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研究生: 朱宏翊
Ju, Hong-Yi
論文名稱: 筐網群結構物對橋墩沖刷保護效果之研究
The protective effect of Porous Structure groups for pier scour
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: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 125
中文關鍵詞: 橋墩沖刷筐網群結構物
外文關鍵詞: pier scour, Porous Structure groups
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  •   天然河道由於橋樑橋墩的設置使得通水面積減少、流場發生變化,進而改變原始的輸砂特性,因此導致橋墩周圍發生局部沖刷現象。當保護工設置於橋墩上游時會開始對橋墩沖刷產生影響。所以,本篇研究主要乃採用筐網結構物來減少橋墩周圍的局部沖刷。
      本文主要探討筐網群結構物對橋墩沖刷保護之影響,藉由實驗改變筐網群設置距離、高程及筐網與筐網設置間距,另外針對筐網不同排列方式及設置數量,作一系列的討論: (1)沖刷歷程、(2)橋墩周圍底床高程、(3)筐網周圍底床高程、(4)橋墩周圍最大與最小沖刷深度位置及(5)保護效果。
      根據試驗結果得知,筐網群設置距離橋墩5倍橋墩直徑處,筐網群底部設置於底床砂面上方0.15倍水深時,保護效果可達到85.88%,為本文試驗條件範圍內筐網最佳的佈置方式。

     Because the establishment of the pier of the bridge makes the area of water cross-section reduce on the natural river, flow field change, and then change primitive sediment transport characteristic, therefore result in local scour phenomenon around the pier. When protective structure is set up upstream of pier will begin to effect pier scour. So this paper uses mainly the Porous Structure groups to reduce local scour around the pier.
     This paper research into the protective effect of Porous Structure groups for pier scour mainly, through experiment change Porous Structure groups set up distance, height, Porous Structure and Porous Structure set up interval, then change Porous Structure different arrangement the way and different Porous Structure set up the quantity in addition, perform for a series of discussions. (1) Scouring processes, (2) Bottom bed height around the pier, (3) Bottom bed height around the Porous Structure, (4) Pier the minimum and maximum scour depth position and (5) Protective effect.
     According to the results of experiment, the Porous Structure groups set up 5 times diameter of the pier from the pier and Porous Structure groups bottom is set up 0.15 times of depth of water from the sediment of the bottom bed above, Porous Structure groups can provide for protective effect of pier to attain to 85.88%, for Porous Structure set up the way best in the experimental condition range of this paper.

    中文摘要 I Abstract II 誌 謝 III 目錄 IV 表目錄 IX 圖目錄 XI 照片目錄 XIV 符號說明 XVI 第一章 前言 1 1-1 研究動機 1 1-2 前人研究 3 1-2-1 橋墩沖刷特性之文獻 3 1-2-2 橋墩保護工之文獻 6 1-3 本文架構 8 第二章 沖刷原理與保護工 9 2-1 河川沖刷之特性 9 2-2 橋墩局部沖刷型態 12 2-3 橋墩周圍之水流型態 14 2-4 筐網結構物介紹 16 2-5 筐網群結構物周圍流場 17 第三章 試驗設備、內容與步驟 20 3-1 試驗設備 20 3-1-1 試驗渠道 20 3-1-2 試驗儀器 22 3-2 試驗條件 27 3-2-1 試驗用砂 27 3-2-2 流量率定及試驗流量 30 3-2-3 沖刷時間 33 3-2-4 保護工佈置方位設定 35 3-3 試驗內容 36 3-3-1 Case 1:無保護工 37 3-3-2 Case 2:筐網設置距離變化 38 3-3-3 Case 3:筐網底部設置高程變化 40 3-3-4 Case 4:筐網與筐網設置間距變化 42 3-3-5 Case 5:筐網排列方式變化 47 3-3-6 Case 6:筐網設置數量變化 49 3-4 試驗步驟 51 3-4-1 試驗準備 51 3-4-2 試驗過程 52 3-4-3 試驗記錄 52 第四章 試驗結果與討論 54 4-1 筐網設置距離變化之探討 54 4-1-1 沖刷歷程 55 4-1-2 橋墩周圍底床高程 57 4-1-3 橋墩周圍最大與最小沖刷深度位置 61 4-1-4 保護效果 62 4-2 筐網底部設置高程變化之探討 65 4-2-1 沖刷歷程 65 4-2-2 橋墩周圍底床高程 68 4-2-3 筐網周圍底床高程 70 4-2-4 橋墩周圍最大與最小沖刷深度位置 75 4-2-5 保護效果 76 4-3 筐網設置距離與筐網設置高程之關係 78 4-4 筐網與筐網設置間距變化之探討 80 4-4-1 沖刷歷程 80 4-4-2 橋墩周圍底床高程 82 4-4-3 筐網周圍底床高程 84 4-4-4 橋墩周圍最大與最小沖刷深度位置 88 4-4-5 保護效果 89 4-5 筐網不同排列方式之探討 91 4-5-1 沖刷歷程 91 4-5-2 橋墩周圍底床高程 93 4-5-3 筐網周圍底床高程 94 4-5-4 保護效果 96 4-6 不同筐網設置數量之探討 97 4-6-1 沖刷歷程 97 4-6-2 橋墩周圍底床高程 99 4-6-3 筐網周圍底床高程 100 4-6-4 保護效果 102 第五章 結論與建議 103 5-1 結論 103 5-2 建議 105 參考文獻 106 附錄A 無保護工之沖淤變化圖 111 附錄B 筐網結構物在不同設置距離之沖淤變化圖 112 附錄C 筐網結構物在不同設置高程之沖淤變化圖 117 附錄D 筐網與筐網不同設置間距之沖淤變化圖 120 附錄E 筐網結構物不同排列方式之沖淤變化圖 123 附錄F 筐網結構物不同設置數量之沖淤變化圖 124

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    下載圖示 校內:2008-08-17公開
    校外:2008-08-17公開
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