凝聚性沉滓水庫之排砂策略研究---水庫內凝聚性沉滓淤積行為之模擬

Abstract

鑑於台灣之水庫淤積情況均甚為嚴重，且其沉滓多為凝聚性沉滓之分佈，在現有輸砂理論及模式均無法適切研析及模擬其運移之歷程下，無法對其影響作出定性及定量之評估。本計畫主要目的乃擬藉著凝聚性沉滓之特性分析，配合現場相關資料蒐集、分析與試驗資料之整理分析，探討凝聚性沉滓之沉降特性與流變關係，再以上述研究結論為依據，發展數值模式，針對凝聚性沉滓在水庫內之淤積、運移行為，清淤方法之選擇、排砂操作策略及水庫排砂其對下游河道之影響，本研究將分別加以研析與探討。並配合水利處阿公店水庫水工模型試驗資料，率定、驗證本研究發展之理論及模式。最後擷取不同之案例加以模擬，研擬出合理之方案後，提供予水利處作為阿公店水庫水工模型試驗及現場實際操作之參考。期望以學術界之理論研究，配合工程界之實作經驗，研討出具體可行之方案，以為凝聚性沉滓水庫之排砂操作與更新改善工程規劃設計參考。水利處阿公店水庫更新改善工程已經核定在案，改善工程約需八年光景。（目前水利處正進行水工模型之佈置及初步之測試及率定工作，工程完工後約需兩年時間再進行現場實際操作測試及驗證。）就學術之觀點而言，這是一難得的機會，以學理之研究成果作為阿公店水庫改善工程後盾，並得以藉實作之數據驗證理論之正確性。本研究將配合水利處之工程分階段進行，第一階段暫以三年為期，進行基礎研究之同時，並應水利處工程規劃之需，適時提供較簡化及實務面之分析結果。有關本研究群之組織架構如整合型摘要之圖所示，參與研究之單位包括美國墾務局水利及泥砂小組、水利局及本研究群。三年後將再視水利局工程之進度再研議進一步之工作項目。本計劃不僅負責此整合型總計劃之聯絡與整合之工作，同時負責執行其中一個子計劃之進行。該子計劃之主要目的乃擬發展一數值模式用以模擬水庫內凝聚性沉滓之沉淤及排砂歷程時之傳輸行為。