摘要
邊坡崩塌與降雨型態、地下水位、土壤材質及含水量等因子有關。本研究進行一系列砂箱實驗，探討降雨過程中土壤孔隙壓力及含水率的變化，實驗在一個長30 cm、寬20 cm、高60 cm的壓克力柱狀水槽內進行，可調整水槽內地下水位。試驗時將泥沙倒入水槽均勻填滿，在水槽頂部架設人工降雨器，水槽底部安裝孔隙水壓計，水槽內離底部0 cm、20 cm、40 cm處安裝土壤含水率計。試驗條件包括：兩種不同地下水位高度（5 cm及15 cm）、兩種不同土壤材質（均勻粒徑砂d_50=0.6 mm與級配砂d_50=0.22 mm）、三種不同降雨強度(24 mm/hr、48 mm/hr及72 mm/hr)及三種不同降雨型態（固定強度降雨、變動強度降雨、間歇降雨）。
實驗量測結果顯示(1)在有地下水的情況下降雨入滲濕峰接觸地下水面時，水槽底部孔隙水壓會出現驟升現象，水壓驟升量與降雨強度及土壤材質有關；(2)降雨強度與土壤材質會影響土壤孔隙水壓及含水率上升的時間點、上升率及峰值，而且降雨強度與孔隙水壓上升率兩者並非成等比例關係;(3)變動降雨強度試驗結果顯示中峰型降雨比相同雨量的其他雨型造成更高的孔隙水壓峰值;(4)間歇降雨造成更快的孔隙水壓上升時間點;(5)土壤材質會影響孔隙水壓的上升時間點、上升率與峰值，亦即顆粒較細的級配砂比顆粒較粗的均勻砂孔隙水壓上升時間點慢，卻有較高的孔隙水壓峰值。整體而言，地下水高度、降雨型態、土壤材質皆會對土壤孔隙壓力及含水率造成不同程度的影響。

關鍵詞：孔隙水壓、土壤含水率、地下水位、降雨入滲、土壤材質

Abstract
Slope collapse is related to rainfall type, groundwater level, soil materials and water content. This research conducted a series of sandbox experiments to explore changes in soil pore pressure and moisture content during rainfall. In the experiment, the sand was poured into the water tank with rainfall device installed on the top, pore pressure meter installed at bottom and a soil moisture meter installed at 0, 20 and 40 cm separately from the bottom. The parameters include two different groundwater heights (5 cm and 15 cm), two different soil materials (standard sand and graded sand), three different rainfall intensities (24 mm/ hr, 48 mm/hr and 72 mm/hr) and three different rainfall types (steady intensity, variable intensity and second round rainfall).
The experiments show that (1) when the rainfall infiltration peak reaches the groundwater surface, the pore water pressure at the bottom will rise sharply, whose amount relates to the rainfall intensity and soil material; (2) Rainfall intensity and soil material will affect soil pore water pressure and moisture content, and the relationship between rainfall intensity and pore water pressure rising rate is not proportional; (3) Variable rainfall intensity results shows that mid-peak rainfall causes higher pore water pressure peaks than other rain types with same amount; (4) Second round rainfall causes a faster pore water pressure rising time point; (5) Soil material affects pore water pressure. Furthermore, the pore water pressure rising time of graded sand is slower than that of standard sand with coarser grain but has a higher pore water pressure peak. Overall, groundwater level, rainfall types, and soil materials all have impact on soil pore pressure and moisture content in different degree.
Keyword：soil pore pressure, moisture content, groundwater level, rainfall infiltration, soil materials

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