非浸没植生群密度对周围底床冲淤影响之试验研究-水土保持学系.PDF

非浸沒植生群密度對周圍底床沖淤影響之試驗研究 1 2 3 詹勳全 黃胤慈 彭志雄 摘要 天然河道常存在河濱植生，植生若生長茂密將阻礙水流致使通水面積減小，進而造成底床 型態產生變化，底床之沖刷與淤積改變會影響河道的穩定性，因此河濱植生之密度對河床沖淤 之影響為水力學中重要之議題。本研究以室內渠槽試驗探討高莖植物在高灘地存在對附近河床 沖淤的影響，比較不同密度模型植生之底床沖淤影響差異。考量河濱植物通常生長於河岸 ，試 驗過程將植生佈置於試驗渠槽之單側邊壁，試驗入口流速趨近試驗泥砂之啟動流速，以雷射測 距儀量測平衡型態之底床沖淤變化。試驗植生密度設計為0.03、0.04、0.05、0.07、0.09、0.12 、 0.15 、0.22 及0.3 ，另進行剛性不透水試驗組做為參考比較對象。分析結果顯示密度0.03 到 0.12 時，無因次化的沖刷坑特徵長度D 變化範圍介於1.30-1.50 間，無因次化的沖刷坑特徵長 度A 變化範圍介於0.94-1.27 間，無因次化的沖刷坑特徵長度B 變化範圍介於 1.11-1.48 間， 無因次化的沖刷坑特徵長度C 變化範圍介於 1.05-1.42 間，無因次化的堆積丘的寬度E 變化範 圍介於1.18-1.67 間，無因次化的堆積丘特徵長度F 變化範圍介於0.49-1.81 間，特徵長度A 、 B 、C 、D 及E 具有高度線性相關 ；密度0.15 到0.3 沖刷和堆積型態類似於不透水模型墩柱，沖 刷坑由墩柱正前方向渠道中心側沖刷，受邊壁影響呈現半馬蹄形沖刷坑，堆積都是從沖刷坑要 結束處開始形成。 (關鍵詞 ：實驗、水流、植生、沖刷) Experimental Study on Flows Induced Scour around Emergent Vegetation Zone with Different Densities Chan, Hsun-Chuan(1) Huang, Yin-Tzu(2) Jhih -Syong Peng(3) 1 2 3 Associate Professor , Master Student , Ph.D ,Department of Soil and Water Conservation, National Chung Hsing University, Taichung 402, Taiwan and Deputy Director, Central Region Water Resources Office, Water Resources Agency, Ministry of Economic Affairs. 1 副教授，國立中興大學水土保持學系（通訊作者 Email: hcchan@nchu.edu.tw ） 2 碩士生，中興大學水土保持研究所 3博士生，國立中興大學水土保持學系；副局長， 經濟部水利署中區水資源局 1877 水土保持學報48 (4): 1877– 1894 (2016) Journal of Soil and Water Conservation, 48 (4): 1877–1894(2016) ABSTRACT In the natural rivers, woody vegetation commonly grows along the riverbank. When flows run through the vegetation zones, the stream processes are markedly affected. This study experimentally investigated the flows induced scour around the vegetation zone with different densities. Since vegetation grows