原理及其應用於地下水水位之偵測」,農林學報,第39卷,第2期,第201-219頁,1990。
    13.國立成功大學公共工程研究中心,龍崎鄉崎頂村兵仔舍地滑地地質調查報告,委託單位龍崎鄉公所,2000。
    14.陳主惠、張守陽、周憲德、李伯亨,「入滲對非飽和邊坡淺層崩塌發生機制之研究」,中華水土保持學報,第35卷,第1期,第69-77頁,2004。
    15.陳宗顯、詹錢登、陳伸賢、曾鈞敏,「降雨和地下水位變化之相關性研究」,臺灣水力,第53卷,第4期,第1-12頁,2005。
    16.陳時祖,「雨量與邊坡崩塌的關係」,地工技術,第57期,第75-80頁,1996。
    17.陳榮河、林美聆、廖洪鈞、林三賢、廖瑞堂、周南山、李維峰,「臺灣坡地與土石災害防治之回顧與展望」,地工技術,第100期,第107-126頁,2004。
    18.莊賦祥,「藍綠光發光二極體」,科學發展,第349期,第46-53頁,2002。
    19.黃立煌,「崩積土邊坡水壓計資料分析」,地工技術,第12期,第26-34頁,1985。
    20.黃名村、劉格非、顏文儒,「微波探測淺層地下水位」,力學,第19卷,第2期,第143-153頁,2003。
    21.黃安斌、林志平,「道路邊坡高效能監測系統研發與崩塌預警基準制定」,交通部,台北市,第25-32頁,2003。
    22.黃安斌、林志平、廖志中、潘以文、湯士弘、簡旭君、吳政達、葉致翔、盧吉勇、楊培熙,「先進邊坡監測系統之研發」,土木水利,第29卷,第2期,第65-78頁,2002。
    23.葉信富、陳進發、李振誥,「降雨入滲對坡地穩定影響之研究」,中華水土保持學報,第36卷,第2期,第145-158頁,2005。
    24.Abramson, L. W., Lee, T. S., Sharma S., and Boyce, G. M., Slope Stability and Stabilization Methods, John Wiley & Sons, Inc., New York, pp.644-647, 2002.
    25.Dowding, C.H., Huang, F.C., and Mccomb, P.S., “Water Pressure Measurement with Time Domain Reflectometry Cables”, Geotechnical Testing Journal, GTJODJ, Vol.19, No.1, pp.58-64, 1996.
    26.Geotechnical Engineering Office, GEOGUIDE II - Guide to Site Investigation, Hong Kong, pp.359, 1996.
    27.Geotechnical Engineering Office, Geotechnical Manual for Slope, Hong Kong, pp.53-70, 2000.
    28.Lumb, P., ”Slope Failures in Hong Kong”, Quarterly Journal of Engineering Geology, Vol.8, pp.31-65, 1975.
    29.Ross, G.S., Apparatus and Method for Measuring the Level of a Contained Liquid, U.S. Patent, No.3,pp. 832-900, 1974.

    下載圖示 校內:2010-08-28公開
    校外:2012-08-28公開
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