變量流下偏心圓柱型橋墩局部沖刷之研究

Abstract

本研究主要利用水工模型試驗，模擬近似天然流況之變量流歷線 （前峰型、中峰型及後峰型）作用下，偏心圓柱型橋墩墩墩徑比 (D/D*=0.4 及0.7)於不同的覆土高度(Y=30mm、15mm、0mm、-15mm) 時，橋墩局部沖刷深度及歷程之變化。 研究結果顯示，於不同型式變量流歷線作用下，沖刷深度會隨水 流強度的增加而增加，同時最大沖刷深度於變量流歷線之上升段完 成。中峰型歷線及後峰型歷線之沖刷歷程類似，其最大沖刷深度相當 且均高於前峰型，兩者僅有時間稽延之差異。 在各種不同流量歷線作用下，當橋基未裸露( 0 ≤ Y / D* ≤ 0.6 )時， 由於不均勻面能夠有效阻擋刷深情況，使得所產生之沖刷深度較小， 而橋基裸露(Y / D* < 0 )時則反之。而在不均勻橋墩墩徑比( D/ D* )不同 時，D/ D*=0.4 之局部沖刷深度皆低於D/ D*=0.7。在考量橋墩水理安 全之情況下，D/ D*=0.4 為較理想之不均勻橋墩型式。