不同渠床堆積形態下滲流引致土石流之歷程分析

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凌杰民(JIE-MIN LING) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

不同渠床堆積形態下滲流引致土石流之歷程分析

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摘要(中)

本研究在實驗室內進行不同堆積型態之堆積體，因上游之滲流作用造成堆積體破壞，並轉化為顆粒流之渠道試驗。試驗過程中以高速攝影機進行影像攝影記錄其過程，再以影像分析處理，並探討顆粒堆積體內部因後方水體滲流作用下之破壞歷程、後方水深、顆粒流體運動特性、以及在不同型態之顆粒堆積體因侵蝕堆積床造成顆粒流之捲增效應。顆粒流因堆積型態與供水量、傾斜坡度條件之差異使顆粒流流動型態有所差異。顆粒流之波峰在固定底床條件下高度呈現遞減趨勢，而在堆積底床條件下，因顆粒堆積體在破壞過程中會侵蝕底床，而有捲增效應使土石流整體前鋒呈遞增之趨勢。

摘要(英)

In this study, the mobilization process of a deposited plie due to upstream seepage failure was experimentally investigated in a flume. The flow patterns of the granular flows depend on the channel slope, seepage discharge and the bed deposition. For a rigid bed, the surge height decays with distance. For a loose bed, the wet granular flow entrains particles of the bed during the mobilization process, and the surge height grows with distance due to the entrainment effect.

關鍵字(中)

★ 土石流
★ 顆粒流
★ 堆積體
★ 捲增效應
★ 滲流破壞

關鍵字(英)

★ debris flows
★ granular flow
★ seepage failure
★ entrainment effect

論文目次

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 XI
第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機及目的 2
1.3 研究方法 2
1.4 論文架構 3
第二章文獻回顧 5
2.1 土石流定義及型態 5
2.1.1 土石流概述 5
2.1.2 土石流特性界定 5
2.2 土石流發生之影響因子 6
2.2.1 豐富的土石材料 6
2.2.2 臨界坡度 7
2.2.3 臨界流量 9
2.3 土石壩的破壞類型 11
2.4 土石流捲增效應影響因子 13
2.4.1 捲增效應概述 13
2.4.2 衝擊過程機制 13
2.4.3 崩塌角度與崩塌體體積之影響 16
2.4.4 底床顆粒粗糙度之影響 16
2.4.5 底床顆粒厚度之影響 18
第三章顆粒堆積潰決實驗 19
3.1 實驗設備 19
3.2 顆粒特性 25
3.3 實驗步驟 27
3.4 分析方法 30
3.4.1 顆粒堆積體潰決與流況分析 30
3.4.2 顆粒流高度歷程分析 30
第四章實驗結果與討論 35
4.1 顆粒堆積體之滲透性 35
4.2 坡度與流量影響顆粒流之型態 40
4.3 顆粒堆積體潰決型態 44
4.3.1 三角形堆積體 44
4.3.2 三角形堆積體與堆積底床 46
4.3.3 堆積底床 47
4.4 流量與堆積水深關係 49
4.4.1 三角形堆積體堆積水深 49
4.4.2 三角形堆積體與堆積底床之上游水深歷程 52
4.4.3 均勻堆積底床堆積水深 55
4.5 顆粒流斷面高度變化歷程 58
4.5.1 三角形堆積體各斷面高度歷程 58
4.5.2 三角形堆積體與堆積底床各斷面高度歷程 63
4.5.3 堆積底床各斷面高度歷程 68
4.6 顆粒流流動特性 73
4.6.1 三角形堆積體之特徵位置歷程 73
4.6.2 三角形堆積體與堆積底床之特徵位置歷程 77
4.6.3 堆積底床之特徵位置歷程 81
4.7 堆積顆粒體流體化之參數分析 84
4.7.1 三角形堆積體型態流量及坡度對波峰高度影響 84
4.7.2 三角形與堆積底床型態流量及坡度對波峰高度影響 86
4.7.3 堆積底床型態流量及坡度對波峰高度影響 88
4.8 顆粒流之速度 90
4.8.1 三角形堆積體型態之流速 90
4.8.2 三角形堆積體與堆積底床型態之流速 93
4.8.3 堆積底床型態之流速 96
4.9 檔板堆積效應 99
4.10 捲增效應及流體化 101
第五章結論與建議 109
5.1 結論 109
5.2 建議 110
參考文獻 111

參考文獻

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指導教授

周憲德(Hsien-Ter Chou)

審核日期

2018-8-15

推文