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發佈日期 : 2023-10-27
郭禮安 ,  thlkuo@mail.ncku.edu.tw ,  (06)2371938 #311
吳盈志 ,  yjwu@mail.ncku.edu.tw ,  (06)2371938 #361

海岸漂沙受波、流、底質及結構物之相互影響,機構相當複雜,迄今並無完善之方法予以解析,惟為瞭解工程結構物對海岸變遷之影響,目前有水工模型平面漂砂試驗、數值模擬及利用歷年之地形予以統計分析等三種方法,三種方法工具可互相搭配分析,而水工模型平面漂沙試驗之成果對於近岸地形之變化尤具說服力。惟為求得較佳之漂沙水工試驗結果,須對其縮尺、試驗範圍、加沙量及河川輸沙效應等加以研究,方能不失試驗之功效。

 試驗模型率

漂沙試驗因涉及流體水動力及底質運動之互制現象,根據欲模擬之範圍、試驗場地之規模與造波機設備功能的限制..等,來決定水平比尺,垂直比尺方面,若縮尺太小,則水深與波高等物理量幾乎小到無法模擬,故一般皆以歪比模型(distorted model)考慮之。

漂沙試驗主要探討海岸地形之沖淤變遷,故含括沿岸漂沙、向岸及離岸漂沙與海岸結構物鄰近地形之沖刷和淤積,其流體水動力及底質運動為一非常複雜的物理機制,擇其四個主要參數作為影響海岸剖面平衡之重要因子,水平比尺λx,垂直比尺λz,底質材料中值粒徑比尺λd50及底質浸水比重比尺λr 進行研究。

 主要儀器設備

  • 大型平面試驗水池 (長150mX寬60mX深1.5m)
  • 造波機系統 (平推式造波機,週期在1.6~2.5s時最大波高0.32m不規則波)
  • 電容式波高計 (精度為額定輸出0.5%內,波高計如為15cm測線,精度0.2mm內)
  • MNDAS水工所自行研發多節點資料同步收錄系統
  • SOKKIA IX-1001全測站(測量精度可達1mm)進行試驗前後地形水深測量
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 漂砂試驗執行流程

試驗主要架構

為海氣象資料蒐集分析、歷年地形侵淤分析、規劃試驗配置條件、再現性驗證(預備)試驗,求取適切之水動力條件及模型時間比尺、正式配置試驗來探討海岸侵淤機制。(以安平商港南側海岸漂砂試驗為例)

 模型建構(以安平商港南側海岸漂砂試驗為例)

 資料分析

 再現性驗證試驗:以台北港漂沙試驗為例,比對漂砂試驗與現場106-110年地形侵淤。

 正式試驗:依據再現性驗證試驗之條件,進行正式試驗配置,探討結構物興建對海岸地形侵淤之影響。

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