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姓名 鄭建志(Chien-Zhi Zheng) 查詢紙本館藏 畢業系所 土木工程學系 論文名稱 斜坡均質土體滲流之實驗研究
(The study on one-dimensional unconfined flow in homogenous sloping aquifer)檔案 [Endnote RIS 格式]
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摘要(中) 降雨所造成之邊坡破壞的發生機制相當複雜，若能了解其發生機制，進而提出因應對策，即可對眾多潛在土砂災害區域進行有效治理。斜坡地下水之滲出點常為坡地滲流破壞起點，故本研究利用Hele Shaw Model模擬斜坡飽和含水土層的地下水位變化情形。本研究以實驗探討不同上游地下水位及坡度下之自由水面剖面，其流量變化及濕鋒前進、後退歷程。經由實驗觀察並紀錄自由水面高度、流量、時間及相關物理量等，針對水頭高以及坡度因子對自由水面之影響作探討，最後並與理論式進行比較。 摘要(英) The mechanism of seepage-induced slope failures is quite complicated, and the initiation of those failures usually occurs at the seepage face. In this study, we examine the saturated groundwater seepage profile by employing the Hele Shaw Model. Under different slopes and upstream groundwater depths while pertaining zero downstream water depth , the seepage profile and the corresponding discharge are evaluated. The advancing fronts and the retreating fronts under different transient flows are also analyzed. The experimental data are used to evaluate the validity of Dupuit Model and the improvement of Boussinesq equation for hillslopes. 關鍵字(中) ★ 斜坡入滲
★ 滲流破壞
★ Hele-Shaw Model
★ 地下水面關鍵字(英) ★ seepage failure
★ Hele-Shaw Model
★ seepage profile
★ slope seepage論文目次 摘要 I
Abstract II
誌謝 II
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 IX
符號表 X
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 研究方法 2
1.4 本文結構 2
第二章 文獻回顧 4
2-1 邊坡破壞的原因 4
2-2傾斜含水土層滲流相關之研究 5
2-3水力梯度對水力傳導係數的影響 12
第三章 研究方法與理論分析 16
3-1 傳統之Dupuit 地下水理論假設 16
3-2 無因次洩降剖面公式 18
3-3 VSAFT2 20
3-3-1 VSAFT2二維地下水模擬程式介紹 20
3-3-2 VSAFT2基本理論 20
第四章 實驗配置及方法 23
4-1 實驗目的 23
4-2 密度與黏滯度實驗 24
4-2.1 密度實驗與實驗方法 24
4-2.2 黏滯度實驗與實驗方法 26
4-3 定水頭Hele Shaw Model實驗 28
第五章 結果與討論 32
5-1密度與黏滯度實驗 32
5-2定水頭Hele Shaw Model實驗 33
5-2-1流量隨水頭的變化 33
5-2-2 坡度0度下實際單寬流量與理論式比較 35
5-2-3 各坡度的洩降剖面 36
5-2-4 洩降剖面無因次化曲線 45
5-2-5 暫態流分析 50
5-2-6 水位衰退分析 56
5-3 實驗與VSAFT2模式之比較 59
5-3-1 坡度0度下實驗與VSAFT2模擬之差異 59
第六章 結論與建議 62
6-1 結論 62
6-2 建議 63
參考文獻 64參考文獻 1. 蕭永明，「均勻入滲時坡面地下水流之理論分析」，國立中央大學土木工程學研究所碩士論文，2002。
2. Brutsaert, W. ‘‘The unit response of groundwater outflow from a hillslope.’’ Water Resour. Res., pp.2759–2763,1994。
3. Childs, E. C. ‘‘Drainage of groundwater resting on a sloping
bed.’’ Water Resour. Res.,pp.1256–1263, 1971。
4. Chapman T. G.” Recharge-induced groundwater flow over a plane sloping bed: Solution for steady and transient flow using physical and numerical models” Water Resour. Res. ,41,W07027，2005。
5. Mizumura, K. “Drought flow from hillslope.” J. Hydrologic Eng.,pp. 109–115,2002。
6. Marei S. M., Towner G. D.”A Hele-Shaw Study of Seepage of Groundwater Resting on a Sloping Bed” Water Resour. Res., pp.589–594，1975。
7. Jaiswal C. S., Chauhan H. S. ”A Hele-Shaw Study of Steady State Flow in an Unconfined Aquifer Resting on a Sloping Bed” Water Resour. Res., pp.595–600，1975。
8. Mizumura, Kazumasa “Recession Analysis of Drought Flow Using Hele Shaw Model”, Journal of Hydraulic Engineering.,pp.125–132,
2005。
9. Partrick J. Fox “Analysis of Hydraulic Gradient Effects for Laboratory Hydraulic Conductivity Testing”, Geotechnical Testing Journal.,pp.181–190，1996。
10. Verhoest, N. E. C., and Troch, P. A. ‘‘Some analytical solutions of the linearized Boussinesq equation with recharge for a sloping aquifer.’’ Water Resour. Res.,pp.793–800,2000。
11. Verhoest, Niko E. C.; Valentijn R. N. Pauwels; Peter A. Troch; and Franc¸ois P. De Troch “ Analytical Solution for Transient Water Table Heights and Outflows from Inclined Ditch-Drained Terrains”, Journal of Irrigation and Drainage Engineering.,pp.358–364,2002。
12. Yates, S. R., Warrick, A. W., and Lomen, D. O. “ Hillslope seepage: an analytical solution to a nonlinear Dupuit-Forchheimer problem.” Water Resour. Res., pp.331–336,1985。指導教授 周憲徳(Hsien-Ter Chou) 審核日期 2006-7-19 推文 plurk
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