系統化風場模擬結果

依 據 數 值 計 算 結 果 ， 圖 4-9 至 圖 4-11 為 二 維 懸 崖 分 別 在 A、 B、

C 三 種 地 況 下 平 均 風 速 剖 面 與 規 範 建 議 剖 面 之 比 較 。為 便 於 比 對 ，相 應 於 規 範 建 議 之 風 速 剖 面 係 依 據 風 速 壓 計 算 式 ((1.1)式 )中 採 用 途 係 數 (I 值 )為 1 之 情 況 反 推 而 得。平 均 風 速 剖 面 之 比 較 顯 示，數 值 結 果 與 規 範 建 議 者 大 致 相 若 。 值 得 一 提 的 是 ， 在 懸 崖 起 始 截 面 處 (x=-2Lh)， 因 地 面 坡 度 之 改 變 而 在 縱 向 (x 方 向 )產 生 了 些 許 程 度 之 逆 壓 梯 度 (adverse pressure gradient)， 致 使 平 均 速 度 剖 面 在 近 地 面 處 之 飽 滿 度 銳 減 。 (類 似 之 現 象 亦 會 發 生 在 管 道 收 縮 段 (contraction)入 流 截 面 [18])。由 圖 4-9 至 圖 4-11 可 見 ， 數 值 模 擬 的 結 果 顯 示 此 減 速 效 應 ， 而 在 規 範 建 議 剖 面 中 則 無 。 儘 管 如 此 ， 由 於 風 速 剖 面 直 接 反 映 出 風 速 壓 之 垂 直 分 佈 ， 規 範 建 議 之 結 果 仍 屬 保 守 者 。

圖 4-12 至 圖 4-14 為 三 種 地 況 下 風 速 均 方 根 值 剖 面 之 模 擬 結 果 。 和 入 流 截 面 (x=-6H-2Lh)之 縱 向 均 方 根 值 剖 面 (參 見 圖 4-6 至 4-8)相 較 後 得 知 ， 於 懸 崖 起 始 截 面 (x=-2Lh)之 紊 流 強 度 已 有 些 許 程 度 的 降 低 。 續 往 下 游，在 坡 面 變 化 的 範 圍 內，紊 流 強 度 則 略 增。於 坡 頂 後，紊 流 強 度 之 縱 向 變 化 並 不 明 顯 ， 但 其 垂 直 向 分 佈 之 範 圍 則 漸 增 。

二 、 二 維 山 脊 情 況

圖 4-15 至 圖 4-17 則 顯 示 二 維 山 脊 情 況 之 平 均 風 速 剖 面 結 果 。 比 較 中 呈 現 ， 平 均 風 速 剖 面 在 下 降 坡 後 近 地 面 處 之 不 一 致 性 。 究 其 原 因 ， 應 是 坡 面 段 後 迴 流 產 生 之 故 。 圖 4-18 至 圖 4-20 為 相 應 之 縱 向 均 方 根 值 風 速 剖 面 結 果 。 大 體 上 ， 風 速 均 方 根 值 於 近 山 脊 頂 端 截 面 (x/Lh=0)前 有 略 減 之 趨 勢 ； 然 通 過 下 降 之 坡 面 後 ， 風 速 均 方 根 值 則 隨

源 自 紊 流，而 當 x/Lh>0 後 風 速 均 方 根 值 則 主 要 是 流 場 中 渦 流 引 致 之 非 恆 定 現 象 所 造 成 。

三 、 三 維 山 丘 情 況

圖 4-21 至 圖 4-23 顯 示 二 維 山 脊 情 況 之 平 均 風 速 剖 面 結 果 。 在 山 丘 坡 面 上 升 段 (-2 < x/Lh < 0)，計 算 而 得 之 風 速 剖 面 略 較 規 範 建 議 值 飽 滿，呈 現 出 規 範 不 保 守 之 情 形；通 過 山 丘 頂 後，則 因 迴 流 之 產 生，使 得 規 範 建 議 值 又 高 於 計 算 結 果 (此 與 二 維 山 脊 之 情 況 相 似 )。

圖 4-24 至 圖 4-26 為 相 應 之 縱 向 均 方 根 值 風 速 剖 面 結 果 。 在 起 始 坡 面 之 前 (x/L_h<0)，風 速 均 方 根 值 仍 源 自 來 流 挾 帶 之 紊 流。而 當 x/L_h>0 後，風 速 均 方 根 值 則 是 因 流 場 中 渦 流 引 致 之 非 恆 定 現 象 所 造 成。直 至 x=4L_h， 風 速 均 方 根 值 有 往 下 游 漸 增 之 趨 勢 。

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.1 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.2 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.3 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

圖 4-9. 懸 崖 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (A 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.4 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.5 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.6 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

圖 4-9. 懸 崖 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (A 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.1 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.2 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.3 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

圖 4-10. 懸 崖 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (B 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.4 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.5 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.6 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

圖 4-10. 懸 崖 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (B 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.1 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.2 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.3 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

圖 4-11. 懸 崖 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (C 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.4 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.5 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

Calculated u Code

H / L_h= 0.6 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

圖 4-11. 懸 崖 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (C 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.1 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.2 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.3 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

圖 4-12. 懸 崖 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (A 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.4 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.5 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.6 Territory A (α = 0.32 , δ = 5H )

圖 4-12. 懸 崖 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (A 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.1 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.2 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.3 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

圖 4-13. 懸 崖 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (B 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.4 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.5 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.6 Territory B (α = 0.25 , δ = 4H )

圖 4-13. 懸 崖 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (B 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.1 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.2 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.3 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

圖 4-14. 懸 崖 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (C 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.4 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.5 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

10%

Calculated u'

H / L_h= 0.6 Territory C (α = 0.15 , δ = 3H )

圖 4-14. 懸 崖 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (C 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory A

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory A

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory A

Calculated u Code

圖 4-15. 山 脊 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (A 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory A

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory A

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory A

Calculated u Code

圖 4-15. 山 脊 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (A 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory B

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory B

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory B

Calculated u Code

圖 4-16. 山 脊 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (B 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory B

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory B

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory B

Calculated u Code

圖 4-16. 山 脊 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (B 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory C

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory C

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory C

Calculated u Code

圖 4-17. 山 脊 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (C 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory C

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory C

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory C

Calculated u Code

圖 4-17. 山 脊 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (C 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory A

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory A

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory A

10%

圖 4-18. 山 脊 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (A 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory A

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory A

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory A

10%

圖 4-18. 山 脊 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (A 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory B

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory B

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory B

10%

圖 4-19. 山 脊 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (B 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory B

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory B

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory B

10%

圖 4-19. 山 脊 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (B 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory C

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory C

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory C

10%

圖 4-20. 山 脊 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (C 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory C

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory C

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory C

10%

圖 4-20. 山 脊 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (C 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory A

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory A

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory A

Calculated u Code

圖 4-21. 山 丘 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (A 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory A

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory A

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory A

Calculated u Code

圖 4-21. 山 丘 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (A 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory B

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory B

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory B

Calculated u Code

圖 4-22. 山 丘 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (B 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory B

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory B

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory B

Calculated u Code

圖 4-22. 山 丘 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (B 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory C

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory C

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory C

Calculated u Code

圖 4-23. 山 丘 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (C 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory C

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory C

Calculated u Code

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory C

Calculated u Code

圖 4-23. 山 丘 數 值 與 規 範 平 均 風 速 剖 面 比 較 圖 (C 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory A

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory A

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory A

10%

圖 4-24. 山 丘 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (A 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory A

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory A

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory A

10%

圖 4-24. 山 丘 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (A 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory B

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory B

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory B

10%

圖 4-25. 山 丘 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (B 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory B

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory B

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory B

10%

圖 4-25. 山 丘 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (B 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.1 Territory C

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.2 Territory C

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.3 Territory C

10%

圖 4-26. 山 丘 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (C 地 況 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.4 Territory C

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.5 Territory C

10%

x / L_h= -2 -1 0 1 2 3 4

H / L_h= 0.6 Territory C

10%

圖 4-26. 山 丘 數 值 模 擬 風 速 均 方 根 值 剖 面 圖 (C 地 況 ) (續 ) 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

在文檔中 特殊地形中風速壓剖面之檢討與相關設計規範之建議 (頁 56-94)