第五章 結論與建議
5.2 建議
以下提出五項建議對後續研究之建議與發展 :
1. 未來若增加岩石沖蝕率資料數，由試驗結果分佈亦可將試體岩性 或其他性質做出分區，並將岩石基本性質定出範圍加以探討相關 性。
2. 本試驗量測方法雖可由試體側向高程剖面求得試體沖蝕量，但試 體拍攝方向高程並非皆為同一高度，若有起伏或是局部沖刷，則 容易造成低估沖蝕率。需要建構一組非接觸式量測儀器，以現有 的雷射測距儀搭配雙方向之定位滑軌，使試體雙軸方向皆可定位 量測，雷射測距儀則用以量測試體高程，可針對特定位置作試體 高程剖面，亦或是建構出3D 立體高程，使量測方法更加完善。
3. 於試體前後兩側加裝壓力計，以量測水流通過試體表面之壓力 差，進而推求水流造成的作用剪應力。目前已可將清水試驗以公 式計算求得水流於試體表面造成之剪應力，未來於模擬床載加入 粒料剪應力，而含砂水流於管流中剪應力分佈為影響沖蝕重要因 素之一。
4. 目前試體皆為選取完整無破損的岩心，未來於磨蝕沖蝕試驗段中 或試驗水槽內其餘試驗區中，可以考慮以岩石塊體組合或以切割 試體表面方式，製造人為溝槽或裂縫，模擬節理岩體於各種流況
125
中之沖蝕行為，觀察節理於沖蝕現象中發展行為，進而量測節理 岩體沖蝕率。
5. 建議將試驗水槽建構一組獨立循環的恆溫控制系統，避免影響含 泥砂水流濃度並控制水溫。比重瓶取樣量測中，需要以溫度修正 公式計算濃度，故進行溫度量測，量測結果發現由於水槽內部污 物泵浦連續抽水運作，溫度也漸漸上升。而溫度也跟流體黏滯性 有關，故必須控制水槽內水溫(精度 0.1 度)，使溫度因子於一定 範圍內，確保試驗量測的準確性。
6. 若需加入較大粒徑之試驗，建議將試驗管路內所有 PVC 及壓克力 材質更換為不銹鋼或強化玻璃材質，增加試驗儀器耐用性及安全 性。
126
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130
附錄
附錄一 試驗儀器規格表 附錄二 濃度量測方法 附錄三 沖蝕試驗結果總表 附錄四 試驗注意事項
131
附錄一 試驗儀器規格表
表附錄一-1 污物泵浦規格表
表附錄一-2 電磁式流量計規格表
表附錄一-3 數位單眼相機規格表 型式 馬力HP 口徑mm 相數 啟動方式
標準揚程 m
標準水量 m3/min
AF-35A 5 80 3 直流 15 0.5
最高揚程m 最大水量 m3/min
重量kg 異物通過 徑mm
長mm 寬mm 高mm
22.5 1.2 58 56 478 220 588
型式 管徑 mm 內襯材質 最高工作溫度 電極材料 流速範圍m/s 精確度%
EMF-10 80 PU 聚氨酯橡膠 60 碳化鎢 0.3～12 0.5
型號 有效相素 鏡頭 最大分辨率 快門速度 儲存裝置 資料傳輸
柯尼卡α-7D(Maxxum 7D) 610 萬 SONY 3008×2000 30-1/4000 秒 CF 卡 USB2.0
132 2000 ppm以內 Ok
133
下Stop scan停止查詢 按下望遠鏡查詢後,會出現 一對話框,按下“OK＂即可
如5秒內查詢不到,即可按 下Stop scan,換查下一個
COM
進入畫面後,選取TDR COM，並輸 入參數Vp=1,Average=4,Points=2 048，Start & Length,先輸入大概長 度
測量完畢後，在Probe Length(m)即為L長度,並紀 錄數值
在T1&T2輸入200、800、
1200、2000，即Wave Number 輸入10筆取平均值後，按下L Calibration
在Temp COM,選擇溫度計的COM，在AO output,輸入2.5，按下Set AO out，
即可在Temperature(oC),看到測量後 的溫度
按下Get Waveform後,會出 現一波形,截取其下降段，
找出其Start & Length (SSC-Length固定為4)
持續紀錄數據5筆，其數據 相差正負0.2mm，即為精確
L值 在Wave Number先輸入100 後,按下Get Waveform 讓TDR先打100筆資料熱機
不OK 可微調L值，L相差0.1mm ppm則差1200ppm上下 START
OK
圖附錄二-2 TDR 濃度感測器標定作業流程圖(基能科技)
134
人工泥砂取樣分析標準流程
圖附錄二-3 人工泥砂取樣分析標準流(基能科技)
135
附錄三 沖蝕試驗結果總表
以下將沖蝕試驗管流條件、試體性質、試驗時間、試驗結果(包含有 試驗前後試體相片、試驗過程中判式試體高程數化相片、沖蝕量)表 列於附錄三各試體之沖蝕試驗結果總表中，並描述沖蝕過程的現象及 試體模蝕行為。
136
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
清水試驗 CO01 集集 砂岩 8
試驗流速(表面流速)(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm)
10.12(9.18) 無 無 無
試驗前試體相片 試驗後試體相片
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註
試驗後表面附著細砂以手觸 摸有粗糙感
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.257 0.0322
137
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
清水試驗 CO01 集集 砂岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm)
14.71(13.24) 無 無 無
試驗前試體相片 試驗後試體相片
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註
試體受水流衝擊面區域 沖蝕量較高，試驗後表面 附著細砂以手觸摸有粗 糙感
138
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.298 0.0373
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
清水試驗 BH01 大安溪 24.1m~24.3m 頁岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm) 9.91
試驗前試體相片 試驗後試體相片
無拍攝 無拍攝
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註(沖刷前後試體表面
狀況描述)
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.044 0.0055
139
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
清水試驗 BH01 大安溪 24.1m~24.3m 頁岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm) 14.93
試驗前試體相片 試驗後試體相片
無拍攝 無拍攝
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註(沖刷前後試體表面狀況
描述)
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.053 0.0066
140
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
清水試驗 BH03 大安溪 22.2m~22.4m 砂岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm) 9.88
試驗前試體相片 試驗後試體相片
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註(沖刷前後試體表面狀況
描述)
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.182 0.0228
141
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
清水試驗 BH03 大安溪 22.2m~22.4m 砂岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm) 14.93
試驗前試體相片 試驗後試體相片
無拍攝
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註(沖刷前後試體表面狀況
描述)
連續試驗試體無重新架設
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.171 0.0214
142
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
清水試驗 BH04 大安溪 9.4m~9.6m 頁岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm) 9.91
試驗前試體相片 試驗後試體相片
無拍攝
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註
邊界以塊狀的方式剝落，試體中央 沖蝕率低
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.059 0.0074
143
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
清水試驗 BH04 大安溪 9.4m~9.6m 頁岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm) 15.07
試驗前試體相片 試驗後試體相片
無拍攝 無拍攝
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註(沖刷前後試體表面狀
況描述)
沖蝕現象不明顯
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.077 0.0096
144
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
清水試驗 古亭坑層泥岩 泥岩 0.5
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm)
2.5 無 無 無
試驗前試體相片 試驗後試體相片
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註(沖刷前後試體表面狀況描述)
乾燥試體固結良好強度佳，於試驗段中飽 和3min 後進行試驗，試驗後表面有些為 不平整現象，但無局部掏刷產生。
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.638 0.319
145
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
清水試驗 古亭坑層泥岩 泥岩 0.5
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm)
5 無 無 無
試驗前試體相片 試驗後試體相片
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註
沖蝕過程可見為小片狀岩屑剝 落。
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.894 0.447
146
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
含泥砂水流試驗 1000ppm BH03 大安溪 22.2m~22.4m 砂岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm)
9.91 無施作 1176 過 200 號篩
試驗前試體相片 試驗後試體相片
連續施作實驗無拍攝 連續施作實驗無拍攝
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註(沖刷前後試體表面狀況描述)
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.222 0.0277
147
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
含泥砂水流試驗 5000ppm BH03 大安溪 22.2m~22.4m 砂岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm)
9.91 4138 5277.5 過 200 號篩
試驗前試體相片 試驗後試體相片
連續施作實驗無拍攝 連續施作實驗無拍攝
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註(沖刷前後試體表面狀況描述)
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.374 0.0467
148
試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
含泥砂水流試驗 10000ppm BH03 大安溪 22.2m~22.4m 砂岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm)
9.91 9310 10446.3 過 200 號篩
試驗前試體相片 試驗後試體相片
連續施作實驗無拍攝 連續施作實驗無拍攝
於試驗段中試體圖形分析剖面線(綠:試驗後，紅:試驗前) 備註(沖刷前後試體表面狀況描述)
沖刷量(mm) 沖刷率(mm/hr)
0.567 0.0709
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試驗種類 試體來源 試體岩性 試驗時間(hr)
含泥砂水流試驗 5000ppm BH03 大安溪 22.2m~22.4m 砂岩 8
試驗流速(m/s) 水流濃度(ppm)(TDR 平均) 濃度(ppm)(比重瓶平均) 加入粒徑(mm)
9.77 3489 4044.3 渥太華砂
試驗前試體相片 試驗後試體相片
無拍攝 無拍攝
無拍攝 無拍攝