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題名:河道植生群型態對水流之影響     (26點)
Effect of Vegetative Shape on Hydrodynamic Behavior
著者:呂珍謀(Jan-Mou Leu) ;詹勳全(Hsun-Chuan Chan) ;黃偉哲(Wei-Che Huang)
出版地區:台灣
出版城市:台北市
學科:地球科學
關鍵字:植生 ; 水理模式 ; 紊流 ; vegetation ; model ; turbulence
刊名:中華水土保持學報
卷期:39卷1期(2008.3)
頁碼:95-107
語言:繁體中文
摘要: 中文摘要PDF ; 英文摘要PDF

本研究旨在建立一水流通過植生群之水深平均二維水理模式,並探討植生群型態對水理特性之影響。模式計算求解時間(雷諾)平均及水深平均之Navier-Stokes方程式,並引入k-ε紊流模式描述流場之紊流結構,植生之影響以動量方程式中外加的阻力項考量,控制方程式以有限體積法離散,利用SIMPLE求解程序與非交錯網格,建立了高精度與高效率的數值模式。計算模式被應用在水流通過矩形渠道單側植生及複合渠道洪水平原植生兩個案例計算,經由文獻中渠道實驗量測之流速橫向分佈驗證,顯示本文所發展之計算模式具有良好的準確性。在針對矩形直線渠道五種不同植生群型態,包括:對照組原方案、沿河道主流側採伐、沿河道側邊採伐、交替採伐及植生密度疏伐,進行模式計算模擬後,比較討論流場之水位及流速分佈特性,結果顯示以沿河道主流側採伐,對於降低水流通過植生群之水位洩降及流速集中現象,有最顯著之降低效果。
A depth-averaged two-dimensional numerical model has been developed to simulate flow in a channel with a vegetative zone. The present model solves the depth-averaged Reynolds Averaged Navier-Stokes Equation, and the turbulent effect is determined by the standard k-ε turbulence model. The vegetative effect is considered by a drag force exerted by the flow on the vegetation, resulting in an extra source term include in the momentum equations. A control-volume method of based on a non-staggered grid, is applied to discretize the continuity, momentum and turbulent model equations with SIMPLE algorithm. Simulated results of flows in a rectangular and a compound channel with vegetation along one side are coincided with the previous experimental data. Furthermore, the present model is used to simulate five different vegetative scenarios, including original, cutting along the main-channel side, and bank side, alternative cutting and reducing vegetative density, in a rectangular channel. Simulated results suggest cutting along the main-channel side can effectively reduce the water levels and flow velocities around a vegetative zone.


    

本卷期目次
中華水土保持學報 39卷1期 (2008.3)
變量渾水異重流傳播特性之實驗研究/ 許少華陳秉鈞俞維昇
河道植生群型態對水流之影響/ 呂珍謀詹勳全黃偉哲
天母地區侷限安山岩塊層單井抽降水試驗暨地下水理研析/ 鄭文杰倪至寬
2005年濁水溪流域颱風降雨量與短期降雨預測之探討/ 陳正炎黃宏信廖苑雅
應用類神經網路及模糊理論於崩塌地萃取模式建立之研究/ 林文賜林昭遠黃碧慧周文杰
小波轉換應用於土石流地聲分析-以愛玉子溪事件為例/ 方耀民李秉乾周天穎張桂芳連惠邦林裕益連榮吉尹孝元
集水區型態對集流時間影響之研究/ 陳樹群謝永能
颱風降雨期間梨山地滑區邊坡穩定性之數值評估/ 林德貴張國欽蘇苗彬
應用類神經網路及模糊理論於崩塌地萃取模式建立之研究/ 林文賜林昭遠黃碧慧周文杰
天母地區侷限安山岩塊層單井抽降水試驗暨地下水理研析/ 鄭文杰倪至寬
2005年濁水溪流域颱風降雨量與短期降雨預測之探討/ 陳正炎黃宏信廖苑雅
小波轉換應用於土石流地聲分析-以愛玉子溪事件為例/ 方耀民李秉乾周天穎張桂芳連惠邦林裕益連榮吉尹孝元
變量渾水異重流傳播特性之實驗研究/ 許少華陳秉鈞俞維昇
颱風降雨期間梨山地滑區邊坡穩定性之數值評估/ 林德貴張國欽蘇苗彬
集水區型態對集流時間影響之研究/ 陳樹群謝永能
河道植生群型態對水流之影響/ 呂珍謀詹勳全黃偉哲