實驗之前必須先將儀器率定，此部份於4-1 節加以說明。而實驗 結果則分為兩大部分，其一為土體崩坍時地下水電導度之變化，另一 部份為地下水離子濃度之變化，分別於4-2 節及 4-3 節加以說明及討 論。
4-1 儀器之率定
4-1-1 電導度計之率定
在進行電導度實驗之前，每支電導度計都必須先進行率定。率定 方面是依據環保署檢字第 70017 號公告水中導電度測定方法 － 導 電度計法，以標準液來校正電導度計；標準液為 0.01 mol/L 之 KCl，
在溫度 25℃時，所應量測到之 EC 值為 1412μmho/cm。
實驗中所用的水是由自來水連接水塔後使用，在實驗前每支電導 度計做過水質之空白實驗值如表 4.1 及圖 4.1；700 分鐘之平均值分 別為：1 號電導度計 EC 值為 115.40μs/cm
2 號電導度計 EC 值為 104.78μs/cm 3 號電導度計 EC 值為 108.59μs/cm 4 號電導度計 EC 值為 105.69μs/cm
表 4.1 電導度計之率定
EC1 EC2 EC3 EC4
平均數 115.40 104.78 108.59 105.69
最大值 126 107.1 110.9 111
最小值 102.6 102.9 102.7 100.7
電導度計率定
50 70 90 110 130 150
0 57 114 171 228 285 342 399 456 513 570 627 684
歷時(分)
EC 值
EC1 EC2 EC3 EC4
圖 4.1 電導度計之率定
4-1-2 變位計之率定
變位計的率定方面，是先將變位計固定於抗壓機上，然後抗壓機 施加一固定速率之力量，使變位計產生變位，並且記錄抗壓機上之位 移值與變位計讀數，即可得到位移與變位計讀數之關係圖，如圖 4.2 及4.3 所示。
4-2 土體崩塌前後地下水電導度之變化實驗
將砂箱先夯實 10 公分厚，將土體邊坡退後 35 公分，然後以增加 水頭的方式使得土體破壞，記錄土體變位與土體內外 EC 值變化，並 設計土體在不同之坡度下，觀察土體因受滲流影響而產生崩潰之現 象。坡度設計則採用 90°、75°、60°三種，每種坡度各完成兩組實驗。
4-2-1 水頭變化之情形
本實驗在進行滲流實驗的同時，利用直尺量測源頭及各監測孔水 位並且記錄，本實驗水位即為砂箱底部至水位線之高度；實驗設計之 水位在電導度值穩定時，隨著時間的增加而變化，其水位之變化如表 4.2(a)~4.4(b)所示。結果之說明如下：
1.土體在進行滲流實驗前有經過夯實，所以水流不會馬上滲透土體，
必須經過一段時間後，其總水頭水位才能正確的反應出應該有的 水位高度。
2.實驗開始是先由低水頭（約 20 公分）滲流至 EC 值穩定後，隨後 經由出水口的控制增加水頭高度，使土體產生滲流崩潰。由表 4.2(a)~4.4(b)發現，90 度、75 度及 60 度邊坡水頭皆加至 30cm 左 右，土體即會產生坡角的滲流破壞。
4-2-2 變位計分析
本分析主要為探討當隨著水位上升土體發生破壞時，土體位移的 狀況，實驗設計在土體出口端架設垂直及水平變位計。土體變位情形 如圖 4.4(a)~4.6(b)所示。
由實驗結果可以看出，當土體變位開始產生劇烈變化後不久，土 體則會發生崩塌，如圖 4.7~4.12。
垂直變位計
表 4.3（a）
122 20.9 13.2
159 21.1 13.5
184 21.6 13.6
215 21.6 13.7
245 21.6 13.6
273 21.5 12.7
321 21.3 14.2
376 24 16.9
396 25.2 18.9
417 26.8 20
448 27.2 20.6
482 27.8 21
505 29.6 23.1
540 30 23.1
表 4.4（a）
180 21.4 12.3
210 21.4 12.5
240 21.6 12.8
270 21.9 12.8
300 21.9 13.6
330 22 13.8
360 22.4 14
390 22.9 14.2
420 24.4 16.4
450 25.1 17.1
480 26.3 18.4
510 26.8 20.5
540 27.9 21.2
570 28.5 21.2
600 30 23
150 21.3 10.1
180 21.5 10.5
200 21.7 10.5
240 21.7 11.3
270 21.8 12.2
300 22 13.1
330 22.1 13.5
360 22.5 13.9
390 23.8 15.2
420 24.3 16.8
450 25.8 18.5
480 26.4 19.4
510 27.9 20.9
540 28.8 22.3
570 29.4 22.4
590 30 23.7
612 30 24.2
(表格中為紅字表示為崩塌時間)
0
0
0
圖 4.7 第一組坡度 90°土體崩塌情形 圖 4.8 第二組坡度 90°土體崩塌情形
圖 4.9 第一組坡度 75°土體崩塌情形 圖 4.10 第二組坡度 75°土體崩塌情形
圖 4.11 第一組坡度 60°土體崩塌情形 圖 4.12 第二組坡度 60°土體崩塌情形
4-2-3 電導度分析
由圖 4.13(a)~4.18(b)三種不同土體角度實驗結果，整理出下列 幾點現象：
1.在一開始滲流試驗後 2 號電導度值會突然升高至 250μs/cm 左右，
隨著時間的經過，EC 值會緩慢下降，約略經過 300 分鐘的試驗後，
EC 值會趨於穩定至 150μs/cm 左右。
2.在提高水位使土體發生崩塌，3 號電導度值會隨著水位的提升而增 大，在發生崩塌時達到最大值。
3.在土體變位開始發生劇烈變化時，3 號電導度值會隨著變位的增加 而增大，在發生崩塌時達到最大值。
4.3 號及 4 號電導度計在實驗過程中，有時會出現較大幅度之跳動。
5.設置在水箱之 EC1，是處在流水之狀態下，EC1 所測得之電導度值 呈 現 穩 定 狀 態 ， 並 無 隨 流 水 而 有 大 規 模 之 變 化 ， 請 參 見 圖 4.13(a)~4.18(a)。
0
EC1 EC2 EC3
EC4 垂直變位量 水平變位量
350 370 390 410 430 450 470 490 510 530 550 570
歷時(分)
0
EC1 EC2 EC3
EC4 垂直變位量 水平變位量
400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510
歷時(分)
0
EC1 EC2 EC3
EC4 垂直變位量 水平變位量
350 370 390 410 430 450 470 490 510 530 550 570
歷時(分)
0
EC1 EC2 EC3
EC4 垂直變位量 水平變位量
400 419 438 457 476 495 514 533 552 571 590 609
歷時(分)
0
EC1 EC2 EC3
EC4 垂直變位量 水平變位量
395 418 440 463 485 508 530 553 575 598 620 643
歷時(分)
0
EC1 EC2 EC3
EC4 垂直變位量 水平變位量
480 492 504 516 528 540 552 564 576 588 600 612
歷時(分)
4-3 土體崩坍時地下水離子濃度之變化
結果如表 4.5(a)~4.10(b)以及圖 4.19~4.24 所示。由結果可以 看出：
1.SO4
2-濃度隨時間而升高，且在土體變位開始產生劇烈變化時，SO4
2-濃 度有明顯的上升，從 300mg/L升至 400mg/L；HCO3
-、Cl-及NO3
表4.5(a) 第一組坡度 90 度之水質陰離子分析
表4.6(a) 第二組坡度 90 度之水質陰離子分析 各時間水樣
(分) 垂直變位計 水位變位計 SO4
2-HCO3
-Cl- NO3
-165 0.01 0.477 5.26 10 14.60 0
210 0.013 0.681 9.12 10 14.70 3.325 300 0.017 0.713 12.98 8 14.09 13.511 360 0.018 0.735 17.19 6 16.10 11.235 420 0.018 0.756 22.11 6 7.40 6.017 480 0.028 0.879 21.40 6 6.60 9.403
513 0.342 1.215 34.04 8 4.10 3.02
表4.6(b) 第二組坡度 90 度之水質陽離子分析 各時間水樣
(分) 垂直變位計 水位變位計 Ca+ Mg2+ Na+ K+
165 0.01 0.477 3.37 1.64 6.42 3.18
210 0.013 0.681 3.31 1.64 6.36 3.3
300 0.017 0.713 3.10 1.68 6.09 3.06 360 0.018 0.735 2.63 1.88 5.36 3.14
420 0.018 0.756 2.54 2.5 5.34 2.52
480 0.028 0.879 2.39 2.61 4.98 2.69
513 0.342 1.215 1.71 3.16 4.97 3
表4.7(a) 第一組坡度 75 度之水質陰離子分析
表4.8(a) 第二組坡度 75 度之水質陰離子分析
200 0.72 0.024 5.33 4.2 17.4 3.67
260 0.913 0.031 3.58 3.54 13.3 3.85
330 0.991 0.067 2.37 2.92 11.4 3.13
390 1.105 0.103 2.10 2.59 10.2 3.07
450 1.154 0.133 1.82 1.92 9.0 2.79
490 1.186 0.153 1.48 1.43 6.4 2.69
530 1.258 0.213 1.24 1.33 5.8 1.90
560 1.397 0.253 1.14 1.448 5.4 1.88
590 1.444 0.486 2.06 1.7 5.0 1.30
610 1.547 0.674 2.58 3.69 5.7 1.03
表4.9(a) 第一組坡度 60 度之水質陰離子分析 各時間點水樣
(分) 垂直變位計 水平變位計 SO4
2-HCO3
-Cl- NO3
-225 0.087 1.406 13.49 12 18.467 0.16 390 0.29 1.547 21.13 10 16.284 2.35 500 0.606 1.753 23.02 9 12.364 11.21 550 0.758 2.001 23.40 8 7.524 8.95 630 1.183 2.564 27.93 8 5.256 7.72 657 1.896 3.257 32.46 8 6.914 4.35
表4.9(b) 第一組坡度 60 度之水質陽離子分析 各時間點水樣
(分) 垂直變位計 水平變位計 Ca+ Mg2+ Na+ K+
225 0.087 1.406 2.60 5.37 6.42 3.19
390 0.29 1.547 2.76 4.08 5.86 3.37
500 0.606 1.753 2.89 3.58 4.58 3.86 550 0.758 2.001 2.78 3.64 4.46 3.81 630 1.183 2.564 2.76 3.97 4.27 3.29 657 1.896 3.257 3.01 4.92 3.79 3.44
表 4.10(a) 第二組坡度 60 度之水質陰離子分析
0
210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 歷時(分)
210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 歷時(分)
210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 歷時(分)
0 10 20 30 40
165 210 255 300 345 390 435 480 歷時(分)
165 210 255 300 345 390 435 480 歷時(分)
165 210 255 300 345 390 435 480 歷時(分)
0
180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 歷時(分)
180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570
歷時(分)
0
200 250 300 350 400 450 500 550 歷時(分)
200 250 300 350 400 450 500 550 600 歷時(分)
200 250 300 350 400 450 500 550 600 歷時(分)
0 10 20 30 40
225 275 325 375 425 475 525 575 625 歷時(分)
225 275 325 375 425 475 525 575 625 歷時(分)
225 275 325 375 425 475 525 575 625 歷時(分)
0
255 305 355 405 455 505 555 歷時(分)
255 305 355 405 455 505 555 605 歷時(分)
255 305 355 405 455 505 555 605 歷時(分)