速度及土砂濃度分布對剪力流與底床侵蝕影響之研究

Translated title of the thesis: The Impacts of Velocity and Sediment Concentration Profiles on The Behavior of Shear Flow over Erodible Bottom
  • 王 冠智

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

當地震或是豪雨發生時,可能會伴隨著崩塌,而崩落的土石會阻塞住河道形成堰塞湖,在堰塞湖潰壩的過程中,底床位置會因為侵蝕堆積的關係產生劇烈的變化。本文將流體分成清水層、水砂混合層及可侵蝕底床層,其中我們將水砂混合層視為一剪力層,其濃度與底床並不相同,且本文將混合層與底床層的交界處視為一非物質奇異面,因此我們可以利用質量守恆以及動量守恆的不連續關係,並且配合邊界條件加上混合層底部的滑移速度做深度積分,來推導控制方程式,並且將侵蝕及堆積分開處理,再去觀察這些改變對流體的運移距離、流體厚度及侵蝕堆積率的影響。由於因為底床地形的曲率變化較大,故本文使用地形座標系統(Tai and Kuo 2008;Tai et al 2012)來描述流體在可侵蝕底床上的流動行為,而數值方法則使用具有shock-capturing特性的Non-Oscillatroy-Central(NOC) Scheme來模擬當潰壩發生時可侵蝕底床的變化,並且討論不同底部滑移速度和不同流場架構下對流體所造成的影響。 最後,結合地形座標系統與本文提出的侵蝕堆積機制以及底部滑移速度後再配合不同的濃度分布假設後,模擬的結果與實驗有相當程度的吻合,更可以支持本文所提出的理論。
Date of Award2015 Aug 20
Original languageChinese
SupervisorYih-Chin Tai (Supervisor)

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速度及土砂濃度分布對剪力流與底床侵蝕影響之研究
冠智, 王. (Author). 2015 Aug 20

Student thesis: Master's Thesis