次分析之無因次式如下表示:
0~0.01(N)之間，因此使用剪力公式計算其平台底床所造成之阻抗力，如表 4-4，並將所量測到之數值扣除底床阻抗力，得到植被阻力值，其量測結果 說明如下:
1. 變化植被橫向間距且縱向間距(l)固定為 2.5 公分
植被之橫向間距依序 2.1 公分、2.5 公分、3.2 公分漸增，植株數目由 57 株減少至 36 株，且植被之縱向間距固定為 2.5 公分，並測試兩種不 同流量(0.006cms、0.007cms)，量測到之阻力值如圖 4-3、圖 4-4，由圖 可知，隨著植被橫向間距越大，其植被整體之阻力越小。
2. 變化植被橫向間距且縱向間距(l)固定為 1.25 公分
植被之橫向間距依序2.1 公分、2.6 公分、3.2 公分漸增，且植被之縱向 間距縮短為1.25 公分，並測試兩種不同流量(0.006cms、0.007cms)，量 測到之阻力值如圖 4-5、圖 4-6，由圖可知，其植被橫向間距越大，其 植被整體之阻力越小。
3. 變化植被縱向間距且橫向間距固定
植被之橫向間距依序2.1 公分、2.6 公分、3.2 公分漸增，且比較植被之 縱向間變化對於植被阻力之影響，並測試兩種不同流量(0.006cms、
0.007cms)，量測到之阻力值如圖 4-7、圖 4-8，由圖可之，當植被縱向 間距變小時，其植被整體阻力亦隨著變大。
對於植被之量測有更直接之方法，本研究針對植被阻力係用自製阻力 量測技術(陳,2008)，量測不同植被橫向以及縱向間距之阻力，經由實驗，
於相同之植株數目，當縱向間距縮短 50%時，植被整體阻力最大可增加 14%；當植被橫向間距縮短 21%，阻力最大可增加 24%；當植被橫向間距 縮短34%，阻力最大可增加 91%。因此橫向間距對於植被整體阻力是較有 影響力。
4-3 CPIV 結果案例分析
4-3-1 不同縱斷面之速度與阻力量測評估
流經植被之流速流場瞬息變化，只量測單一斷面無法代表整體之植被 阻力，因此本研究量以案例 11 為觀測對象，在相同之實驗條件下，將雷 射光打在不同之縱斷面上，如圖 4-9、圖 4-10，探討流經植被前之流域 A 區與流經植被後最低水位B 區之流速變化情形，並計算出其各量測斷面之 植被阻力。
本研究實驗渠道佈置為半模型佈置，因此採用靠近植被區域之中心(距 邊壁 16.8cm)往外邊壁量測，經影像分析及時均化計算結果，量測縱斷面 1、縱斷面 2、縱斷面 3 與縱斷面 4 之量測於 A 區之速度變化如圖 4-11 與 圖4-12，B 區之速度變化如圖 4-13 與圖 4-14，利用此二區之速度變化與水 位變化，計算不同量測斷面之植被阻力，如表 4-3，由於縱斷面 2 與縱斷 面4 為植被與植被之間區域，沒有受到植被阻擾，因此流速相較於縱斷面 1、縱斷面 3，流速變化較小，因此與陳氏自製阻力量測技術所測得之阻力 相差甚遠，而縱斷面1 與縱斷面 3 所計算之阻力亦與陳氏自製阻力量測技 術之值相差不大。
由上述分析可知，速度變化大之縱斷面1 與縱斷面 3 所計算之植被阻 力，對於陳氏自製阻力量測技術所測得之阻力較為接近。為了擷取清晰之 影像，本研究其他案例之量測縱斷面皆以植被本身之縱斷面為量測斷面，
擷取A 區及 B 區之影像進行分析，來探討不同植被排列下，植被阻力係數、
達西威斯巴哈摩擦因子、曼寧值之變化。
4-3-2 CPIV 阻力分析及驗證
為了驗證CPIV 法應用於植被阻力之準確性與適用性，本研究與陳氏 自製阻力量測技術(陳，2008)之結果作比較，並以相同案例為對照組，來 驗證CPIV 法應用於阻力之適用性。
應用CPIV 法所測得之流速場，利用流經植被前後之速度差與水位差 0.006cms，水深 4.5cm。
1. 位置 A 區實驗結果
取像大小 5.83cm*4.34cm、藍綠光切換頻率 1000Hz，利用 CCD 擷取 流場數位影像，如圖4-15 所示，經由影像分析及時均化計算結果，其速度
關係圖擷取出來分析，如圖 4-23 所示，可看出近底床處由於受到底床影 響，造成速度有減慢之現象，且以植被高度(3cm)為分界點，而離植被越近，
植被高度(3cm)以下之水流速度減慢現象越明顯，造成植被高度以上之速度 變快，可見是受到植被阻礙所影響。
2. 位置 B 區實驗結果
此處為下游出流區，因水流剛流出植被區域，有較大之紊流產生於近 植被區域，因此選取出流口後之最低水位區域進行分析，將紊流之現像降 低到最低，此區之取像大小 3.0cm*2.0cm，數位影像原圖如圖 4-19，由圖 4-20、圖 4-21 可看出，水流剛通過植被區域，由於受到植被影響，流線有 呈現下沉之趨勢。下游水位與上游水位差距 2.2cm，水位落差甚大，靠近 植被區有較大之渦度發生，如圖4-22 所示，因此此區域之流速分布變化較 大，將距植被3.26cm 及 6.09cm 處之水深與速度關係圖擷取出來分析，由 於流場上部之流量較大，大量水流以射流方式進入B 區域上部，因此流場 上部之流速較大，而下部流速受到上部水流之影響，整體速度剖線呈現近 乎S 曲線形狀，如圖 4-24。於 B 區之前會有一堰流現象產生，係原因為水 流流經植被後，由於下層大部份流量受到植被阻擾，致使上層之流量較 大，導致大部分水流由上層往植被出流口流動，而在B 區之福祿數均大於 1，為超臨界流，且水流有下沉之趨勢，而遇到底床阻力，因此在 B 區後 段為亞臨界流，因水流的紊動、渦流而產生水躍。
其餘案例相關結果展示如圖 4-25~圖 4-134，分析後之結果如表 4-4，
因陳氏自製阻力量測技術為直接測得之阻力值，較接近真值，故將 CPIV 計算結果之阻力值數據與陳氏自製阻力量測技術(陳宥達，2008)之阻力值 相比較，誤差為 7%，而由明渠水力學中之阻力公式(F =ρQ V( 2 −V1))，計 算結果與陳氏自製阻力量測技術量測之阻力值比較，其誤差值15%相對較 大，如表 4-6 所示。因此本研究利用 CPIV 法所測得之速度與水位應用於
Musleh & Cruise 推導之阻力公式所計算之阻力值，較為精確且符合實際現 況，其他相關計算值如表4-7 所示。
4-3-3 CPIV 之阻力係數(Cd)分析
將阻力係數(Cd)對於各無因次項做比較，利用上述之回歸式分析，分 析結果於表 4-7，由表中分析結果之數據，福祿數和雷諾數對於阻力係數 之相關性極高，係因本研究是採用明渠流之試驗，因此福祿數會對於阻力 係數有較高的敏感度，但經由實驗分析，福祿數之相關性非常地低；而阻 力係數對於相對植被密度比(A/a) 之變化較平緩；對於植被橫向間距之變 化為(r/y)、縱向間距之變化為(l/y)以及雷諾數(Re)，將上列變化項與阻力係 數(Cd)各作分析，發現變化均微小。
由於阻力係數對於各無因次項均變化不大，此一阻力係數為一定值，
代表本研究之植被之特徵形狀阻力係數，因此本研究之圓柱型阻力係數約 為1.17。
4-3-4 CPIV 之達西威斯巴哈摩擦因子分析
對於達西威斯巴哈摩擦因子(f)於各無因次項作一個別分析，達西威斯 巴哈摩擦因子(f)與相對植被密度比(A/a)之相關性頗高，如圖 4-135 所示；
而探討其植被橫向間距比(r/y)，當變化越大時，達西威斯巴哈摩擦因子也 越大，如圖 4-136 所示；探討其植被縱向間距比(l/y)，當植被縱向間距越 小時，越能影響達西威斯巴哈摩擦因子之變化，但變化過於微小，如圖 4-137 所示。達西威斯巴哈摩擦因子受雷諾數之影響甚小，如圖 4-138 所 示；福祿數越大，達西威斯巴哈摩擦因子有下降之趨勢，如圖4-139 所示。
就整體之分析而言，分析達西威斯巴哈摩擦因子(f)對於福祿數和雷諾 數有較大之影響，當福祿數越大，對應之達西威斯巴哈摩擦因子(f)就越 低；而相對植被密度比(A/a)，對達西威斯巴哈摩擦因子造成影響，達西威
21%，而達西威斯巴哈摩擦因子(f)最大會增加 29%，當橫向間距(r)縮短 性之趨勢，如圖4-140；探討植被橫向間距比(r/y)，變化亦很大，如圖 4-141；
探討植被縱向間距比(l/y)，因其變化項目不存在於公式之中，發現縱向間 距(l)之變化極微小，如圖 4-142 所示。經本研究計算後，曼寧值介於 0.047~0.061 間，因水流近乎被植被所阻礙，與相對植被密度比(A/a)有很大 之關係，本研究利用Musleh & Cruise 推導之阻力公式，得到相對植被密度 比(A/a)與相對曼寧值(
ln( ) 1.16 0.031ln( ) 0.322ln( ) 0.022ln( )
b
n A r l
n = + a − y + y (4-6)
(Fr=0.48~0.61，Re=13,932~18,860)