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研究生: 曹家文
Gia-Wen Tsau
論文名稱: 豐丘與神木土石流之回饋分析與參數探討
A Study of Fundamental Parameters of Mudflow by The Back Analysis of Feng-Qiu and Shenmu Village Cases
指導教授: 李咸亨
Hsien-Heng Lee
口試委員: 詹錢登
Chyan-Deng Jan
陳樹群
Su-Chin Chen
楊國鑫
Kuo-Hsin Yang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 134
中文關鍵詞: 豐丘土石流神木土石流黏滯係數流變盒試驗
外文關鍵詞: Feng-Qiu landslide, Shenmu landslide, Viscosity, Rheological test
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本研究分析國內不同的颱風豪雨在不同地點的致災現象,並與國外案例比較,以探討影響土石流的基本性質。民國85年賀伯颱風在南投縣信義鄉豐丘村之致災行為與民國98年莫拉克颱風在南投縣信義鄉神木村造成的土石流災害,為本文研究對象。
首先執行該兩案例之田野調查、土樣物理性質試驗以及流變試驗,然後以二維數值程式FLO-2D回饋分析土石流行為,再以災後照片與田野調查資料驗證,找出各別的土石流基本性質。其次,再和印尼Karanganyar、印尼Ciwidey與木柵貓空的土石流案例等前人成果比較確定。本研究也整理出不同土壤參數對土壤黏滯係數的影響,冀期得到土壤黏滯係數的最佳推估公式。


The domestic mudflow cases in different locations and different heavy rain falls were studied in this research. Two other oversea cases were also used for comparison in order to define the fundamental parameters in a mudflow. The influence of typhoon Herb, 1996 on Feng-Qiu village and typhoon Morakot, 2009 on Shenmu village were selected as the major study targets.

In order to find out the basic parameters of mudflow, the field survey soil general property test and rheological test were performed first. Then
a numerical program in two dimensional spaces, FLO-2D, was used to back analysis the behavior of those two mudflow cases and examined with those field survey data and satellite photographic. Finally, two previous mudflow studies in Karanganyar city and Ciwidey city in Indonesia as well as the MaoKung case in Muzha of Taipei city were employed to verify the results. The influence factor to the viscosity of a mudflow was also studied and the best regression equation was recommended in this research.

論文摘要 I ABSTRACT II 致謝 III 目錄 IV 表目錄 VII 圖目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 1 1.3 研究內容與流程 2 第二章 文獻回顧 4 2.1 土石流介紹 4 2.1.1 土石流之定義 4 2.1.2 土石流之分類 5 2.1.3 土石流形成之條件 7 2.1.4 土石流之行為特徵 9 2.2 土石流之流變模式 11 2.2.1 牛頓流體 11 2.2.2 非牛頓流體 12 2.3 土石流之相關參數 15 2.3.1 土石流降伏應力與黏滯係數 15 2.3.2 土石流濃度 15 2.3.3 土石流流量與規模 17 2.3.4 土石流形成之臨界含水量 20 2.4 流變試驗儀介紹 21 2.4.1 管式流變計 21 2.4.2 旋轉式流變計 22 2.4.3 移動球流變儀 22 2.4.4 Stress Rheometer 5流變計 23 2.5土石流數值模擬 23 2.5.1程式應用概況 24 2.5.2 流變參數之決定 25 第三章 流變參數試驗方法 28 3.1 土壤物理性質試驗 28 3.1.1 篩分析試驗 28 3.1.2 比重試驗 29 3.1.3 液性限度試驗 30 3.1.4 塑性限度試驗 31 3.2 流變盒試驗法 31 3.2.1 試驗原理 32 3.2.2 試驗儀器 35 3.2.3 試驗方法與步驟 36 3.3 試驗數據整理 37 3.4 理論與試驗結果擬合 37 3.5 實驗結果與討論 38 3.5.1 豐丘實驗結果 38 3.5.2 神木實驗結果 39 3.5.3 實驗結果討論 39 第四章 流變方程式探討 40 4.1 FLO-2D程式假設與限制 40 4.2 控制方程式 41 4.3流變方程式 42 4.4 程式所需之參數 43 4.5 豐丘村與神木村土石流分析步驟與結果 45 4.5.1分析步驟 45 4.5.2分析結果 47 4.6豐丘村與神木村土石流之分析結果檢討 48 4.6.1以現地照片驗證分析成果 49 4.6.2以田野調查資料驗證分析成果 50 4.6.3 含水量與入流率對結果之影響 51 4.6.4豐丘村、神木村、貓空與印尼Karanganyar與Ciwidey土石流案例之參數探討 52 第五章 結論與建議 55 5.1結論 55 5.2 建議 56 參考文獻 58

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