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研究生：	張浩維 Chang, Hao-Wei
論文名稱：	石門水庫淤泥絮網沉降特性之研究 Characteristics of Floccuated Framework Settling on the Shi-Men Reservior Mud
指導教授：	黃進坤 Huang, Chin-Kun
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 水利及海洋工程學系 Department of Hydraulic & Ocean Engineering
論文出版年：	2006
畢業學年度：	94
語文別：	中文
論文頁數：	60
中文關鍵詞：	沉降速度、絮網
外文關鍵詞：	floccuated framework, settling velocity
相關次數：	點閱：80 下載：3
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中文摘要

本文利用石門水庫底床淤泥來進行絮網階段群體泥沙靜水試驗，探討水庫淤泥各水深濃度隨時間變化及其界面沉降速度，進而了解石門水庫淤泥的沉降特性。

由本文試驗結果與分析，當初始濃度達70(g/L)，沉降一開始就會產生清楚可目測的清渾水交界面，觀察界面的下降就可知其界面沉降速度。從試驗資料得知，當等濃度層消失時沉降速度就會忽然驟減。

當濃度範圍介於70〜110(g/L)，水深對沉速影響不大，沉速均隨時間增加而變慢；當濃度範圍介於110〜150(g/L)，水深50(cm)之沉速大於水深200(cm)之沉速。同時，本文所採用之等比例濃度法可用來估算固解層濃度。

關鍵字：沉降速度、絮網

ABSTRACT

This paper make use of Shi-Men reservoir bottom mud to carry out flocculated framework phase batch experiment in static water‚ discuss every depth layer concentraction change with time and it’s interface settling velocity‚ and realize settling characteristic of Shi-Men reservoir mud.

By the results and analyses of this paper‚ when initial concentraction is about 70(g/L)‚ it can produce clear and visible interface‚ and observing interface down also know settling velocity. When constant concertraction region disappears, interface velocity would be suddenly down.

As concentraction between 70〜110(g/L), settling velocity decreases with time increases; concentraction between 110〜150(g/L), settling velocity of water depth 50(cm) is greater than settling velocity of water depth 200(cm). This paper also use Ratio Concentraction Method to estimate compression region concentraction.

key words：settling velocity、floccuated framework

目錄
中文摘要	I
ABSTRACT	II
謝誌	III
目錄	IV
表目錄	VII
圖目錄	VIII
符號說明	XI
第一章 前言	1
1-1研究背景與動機	1
1-2研究項目	2
1-3前人研究	2
1-4本文架構	3
第二章 顆粒群體沉降理論	5
2-1 非黏性泥沙群體沉降特性	5
2-2 黏性泥沙的群體沉速	6
2-2-1 離散絮團的沉速	6
2-2-2 絮網結構體的沉降	7
2-3 群體非均勻泥沙沉降形式	7
2-4 黏性泥沙沉降過程特性	8
第三章 實驗設備與步驟	10
3-1 實驗內容與方法	10
3-1-1 實驗泥沙的選定	10
3-1-2 實驗條件	10
3-1-3 實驗設備	10
3-1-4 實驗儀器	11
3-2 實驗項目	11
3-3 實驗步驟	12
3-3-1 水箱實驗步驟	12
3-3-2 濃度分析步驟	13
3-3-3 界面沉速計算方法	13
3-3-4沉降管固解層濃度計算方法	14
3-4 試驗組別	14
第四章 實驗結果與討論	20
4-1 沉降管試驗沉降特性	20
4-1-1 水深50cm沉降特性探討	20
4-1-2 水深100cm沉降特性探討	21
4-1-3 水深200cm沉降特性探討	22
4-1-4 水深對沉降速度之影響	22
4-1-5 沉降管固解濃度Cc	24
4-2 水箱試驗沉降特性	24
4-2-1低於臨界濃度沉降特性之探討	24
4-2-2 高於臨界濃度沉降特性之探討	26
4-2-3 各Case濃度剖面圖探討	26
4-2-4 等濃度層與沉降速度之探討	27
4-2-5 水箱固解層濃度Cc	29
4-3 尺度對沉速之影響	29
4-4 群體泥沙試驗的沉降速度分析比較	30
第五章 結論與建議	50
5-1 結論	50
5-2 建議	51
參考文獻	52
附錄A	55
水庫淤泥沉降過程垂直濃度隨時間變化	55
附錄 B	60
濃度-濁度對應圖(中興工程顧問公司)	60

表目錄
表3-1 石門水庫淤泥粒徑分佈表	15
表3-2 石門水庫淤泥粒徑級配圖	16
表3-3 低、中、高濃度之試驗條件	16
表3-4 沉降管試驗組別	17
表3-5 水箱試驗組別	17
表4-1水深50cm下，轉折點時間和高程之關係	20
表4-2水深100cm下，轉折點時間和高程之關係	21
表4-3水深200cm下，轉折點時間和高程之關係	22
表4-4 Case 1-3、Case 3-3沉速之比較	23
表4-5 尺度對沉速之影響	30
表4-6 沉降管試驗不同濃度之沉速比較	31
表4-7 水箱試驗不同濃度之沉速比較	32

圖目錄
圖1-1  颱風過後的水庫渾水潭示意圖	2
圖2-1 沉降筒清渾水交界面下降歷線(U.S. Army Corps of Engineers,1987)	8
圖2-2 沉降筒清渾水交界面下降歷線(Diplas and Papanicolaou,1997)	9
圖3-5 界面沉速計算方法	13
圖3-1 水箱實體圖與示意圖	18
圖3-2 沉降管及其管架示意圖	19
圖3-3 管架側視圖	19
圖 4-1 水深50cm下，交界面隨時間的變化	33
圖 4-2 水深50cm下，沉降速度隨時間變化曲線	33
圖 4-3 水深100cm下，交界面隨時間變化曲線	34
圖 4-4 水深100cm下，沉降速度隨時間變化曲線	34
圖 4-5 水深200cm下，交界面隨時間變化曲線	35
圖4-6 水深200cm下，沉降速度隨時間變化曲線	35
圖4-7濃度70g/L在不同水深下，沉降速度隨時間變化曲線	36
圖4-8濃度90g/L在不同水深下，沉降速度隨時間變化曲線	36
圖4-9濃度110g/L在不同水深下，沉降速度隨時間變化曲線	37
圖4-10濃度130g/L在不同水深下，沉降速度隨時間變化曲線	37
圖4-11濃度150g/L在不同水深下，沉降速度隨時間變化曲線	38
圖4-12界面高程與Cc之關係	38
圖 4-13初始濃度76.77g/L垂直濃度分佈曲線	39
圖4-14 初始濃度89.03g/L垂直濃度分佈曲線	39
圖4-15 初始濃度105.84g/L垂直濃度分佈曲線	40
圖4-16 初始濃度128.66g/L垂直濃度分佈曲線	40
圖 4-17初始濃度150.57g/L垂直濃度分佈曲線	41
圖 4-18初始濃度76.77g/L交界面與沉降速度隨時間變化曲線	41
圖 4-19初始濃度89.03g/L交界面與沉降速度隨時間變化曲線	42
圖 4-20初始濃度105.84g/L交界面與沉降速度隨時間變化曲線	42
圖 4-21初始濃度128.66g/L交界面與沉降速度隨時間變化曲線	43
圖 4-22初始濃度150.57g/L交界面與沉降速度隨時間變化曲線	43
圖4-23 不同濃度下，水箱試驗沉速隨時間變化曲線	44
圖4-24 初始濃度76.77g/L濃度剖面圖	44
圖4-25 初始濃度89.03g/L濃度剖面圖	45
圖4-26 初始濃度105.84g/L濃度剖面圖	45
圖4-27 初始濃度126.54g/L濃度剖面圖	46
圖4-28 初始濃度150.57g/L濃度剖面圖	46
圖4-29 Case D等濃度層與沉速之關係	47
圖4-30試驗時間2、12、24小時之等濃度層變化	48
圖4-31 無因次等濃度層厚度與無因次時間關係圖	49


                                    

參考文獻
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校內：2007-08-07公開
校外：2007-08-07公開

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