以 FLO-2D 模擬溪頭三號坑之結果

6.4.1 FLO-2D 模擬結果

將三號坑溪之實測資料代入FLO-2D 中，由模擬結果發現其堆積深度比實際 情形還淺，且堆積位置也與現地情形相差甚遠，而流速方面FLO-2D 模擬結果亦 過大，如表6-4-1 與圖 6-4-1。探究原因為河床糙度太小或是土石流之黏滯性不夠 大，造成土石流流速過大，無法停淤於實際的堆積區，而流至最下出流點處。

表6-4-1 三號坑溪實際堆積情形與模擬結果之比較 最大堆積深

度(m)

鳳凰賓館之 平均堆積深

度

堆積位置 堆積範圍 流速分佈 (m/s)

三號坑溪實

際堆積情形 3.5 3.5 鳳凰賓館南側 與林間停車場

主支流河道和 河道外 20~100m

2.39~5.26

FLO-2D 模擬

結果 1.8 0.7

全部堆積於最 下游出流點(新

大門)附近

主支流河道與 兩河道之間絕 大部份之面積

0.27~9.93

圖6-4-1 三號坑溪初步模擬之最大堆積深度

6.4.2 敏感度分析（sensitivity analysis）

本研究針對上述模擬結果與實際情形不符的原因，找到與河床糙度和土石流 黏滯性相關的三個因子：土石流體積濃度（CD）、曼寧粗糙係數（n）及漫地流 層流阻力係數（K）。藉由改變三個敏感性參數之值，帶入 FLO-2D 中，模擬結 果探求一較符合實際情形之範圍。在經一系列之敏感度分析之後，發現三個參數 中，以土石流體積濃度（CD）值的變化對結果影響最大，其次是曼寧粗糙係數

（n），而漫地流層流阻力係數（K）值的改變對其結果並無任何明顯的影響，其 分析結果如下。

1.土石流體積濃度（CD）

江永哲與林裕益（1987）根據水槽試驗結果，提出含石率愈大堆積長度與面 積有遞減之勢。吳佳威（2000）也曾藉由水槽試驗提出土石流之堆積距離，有隨 著泥砂體積濃度增高而降低之趨勢，也有隨著流動速度提高而增長之趨勢。在此 固定其餘變因改變CD 值，藉由代入不同的 CD 值（0.39、0.58、0.7、0.75、0.8、

0.82 和 0.85）來探求其結果對堆積之範圍和深度及流速分佈之影響。

模擬結果將其堆積情形整理於表 6-4-2。針對三號坑溪主流取五個點：出流 點（新大門附近）、出流點到鳳凰賓館中間、鳳凰賓館南側、潛壩群附近、和溢 流點附近，記錄其平均堆積深度，列於表 6-4-3 與圖 6-4-2 中。由模擬結果可知 當 CD 值之愈大，其堆積範圍愈往上游、上游堆積深度逐漸增大，且流速亦因 CD 值之愈大而有減緩之情形，其原因可能是 CD 值之愈大土石流之含水量就愈 小，在沒足夠水量的情形下土石流之間的碰撞和摩擦增加，進而造成整體動能損 耗而停淤下來。而當CD 值為 0.82 時，該堆積範圍與流速皆與實際值較為符合，

但模擬之淤積深度（14.32m）與實測資料（3.5m）還是相差很大，其原因可能是 因FLO-2D 無法模擬土石流脫水情形，造成其堆積深度之模擬結果皆過大。

表6-4-2 不同土石流體積濃度之模擬結果

20~100m 2.39~5.26 0.39 1.8 全部堆積於最下游出