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由能量观点谈水面线水理演算之重要性-水利技师公会
由能量觀點談水面線水理演算之重要性 羅慶瑞/亞洲理工學院河海工程(水利工程)工學博士 水利技師暨台灣省水利技師公會常務理事 IWRA,IRCSA 與 ABI 會員 精湛工程顧問股份有限公司 總諮詢顧問 2 壹、前言 而式(2-5)中, dE 1 −Q T ……………(2-6) dy gA3 在 open channel 中,水面線的演算工作是 A 必經的,而水面線變化常因渠底坡度之改 其中 T=水面寬,而 D=水力均深= ,A=通 T 變,而有不同之曲線剖面。關於單一渠道坡 水斷面積。 度的十二種情況是我們所常見的,但若是複 2 2 式渠道坡度時,在坡度變化交界點之上下游水 在式(2-6)中,Fr2 福祿數 Q T V ,是一 gA 3 gD 面又將如何呢?渠底之高度是否足夠?若因 般用來表示福祿數之通式,為一重要之公式。 水深不足致使水體漫溢進而造成地表水沖蝕 將式(2-2),(2-3),(2-4),(2-6)合併得: 地面,或地下水入滲抬高地下水位等二次公 害,是不該發生的,因此,水面線水理推衍 S0 ⎛⎜⎜1−Sf ⎞⎟⎟ dy S0 −Sf ⎝ S0 ⎠ ………………(2-7) 成果將在此擔任極重要角色。 dx 1−F 2 1−F 2 r r 貳、基本論述 由 Manning 公式或 Chezy 公式知: 能量觀點是切入此一主題的重要工具: 2 S 與 y 成反向比, F 與 y 亦成反向比,故 r 2 V + + ……………………….(2-1) H y z 2g ⎡ ⎛y 0 ⎞N ⎤ S0 ⎢1−⎜⎜ ⎟⎟ ⎥ …………
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