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系統識別號 U0002-2502201313591100
中文論文名稱 分洪工程水工模型試驗
英文論文名稱 Hydraulic Model Test for Division System
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 水資源及環境工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Water Resources and Environmental Engineering
學年度 101
學期 1
出版年 102
研究生中文姓名 羅欽隆
研究生英文姓名 Chin-Lung Lo
學號 699480355
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2013-01-12
論文頁數 48頁
口試委員 指導教授-許中杰
委員-施國肱
委員-張凱堯
中文關鍵字 分洪工程  寬頂堰  溢流堰  能量損失係數  水工模型試驗 
英文關鍵字 Flood diversion  Broad-crested weir  Overflow spillway  Energy loss coefficient  Hydraulic model test 
學科別分類 學科別應用科學環境工程
中文摘要 本研究主要針對磺港溪分洪工程系統進行水工模型試驗。水工模型分為三座,模型A目的在於瞭解分洪工程完工後之分流流量及分洪效益其中包括以六種流量下探討分洪工程之靜水池分洪流量、靜水池水理現象,模型B及C亦於六種流量下瞭解各局部束縮漸變能量損失及其排洪效益。
試驗結果顯示當靜水池寬頂堰堰前之水深與水位之比值((Y2-W2)/Y2)大於0.17時,寬頂堰溢流口將不依據臨界流流況排放及若改善局部漸變束縮段,磺港溪流量於Q=120.00cms下可增加壓力箱涵分流量Q=11.58cms,另外下游基隆河水位為定值時,磺港溪流量愈大,壓力箱涵流量亦愈大,但下游基隆河水位愈高,上游磺港溪入流量為定值時,壓力箱涵分流量則受迴水影響愈大導致分流量愈小。
英文摘要 This study focuses on hydraulic model test on the flood diversion project of Hung-Kang Creek. There are three hydraulic engineering models. The objective of Model A is to understand, at the diversion project’s completion, the diverted flow rate and flood diversion efficiency, including an analysis of the stilling basin’s diverted flow rate and hydrological phenomena under six flow rates. Models B and C also analyze energy loss at each of the local constriction transitions as well as its flood diversion benefit.
The modeling test result shows that (1) if the ratio of water depth to water level at the stilling basin upstream of the broad-crested weir is greater than 0.17, the overflow outlet of the broad-crested weir will not be under critical flow conditions; and (2) when the Hung-Kang Creek’s flow rate is at 120.00 cms, the pressure box culvert’s diversion rate may be increased to 11.58 cms by slightly improving local constriction transition sections. Furthermore, it is determined that the flow rate of pressure box culvert increases with Hung-Kang Creek’s flow rate provided the downstream Keelung River’s water level remains constant. However, if the upstream inflow rate of Hung-Kang Creek remains constant, the higher the water level at Keelung River, the further pressure box culvert’s diversion rate is reduced by backwater effect.
論文目次 目錄

中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章 前 言 1
第二章 工程背景簡介 2
第三章 水工模型試驗 4
3-1 模型範圍及目的 4
3-2 模型長度比與參數 5
3-3 模型配置 6
3-4 糙度率定 6
3-5 模型亂流驗證 7
3-6 量測設備 8
第四章 結果與討論 9
4-1 因次分析 9
4-2 分洪流量 11
4-3 漸變段之能量損失係數 14
4-4 靜水池等水面線 16
4-4-1流量於Q=126.00cms 16
4-4-2流量於Q=120.00cms 16
4-4-3流量於Q=106.00cms 16
4-5 流量大於Q=120.00cms之靜水池分洪效益 17
第五章 結論 18
參考文獻 19

圖目錄

圖 1 靜水池上游原河道原規畫案與完工案縱向示意 20
圖 2斷面相對位置 21
圖 3 模型A 22
圖 4 模型A磺港溪入流非恆態控制器 23
圖 5 模型A北投溪入流非恆態控制器 23
圖 6 模型A吉林橋及溢流堰 24
圖 7 模型A寬頂堰 24
圖 8 模型A壓力箱涵 25
圖 9 模型B 26
圖 10 模型B Stp 1254,1546漸變束縮段 27
圖 11 模型B Stp 1643漸變束縮段 27
圖 12 模型B Stp 2476~2504漸變束縮段 28
圖 13 模型C 29
圖 14 模型C束縮漸變段 30
圖 15 壓克力管曼寧粗糙係數率定 31
圖 16 各參數在靜水池上之示意圖 32
圖 17 靜水池分流量量測位置 33
圖 18 靜水池溢流堰及寬頂堰溢流口流量與磺港溪入流量之比值-堰前水深與溢流口高度之比值關係式 34
圖 19 束縮漸變段能量損失係數 35
圖 20 大度路段漸變段能量損失係數 36
圖 21 流量Q=126.00cms下之靜水池等水位線 37
圖 22 流量Q=120.00cms下之靜水池等水位線 38
圖 23 流量Q=106.00cms下之靜水池等水位線 39
圖 24磺港溪於不同之入流量(Q=120.00、130.00、140.00cms)配合不同下游基隆河水位(EL=6.44、6.93、7.44m)之靜水池分洪量與靜水池水位之關係圖 40

表目錄

表1 分洪工規畫案與現有完工案之比較 41
表2 壓力箱涵規畫案與現有完工案之比較 42
表3 左管壓力箱涵於五種流量下之儀壓水頭(Piezometric head)與曼寧係數n 43
表4 磺港溪及北投溪入流量與下游基隆河水位 44
表5 磺港溪及北投溪流量、寬頂堰及溢流堰前水位與壓力箱涵分洪量 45
表6 磺港溪及北投溪入流量、壓力箱涵及寬頂堰分洪量與下游豎井及基隆河水位 46
表7漸變段改善之可增加排放流量 47
表8 磺港溪於不同之入流量(Q=120.00、130.00、140.00cms)配合不同下游基隆河水位(EL=6.44、6.93、7.44m)之 靜水池水位與壓力箱涵分流量 48

參考文獻 1. 臺北市政府工務局養護工程處,「磺港溪分洪(壓力箱涵)工程規劃-進水口後續水工模型試驗」,臺灣臺北,(2003)。
2. 臺北市政府工務局水利工程處,「磺港溪分洪水工模型試驗暨整體水理分析檢討工作 分析作業成果報告書(第二次修正版)」,臺灣臺北,(2012)。
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