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水工模型試驗規劃與分析

發佈日期 : 2023-12-08
何宗浚 ,  jimho@mail.ncku.edu.tw ,  (06)2371938 #537
水工模型試驗的方法，是依據物理相似律，設定一個幾何比例，將原型(Prototype)縮小成模型(Model)，並利用模型進行試驗，藉以觀察並量測水工構造物的水理現象，已廣泛被應用於水利工程規劃設計時之先期參考依據。本所過去已執行數項水工模型試驗工作，且已於現場陸續興建完成，對於工程實務上有顯著的功效，以下謹進行部分試驗工作的介紹。

 南化水庫防淤隧道工程計畫水工模型試驗

民國98年莫拉克颱風後，南化水庫有效蓄水容量約為1億立方公尺，為原先設計容量之63%。南化水庫欲興建防淤隧道，亦辦理「南化水庫防洪防淤整體綱要計畫」，評估異重流排砂、空庫排砂之量體。為確認空庫排砂之排砂效益，並作為數值模式驗證之用，乃進行本試驗。
南化水庫航照圖，右圖為試驗模擬之異重流運移情形空拍照片
研究中亦進行隧道局部模型試驗(1/40)，以模擬細部流況

 大潮州地下水補注湖水工模型試驗

屏東縣政府於林邊溪上游設置固床工與取水工，採側向取水以期能達到水砂分離效果，為台灣首度規劃設計案例。
林邊溪上游設置固床工與取水工之平面布置圖
取水工之平面布置詳圖
全模型之流場可視化與表面流速拍攝
 
取水工現場完工之情況
 

 抽水井水理試驗

台北市民生抽水站之機組，擬更新3部抽水泵，以利將抽水井內之水抽取並排入渠道。由於進流渠道、抽水井布置相當複雜，為確認機組更新後之進流情況穩定，乃進行水工模型試驗以校驗之。
民生抽水井之初始3D布置圖
民生抽水井之抽水井模型
民生抽水井之抽水井內部
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