水库坝体坡度影响异重流运移之试验研究.PDF

臺灣水利　第 58 卷　第 2 期 Journal of Taiwan Water Conservancy 民國 99年 6 月出版 Vol. 58, No. 2, June 2010 水庫壩體坡度影響異重流運移之試驗研究 Research of Density Current Movement by Variant Slopes of the Dam 李　豐　佐 賴　進　松* 譚　義　績 ONG UO EE IHN UNG AI IH HI AN F -Z L J -S L Y -C T 國立台灣大學 國立台灣大學水工試驗所 國立台灣大學 生物環境系統工程學系 研究員暨生物環境系統工程學系 生物環境系統工程學系 博士生 兼任教授 教授 李　鴻　源 林　子　傑 ONG UAN EE Z IE IN H -Y L T -J L 國立台灣大學土木系 國立台灣大學土木系 教授 碩士 摘　　　　　要 當水庫集水區水流進入水庫後，因流速減緩使得輸砂能力降低，其挾帶入庫的泥砂可 能沉降庫底或形成水庫異重流，若入庫的泥砂在水庫形成異重流且運移至壩體時，其運動 行為將受到下游壩體形狀之影響。本研究進行水槽試驗，用以探討壩體附近無排砂操作情 況下，水庫異重流運移至壩前，受阻於不同水庫壩體坡度後產生的現象及行為。由試驗結 果可知，在相同單寬入流量及濃度下，異重流在壩體斜坡之爬升速度以及最大爬升高度與 壩體坡度成正比關係；但在相同壩體坡度與單寬入流流量下，異重流最大爬升高度與異重 流壅高高度反比於入流濃度；此外，試驗結果分析得知，異重流正湧波之波速主要受理查 遜數(Richardson number)、異重流正湧波所行之相對距離及壩體坡度之影響。本研究異重 流正湧波波速之經驗式，可供不同壩體坡度的水庫概算出異重流正湧波回溯上游之距離及 速度，有助於估算形成渾水水庫所需的時間。 關鍵詞 ：異重流，理查遜數，壩體坡度，正湧波。 ABSTRACT When turbidity current flows into a reservoir, the main cause of sedimentation problem is the sediment transport ability. The sediment transport ability decays by means of velocity when turbidity current flows into a reservoir. After that, the inflow sediment may deposit on the bottom of the reservoir or develops to the density current. When density current develops and moves to the downstream, its flow mechan