簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 劉亮成
Liu, Liang-Chen
論文名稱: 單排「成功筐網」於不同流量下彎道地形之研究
The Topographic Study in A Curve Channel under Different Discharge by Single Row of “Cheng-Kung Porous Basket”
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: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 103
中文關鍵詞: 成功筐網彎道動床實驗
外文關鍵詞: CKPB, curve channel, modified bed
相關次數: 點閱:113下載:2
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本文研究觀察單排「成功筐網(CKPB)」導流工法於彎道動床實驗來保護彎道凹岸之效果。試驗過程為不加砂沖刷,依擺設位置的差異(s=50、100、150、200),以及流量的不同(QL=9531 cm3/s、QM=8281 cm3/s、QS=7262 cm3/s)作為實驗的主要觀察因子。經由實驗結果發現,在不同流量下,無設置筐網實驗組別(LN,MN,SN)中流量越小者造成較小產砂體積以及沖刷坑後移。在設置筐網實驗組別中則發現四處重點變化:(1)筐網設置位置之刷深,(2)筐網設置於河心造成之深泓線,(3)遮蔽區之淤積,(4)遮蔽區下游之沖刷坑。分析不同擺設位置之差異,可以觀察得擺設位置越接近沖刷坑則有較大淤積量但有較小淤積高度,分析不同流量之差異,則發現數據不隨流量形成一定趨勢。

    This study focus on the observation of single line Cheng-Kung Porous Basket (CKPB) protects the outer bank on modified bed in a curve channel in clean water. The important factors in this study are the discharge (QL=9531 cm3/s, QM=8281 cm3/s, QS=7262 cm3/s) and the CKPB set position(s=50, 100, 150, 200). Under the different discharge, the three experiments (LN, MN, and SN) show that the one has smaller discharge makes the smaller sand production and the erosion area move forward to the downstream. In the other experiments which are set the CKPB have four emphases : (i) the erosion of the CKPB set position (ii) the scored line in centerline of the channel caused by CKPB (iii) the sediment in the protection area (iv) the scoured area near the outer bank. To analyze the different CKPB set position, nearer the scored area near the outer bank causing the larger sediment but lower level (h). To analyze the different discharge, there is no regular can be found from the date.

    摘要 I ABSTRACT II 誌謝 III 目錄 IV 表目錄 VIII 圖目錄 IX 符號列表 XII 第一章 緒論 1 1-1 研究目的 1 1-2 前人研究 2 1-2-1 彎道相關研究 2 1-2-2 CKPB實驗系列相關研究 6 1-3 本文探討課題 7 1-4 本文結構 8 第二章 實驗原理 9 2-1 彎道水理現象 9 2-1-1 水面橫向超高 9 2-1-2 流速橫向分布 10 2-1-3 二次流特性 12 2-2 「成功筐網(CKPB)」介紹 16 2-3 影響彎道沖刷結果的因素 19 第三章 實驗內容 20 3-1 實驗設備 20 3-1-1 實驗渠道 20 3-1-2 實驗儀器 23 3-2 實驗條件 26 3-2-1 水理條件 26 3-2-2 實驗用砂粒徑選擇 26 3-2-3 沖刷時間選定 28 3-2-4 實驗段座標軸設定 29 3-2-5 實驗段座標軸與渠道彎角相對應位置 31 3-3 實驗設置 32 3-3-1 CKPB設置參數 32 3-3-2 CKPB設置長度與角度選定 33 3-3-3 測試單排CKPB 34 3-3-4 實驗組別 36 3-4 實驗步驟 37 3-5 地形資料處理 39 第四章 實驗結果與討論 42 4-1 不同流量下無保護地形變動 42 4-1-1 地形分析 42 4-1-2 淤積侵蝕分布 49 4-1-3 產砂分析 52 4-2 相同流量下不同擺設位置 54 4-2-1 地形分析 54 4-2-2 淤積侵蝕分布 66 4-2-3 產砂分析 77 4-3 不同流量下相同擺設位置 79 4-3-1 地形分析 79 4-3-2 淤積侵蝕分析 85 4-2-3 產砂能力 86 第五章 結論與建議 88 5-1 結論 88 5-2 建議 89 參考文獻 90 附錄A 97

    1. Blanckaert, K. and Graf, W. H., “Mean Flow and Turbulence in Open-Channel Bend”, Journal of Hydraulic Engineering, Volume 127, Issue 10, pp. 835-847, 2001.
    2. Chiu, C. L., “Flow-shear Interaction in Rectangular Open Channels”, Proceedings of 21th Congress of IAHR, Aug., 1985.
    3. Choudhary, U. K. and Narasimhan, S., “Flow in 180° Open Channel Rigid Boundary Bends”, J. of Hy. Div., ASCE, Vol. 103, No. Hy 6, pp. 651-657, June, 1977 (Tec. Notes).
    4. De Vriend, H. J., “Steady Flow in Shallow Channel Bends”, Communications on Hydraulics, Department of Civil Engineering, Delft University of Technology, 1981.
    5. Fisher, K. R., “Handbook for Assessment of Hydraulic Performance of Environmental Channels”, Report SR draft. HR Wallingford, Wallingford, Great Britain, 1996.
    6. Hooke, R. B., “Distribution of Sediment Transport and Shear Stress in a Meander Bend”, Journal of Geology, Vol. 83, No. 5, pp. 543-565, Sep. , 1975.
    7. Leopold, L. B., M. G. Wolman and J. P. Miller, Fluvial Processes in Geomorphology, Dover Publicafions, Inc. New York, USA., 1964.
    8. Nouh, M. A. and Townsend, R. D., “Shear-Stress Distribution in Stable Channel Bends”, J. of Hy. Div., ASCE, Vol. 105, No. Hy 10, pp. 1233-1245, Oct., 1979.
    9. Odgaard, A. J., “Transverse Bed Slope in Alluvial Channel Bends”, J. of Hy. Div., ASCE, Vol. 107, No. Hy 12, Dec., 1981.
    10. Odgaard, A. J. and Kennedy, J. F., “Analysis of Sacramento River Bend Flow and Development of a New Method for Bank Protection”, Iowa Institute of Hydraulic Research, Iowa City, Iowa, 1982.
    11. Odgaard, A. J., “Flow and Bed Topography in Alluvial Channel Bend”, Journal of Hydraulic Eng., Vol. 10, No. 4, pp. 521-535, April, 1984.
    12. Onishi, Y., Jain, S. C. and Kennedy, J. F., “Effects of Meandering in Alluvial Streams”, J. of Hy. Div., ASCE, Vol. 102, No. Hy 7, pp. 899-917, July, 1976.
    13. Rozovskii, I. L., “Flow of Water in Bends of Open Channels”, Israel Program for Scientific Translations, Jerusalem, Israel, 1961 (First Published by the Academy of Sciences of the USSR, 1957).
    14. Roca, M., Martin-Vide, J. P. and Blanckaert, K., “Reduction of Bend Scour by an Outer Bank Footing: Footing Design and Bed Topography”, Journal of Hydraulic Eng., ASCE, Vol. 133, No. 2, Feb., 2007.
    15. Roca, M., Blanckaert, K. and Martin-Vide, J. P., “Reduction of Bend Scour by an Outer Bank Footing: Flow Field and Turbulence”, Journal of Hydraulic Eng., ASCE, Vol. 135, No. 5, May., 2009.
    16. Shukry, A., “Flow aroud Bends in an Open Flume”, Transactions, ASCE, Vol. 115, pp. 751-779, 1950.
    17. Thompson, J., “On the Origin of Windings of Rivers in Alluvial Plains, with Remarks on the Flow of Water round Bends in Pipes”, Proceedings of the Royal Society of London, pp. 5-8, 1876.
    18. Varshney, D. V. and Garde, R. J., “Shear Distribution in Bends in Rectongular Channels”, J. of Hy. Div., ASCE, Vol. 101, No. Hy 8, pp. 1053-1066, Aug., 1975.
    19. Yen, B. C., “Characteristics of Subcritical Flow in a Meandering Channel”, Iowa Institute of Hydraulic Research, Iowa City, Iowa, 1965.
    20. Yen, B. C., “Spiral Motion of Developed Flow in Wide Curved Open Channels”, Ch. 22, Sedimentation, Symp Honor Prof H. A. Einstein, Ed. by Shen, H. W., 1972.
    21. Yen, B. C., “Spiral Motion and Erosion in Menders”, Proceedings of 16th Congress of IAHR, Sao Paulo, Brasil, pp. 338-346, 1975.
    22. Yen, C. L., “Bed Configuration and Characteristics of Subcritical Flow in a Meandering Channel”, thesis presented to the U. of Iowa, Iowa City, Iowa, 1967 (In partial fulfillment of the requirement for the degree of Ph. D).
    23. Yen, C. L., “Bed Topography Effect on Flow in a Meander”, J. of Hy. Div., ASCE, Vol. 96, No. Hy 1, pp. 57-73, Jan., 1970.
    24. Zimmermann, C. and Kennedy, J. F., “Sediment Transport and Bed Form in Laboratory Streams of Circular Plan-Form”, Proceedings of the 15th Congress of IAHR Paper A-1, Istanbul, Turkey, pp. A1-1~A1-8, 1973.
    25. Zimmermann, C. and Kennedy, J. F. , “Transverse Bed Slopes in Curved Alluvial Streams”, J. of Hy. Div., ASCE, Vol. 104, No. Hy 1, pp. 33-48, Jan., 1978.
    26. 王文野、王振鐸、楊金良、張曉輝,「導流屏在河流彎道護岸工程中的應用研究」,水利學報,中國水利學會,第3期,第59-64頁,2000年3月。
    27. 毛佩郁、毛昶熙,「河灣水流與河床沖淤綜合分析」,水利水運科學研究,南京水利科學研究院,第1期,第96-105頁,1999年3月。
    28. 中國水利百科全書編輯委員會,「中國水利百科全書(共四卷)」,水利電力出版社,1992年3月再版。
    29. 石武融,「透水性筐網圓柱之流場試驗研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2007年6月。
    30. 同濟大學精品課程,土木工程學院,工程地質學。http://civileng.tongji.edu.cn/
    31. 朱宏翊,「筐網群結構物對橋墩沖刷保護效果之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2007年6月。
    32. 王雅文 「雙排「成功筐網」對彎道凹岸沖刷保護之研究」 國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2010年6月。
    33. 吳虹邑,「筐網結構物對橋墩沖刷保護之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2005年6月。
    34. 洪勝榮、張三郎、黃進坤、洪丕振、徐立昌,「筐網結構物對凹岸沖刷保護現地測試探討」,水利,第16期,第97-103頁,2006年。
    35. 洪思維,「透水筐網圓柱距離底床不同高度之流場試驗研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2008年6月。
    36. 孫東坡、朱崎武、張耀先、張曉松,「彎道環流流速與泥沙橫向輸移研究」,水科學進展,南京水利科學研究院&中國水利學會,第17卷,第1期,61〜66頁,2006年1月。
    37. 許少華,「渠道彎曲段之沖淤過程及底床橫向坡度」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,1984年6月。
    38. 張紅武、呂昕,「彎道水力學」,水利電力出版社,1993年12月。
    39. 張耀先、焦愛萍,「彎曲型河道挾沙水流運動規律研究進展」,泥沙研究,中國水利學會,第2期,第53-58頁,2002年4月。
    40. 畢慈芬、于倬德、李桂芬,「治理砒砂岩地區水土流失的新設想」,第二屆海峽兩岸水利科技交流研討會論文集,1996年8月。
    41. 陳志弘,「圓型渠道之單柱與雙柱沖刷試驗」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2003年6月。
    42. 陳正湘,「水土保持工程攔河構造物優選與設置檢討」,國立台北大學自然資源與環境管理研究所,碩士論文,2005年6月。
    43. 陳林偉,「成功筐網導流工對彎道丁壩沖刷保護之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2008年6月。
    44. 梁景俊,「透水性筐網圓柱群之流場試驗研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2009年6月。
    45. 黃進坤,「橋墩保護新工法之研究」,台灣公路工程,第32卷第8期,第39-44頁、2006年。
    46. 黃俊傑,「筐網群角度變化對地形變動之影響」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2008年6月。
    47. 黃怡仁,「直筐網群樁於渠道中之沖淤現象」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2009年6月。
    48. 傅家揚,「筐網結構物在不同水流攻角對橋墩沖刷保護之影響」,成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2006年6月。
    49. 鄭恆志,「陡坡彎道丁壩佈置之動床試驗」,國立台灣大學農業工程學系,碩士論文,1996年6月。
    50. 鄭聰信,「橋墩沖刷保護機構之現地實驗與探討」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2006年6月。
    51. 辜偉倫,「成功筐網對彎道凹岸沖刷保護之研究」,國立成功大學水立及海洋工程研究所,碩士論文,2009年6月。
    52. 蔡智恒,「彎道二維「緩變量流模式之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,1993年6月。
    53. 蔡瑞晃,「彎曲渠道中之橋墩沖刷試驗」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2000年6月。

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2021-12-31公開
    QR CODE