第五章 滲透陰井入滲量現地試驗結果分析
第二節 現地土壤之飽和滲透係數
一般在進行土壤滲透性能的量測時,所使用的方式可概分為試 驗室法及現地量測法,而試驗室法在量測時需於現地採取土樣後,
再移至試驗室以儀器進行量測,因此所量測的滲透性能一般僅能代 表局部「點」的結果,且又因在土樣採取過程中,會產生土壤解壓 效應,故其量測結果在實際應用時,大多需進一步予以檢定。但因 量測方式簡便,故仍為大多數人所採用。而現地量測法雖其操作方 式較為繁複,但基本上因可避免上述試驗室法的量測缺點,故本研 究仍將採用本法,進行現地土壤飽和滲透性能的量測。
圖 5-3 葛洛夫滲透儀之基本構造
內、外貯水管 水位定位氣泡管
貯水閥
三角架
注水管
由於現地量測土壤飽和滲透係數的儀器很多,一般較常用的有 單筒滲漏計及葛洛夫滲透儀;而本研究則採用葛洛夫滲透儀來進行 量測。葛洛夫滲透儀之構造如圖 5-3 所示,主要部分包括:貯水管;
貯水閥;水位定位氣泡管;三腳架及注水管。而土壤飽和滲透係數 可由儀器量得之土壤最終入滲率,再經由經驗公式或理論公式計算 求得。而飽和滲透係數推估的準確性因受試驗時達到最終(穩定)
入滲率程度、分析理論及現地限制之影響;故不同的滲透係數計算 公式有其適用性,考慮的因子需包括土壤條件及儀器本身的限制。
量測方式及儀器選定後,緊接著將依據上述試驗步驟開始進行 現地土壤滲透性能測試。本研究試驗場址位於國立海洋大學工學院 院區,該區為一海埔地,經現地探勘及初步檢視開挖土壤,土中含 有大量礫石及營建廢棄物,故常以手持採土器開挖至中途即鑽到卵 礫石或營建廢棄物,無法開挖至預定深度,增加開挖之困難度;經 於該區不斷反覆開挖測試,約費時 90 分鐘始挖至預定深度。
本研究使用葛洛夫滲透儀進行試驗,每 5sec 觀測一次,同時為 降低量測誤差,本研究係採多次量測,再取平均值的方式,以決定 土壤飽和滲透係數。試驗孔深度為 30cm,半徑為 4cm,為易於決定 試驗孔形狀係數,試驗水頭不宜太高,故初步採用 15cm。另外,由 於葛洛夫滲透儀各部分係採可組裝式設計,故組裝時需注意儀器之 氣密性,試驗概況如圖 5-4~5-9 所示,觀測數據及入滲曲線如表 5-2~5-5 及圖 5-10 所示。
圖 5-4 土壤飽和滲透係數試驗概況(1)
圖 5-5 土壤飽和滲透係數試驗概況(2)
圖 5-6 土壤飽和滲透係數試驗概況(3)
圖 5-7 土壤飽和滲透係數試驗概況(4)
圖 5-8 土壤飽和滲透係數試驗概況(5)
圖 5-9 土壤飽和滲透係數試驗概況(6)
表 5-2 葛洛夫滲透儀觀測數據(Round 1)
表 5-3 葛洛夫滲透儀觀測數據(Round 2)
表 5-4 葛洛夫滲透儀觀測數據(Round 3)
表 5-5 葛洛夫滲透儀觀測數據(Round 4)
圖 5-10 試驗孔葛洛夫滲透儀觀測入滲曲線 round 2 round 3 round 4