第四章 試驗規劃與試驗結果
4.3 體積法試驗成果
(
一)
試驗結果頭前溪體積法採樣試驗共計有24組，在分層採樣工作的部分，
001、004、007、008、009、012、014、018、021等9孔均以15cm為護甲 層深度，15～100cm視為底層，全孔僅分2層作採樣分析；頭前溪其餘19 孔體積法採樣試驗，為能更充分掌握底床粒徑在垂直方向之變化特性，
採樣時將每一孔至少等分為4層(第一層為護甲層，以下固定於每25cm為 一層)進行，若由同一位置網格法施做結果(網格法於體積法之前施做)得 到之D90粒徑，與等分4層深度比較之下，其深度差異(5cm以上)足以再區 分一層，則全孔計有5層之分層取樣。
茲將頭前溪採樣成果摘要資訊整理如表4.8所示，包含分段點、河口 距、以及表層、底層、不分層之D16、D50、D84等。本次試驗成果中表層 之D50介於30～200mm之間(僅2組<30mm，2組>200mm)；底層之D50介於 25～100mm之間(僅2組<30mm，1組>100mm)；不分層之D50介於25～
(
二)
粒徑分佈曲線河
Passing Cumulative Percentage(%)
Touchien River Volume(armor layer) Volume(sub-armor layer)
圖為所有 24 組之表層、底
粒徑分佈曲線 特性討論
95TC_V_06DB_024，級配 良好，表層(D50＝102mm)略 粗於底層，為頭前溪多數型
態。
95TC_V_06DB_023 與上述 V023 位於同一橫斷面，距 離約 40 公尺。顯示頭前溪 匯流口附近河床質變異性巨
大。
95TC_V_04DB_012，頭前 溪唯一一組表層與底層有明
顯分界，表層以粗粒料(D50
＝33mm)為主，底層以細粒 料(D50＝2.3mm)為主。
(
三)
中值粒徑與掏選度分佈圖4.16為頭前溪體積法表底層中值粒徑與河口距的關係圖，表層與 網格法結果近似，中值粒徑沿縱向下游細化的趨勢明顯，底層則因跳動 過大無明顯趨勢。表示表層材料可明顯反映出底床水流阻抗能力。
圖4.17為頭前溪體積法掏選度與河口距的關係圖，與網格法相比，
不管是表層或底層掏選度均相當大，應是網格法忽略細粒料的原因。掏
度相當快，河床顆粒僅在有限掏選的狀況下進行沈積。而表層之掏
論。表中的粒徑分佈圖，+代表表層的粒徑分佈曲線，◇代表底層的粒 徑分佈曲線，□則是代表整坑的粒徑分佈曲線。
分類的步驟為依照表底層D50的差異與細料含量差異，先將表底層結 果相近與粗細差距大分開後，再根據表底層D50的差異，分類為表層粗於 底層以及表層細於底層兩種狀況。因此分類共有三類說明如下：
類型VＡ，表底層D50差距小於20mm，且細料含量差異<10%。此類 型表底層結果相近，無表層粗粒化現象。共有11組。因此，此類型挖掘 的試坑，僅需挖掘表層，即可得到表底層的資料，可同時滿足分析水理 與疏砂的調查需求。
類型VB，此類型表層D50均大於底層20mm以上，且表層細料含量皆 低於底層，有表層粗粒化的現象發生。共有11組。觀察這些試坑所在位 置，部分位於長期不受流水影響的沙洲，部分位在低能水流會流經的邊 灘，這些區域如同第二章文獻回顧所討論，為發生表面粗粒化的可能區 域。而第三試坑，位於一不穩定沙洲，推測表層粗粒化的原因可能是最 近洪水造成的新堆積層，成因較不相同。然而類似條件的施做地點，並 非都有表面粗粒化的現象發生。
類型VC，此類型表層D50小於底層，表層細料含量也高於底層。共 有2組。此類型較為少見，應是挖掘位置的表面有細料覆蓋所造成。
(2)
底層分層本次研究部份試坑在分出表層深度後，每25cm會在分層取樣，目的 是要了解體積法挖到1m深度的必要性。以下表4.11將依照詳細調查斷面 的順序，列出各坑D50隨深度的變化。
就已經趨於穩定，甚至有的試坑在深度50cm以下就已經沒什麼變化了，
這些試坑不需挖掘1m深就可以獲得完整的試坑粒徑資訊。因此體積法的 深度可依照施做地點的狀況做調整。挖掘深度的決定，可先於施做地點 挖掘一試坑後，依據此試坑的結果來決定，並視其餘試坑狀況做調整。
表 4.10 體積法施作結果分類
類型 VA VB VC
組數 11 11 2
粒徑分佈曲線
VA：表底層相近 VB：表層粗於底層
95TC_V_04DB_013 95TC_V_02DaR_002 VC：表層細於底層
95TC_V_05CR_021
表 4.11 各橫斷面體積法 D50垂直向之變化
depth, cm
002 003
大 約
depth, cm
005 006
大 約
depth, cm
010 011
大 約 至 50cm 可 獲 得 完 整 粒 徑 變 化 資訊
斷面 垂直向變化 說明
depth, cm
015 016 017
大 約
depth, cm
019 020
大 約
depth, cm
023 024
大 約 至 60cm 可 獲 得 完 整 粒 徑 變 化 資訊