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第四節 滲透側溝試驗規劃 滲透側溝試驗規劃 滲透側溝試驗規劃 滲透側溝試驗規劃
第三章 滲透側溝之設計理論探討 及試驗規劃 若依據雨水經由滲透材料滲透的方式,其滲透機制可區分為三類,分別 為:全面滲透、部分滲透及排水機制。
新店試驗區之透水磚側溝及紅磚側溝即分屬於第一類:單元透水磚,及 第二類:單元高壓磚類;而第三類剛性透水建材則如透水性混凝土或樹脂混 合骨材等之透水材料,如圖3-14(a) (b)所示;第四類則如圖3-14(c)所示。
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圖3-14 滲透側溝之材料 滲透側溝之材料 滲透側溝之材料 滲透側溝之材料
(a) 透水性混凝土 (b) 樹脂混合骨材之透水材料 (c)具排水孔之側溝
二、滲透側溝試驗型式之選擇
本計畫上一年度已完成透水磚及紅磚二不同型式側溝之現地試驗,為使 試驗結果更為客觀且應用對象更為廣泛,本年度擬再進行不同型式側溝之滲 透試驗。
在側溝型式之選擇上,本計畫認為滲透側溝之型式選擇需考慮:1. 為國 內易於取得之材料; 2. 為目前國內可行之施工技術外;及3. 推廣及實用性 外。經本計畫工作團隊與建築師、現場施工人員及水利技師公會 陳 榮譽 理事長交換意見,擬以「排水性側溝」型式為試驗對象。
排水性側溝係以排水管、排水孔或砌磚未滿漿之縫隙將水「排入」土壤,
在排水機制上具有流體力學「孔口流」的特性;而為考慮試驗之擴充性,因 此本計畫另設計製作排水性側溝試驗模型。
為便於試驗觀測,排水性側溝試驗模型係由透明壓克力製作而成,排水 孔初步設計為直徑10mm,孔與孔間距100mm;未來可視實際需要加鑽排水 孔或塞住部分排水孔以模擬不同開孔率(開孔面積/單位長度側溝面積)之排 水性側溝滲透情形;排水性側溝試驗模型之開孔型式如圖3-15所示。
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圖3-15 排水性滲透側溝試驗模型 排水性滲透側溝試驗模型 排水性滲透側溝試驗模型 排水性滲透側溝試驗模型
因排水性側溝試驗模型係以「孔口流」的方式將水排(滲)入土壤,故 其此型式側溝,其材質本身之滲透特性不能如透水磚等側溝以達西定律之滲 透係數決定,因排水性側溝之設計水深與其排水(滲透)量係呈非線性關係。
若假設設計水深(H)為0.3m,則排水性側溝之排水量(Qdrain, m/s)與開孔 率(x, %)之關係可表示為:
Qdrain = 0.024 x (3-22)
為便於後續分析討論並與其他型式滲透側溝比較,在此暫將Qdrain亦以滲透係
數(Kgutter)名之,而圖3-15中之排水性側溝試驗模型之開孔率為0.42%,故
其滲透係數約為1.0×10-2m/s;若開孔數(面積)減半,則其開孔率為0.21%, 故其滲透係數約為5.0×10-3m/s。本計畫後續將針對此二種型式之側溝進行試 驗,並與上一年度「透水磚」及「紅磚」滲透側溝之試驗結果進行比較探討,
第三章 滲透側溝之設計理論探討 及試驗規劃 以分析歸納不同材質側溝之滲透特性。排水性側溝試驗模型之裝設概況如圖 3-16所示。
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圖3-16 排水性側溝試驗模型裝設概況 排水性側溝試驗模型裝設概況 排水性側溝試驗模型裝設概況 排水性側溝試驗模型裝設概況
(a) 清碎石級配過篩(粒徑3/4 ’’約20mm)
(b) 填充清碎石級配