第五章 滲透陰井孔隙阻塞現地試驗結果分析
第四節 滲透陰井孔隙阻塞影響滲透效率之分析
依據前面擬定的試驗方法與步驟,除去(94)年度已針對 40 cm、開孔率 0.783%及 50 cm、開孔率 0.708%二種不同管徑及開孔 率之滲透陰井,進行相關滲透性能試驗分析,本(95)年度再增加 管徑 40cm、開孔率 0.3915%,管徑 40cm、開孔率 0.3915%、底部 全封及管徑 50cm、開孔率 0.354%,三組不同陰井滲透試驗,以進
注水量(l) 1800 2100 2900 3000 3800 4100 3600 4880 5300 5400116800 平均注水量
(10-3, cms) 3.00 3.50 4.83 5.00 6.33 6.83 6.00 8.13 8.83 9.00 19.3 土壤飽和滲透
係數(Ksoil, m/s) 4.7 × 10-5 比滲透面積
4.75 145.39 127.66 173.05 187.94 191.49 411.35 (Aus, m2) 63.83 74.47 102.84 106.38 13
表 5-6 滲透陰井(直徑 40cm、開孔率 0.3915%)滲透試驗結果
注水量(l) 850 1400 1600 1600 2100 2350 2500 3300 平均注水量
表 5-8 滲透陰井(直徑 40cm、開孔率 0.3915%、底部全封)滲透試驗結果
3.67 3.58 10-3
表 5-10 滲透陰井(直徑 50cm、開孔率 0.708%)滲透試驗結果
5.00 6.67 7.96 9.17 10.80 11.30 12.30 15.30 15.50 16.30 (10-3, cms)
注水量(l) 1000 1600 3200 3150 3200 5300 5700 5500 5300 9030 平均注水量
(10-3, cms) 1.67 2.67 5.33 5.25 5.33 8.83 9.50 9.17 8.83 15.10 土壤飽和滲透
係數(Ksoil, m/s) 2.505 × 10-5 比滲透面積
(Aus, m ) 2 66.53 106.45 212.91 209.58 212.91 352.63 379.24 365.94 352.63 600.80
此外為瞭解比滲透面積(Aus)與水位(H)之變化關係,本研究亦
,R = (5-2)
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
H(m) A(㎡)
觀測值 迴歸值
R2 = 0.7271
0 50 100 150 200 250 300
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
H(m) A(㎡)
觀測值 迴歸值
圖 5-26 滲透陰井(直徑 40 cm、開孔率 0.3915%)Aus與H關係圖
底 us
與H關係圖
R2 = 0.8003
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
H(m) A(㎡)
觀測值 迴歸值
圖 5-27 滲透陰井(直徑 40 cm、開孔率 0.39125%, 部全封)A
R2 = 0.8496
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
H(m)
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
H(m)
A(㎡)
觀測值 迴歸值
陰井及不同開孔率之比滲透面積(m2);H為滲透陰井之設計水位
(m);R2為決定係數(Coefficient of Determination);n為陰井表面 開孔率(%)。
依據式(5-2)~(5-6),只要滲透陰井之設計水位決定,即可 求得相對應之比滲透面積,若再乘以土壤之飽和滲透係數即可得到 滲透陰井的穩定入滲率,故可藉由此關係式,分析在不同孔隙阻塞 情形下,滲透陰井的入滲情況。
由觀測值與式(5-2)~(5-6)所推估之理論迴歸方程式可以發 現,不論管徑大小,在井壁孔隙減半情況下如圖 5-30,對於比滲透 面積約有 10%的變化,並未造成顯著之影響如圖 5-32。由此一結論 可以推論,孔隙率降低對比滲透面積之影響不大,
壁的強度,提高其適用範圍,但如何在降低孔隙率的同時並保有最 大的入滲容量,則有待後續的滲透陰井最佳孔隙率之研究。
但如底部全封如圖 5-31,即井底嚴重阻塞,將造成滲透效率大 幅降低 40%,嚴重影響滲透陰井之滲透效率如圖 5-33。此一結果與 滲透側溝所得之結論不甚相同,則有待更多實驗數據,以釐清兩者 之差異 。
滲透陰井經常做為滲透管溝之間連接的節點如圖 5-33,底部水 位較滲透管溝為低,更易聚積落葉、樹枝及垃圾等污物,造成阻塞,
因此,在設計與選擇滲透陰井時,即應慎重考慮攔污設備的配置如 圖 5-34~37,以有效清除污物,減少阻塞的機會,延長滲透陰井的 使用壽命。另完善的維護管理益形重要,本研究即草擬「入滲設施 維護管理準則」,提供綠建築基地保水設計之應用參考。
卻可增加陰井井
圖 5-31 孔隙減半、底部全封之滲透陰井(直徑 40 cm、開孔率 0.39125%)
圖 5-30 孔隙減半之滲透陰井(直徑 50 cm、開孔率 0.354%)
0.00 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 H(m)
A(㎡)
觀測值(A2(開孔率=0.354%) 且K=4.7) 觀測值(A1(開孔率=0.708%) 且K=2.505) 趨勢線(A2(開孔率=0.354%) 且K=4.7) 趨勢線(A1(開孔率=0.708%) 且K=2.505)
40
0.00 0.05 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.20 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26 0.27 H(m)
A(㎡)
觀測值(A1(開孔率=0.783%)且K=4.7)
45
觀測值(A2(開孔率=0.3915%)且K=2.505)
400 觀測值(A3(開孔率=0.3915%,底部全封)且K=2.505) 趨勢線(A1(開孔率=0.783%) 且K=4.7)
趨勢線(A2(開孔率=0.3915%) 且K=2.505)
30
趨勢線(A3(開孔率=0.3915%,底部全封) 且K=2.505)
25
20
資料來源:廖朝軒,2003。
圖 5-34 滲透管溝與滲透陰井組合配置構造示意圖
圖 5-35 組合式滲透陰井(1)
圖 5-36 組合式滲透陰井(2)
圖 5-37 滲透陰井的攔污設備(1)
圖 5-38 滲透陰井的攔污設備(2)