6.1 結論
本研究以水工試驗模擬在變量流（前峰型、中峰型及後峰型流量 歷線）流況下非同心圓柱型橋墩(墩徑比 D/D*=0.4 和 0.7)於不同覆土 高 度 ， 而 覆 土 高 度 (Y) 位 於 橋 墩 不 均 勻 面 之 上 （ 橋 基 未 裸 露 ， Y=-15mm）、恰位於不均勻面處（Y=0mm）及不均勻面之下（橋基裸 露，Y=30mm 和 15mm）等條件下，橋墩處局部沖刷深度之變化與歷 程。本研究獲致結論如下：
1. 在覆土高度相同之條件下，以中峰型及後峰型流量歷線流況下之沖 刷深度為最大，研判其因可能係中峰型及後峰型歷線作用於底床質 啟動水流強度之時間較長，且墊床效應(cushion effect)較前峰型不 明顯所致。
2. 水流通過橋墩時，主要因向下射流及馬蹄形渦流的交互作用，使得 橋墩周圍之泥砂顆粒被帶往下游，同時上部顆粒因重力作用而漸次 崩落，其崩落型態沿著橋墩兩側向墩前延伸，終至於墩前形成沖刷 深度。
3. 在不同覆土高度於不同流量歷線作用下，當沖刷深度達最大時，沖 刷坑之幾何型態相近，墩前之沖刷坑邊坡坡度亦大致相同，即近似 於水中底床質之安息角(repose angle)，約為 30~34 度。
4. 在各種流量歷線流況下，沖刷坑縱向長度(Ls)與橫向寬度(Ws)隨覆 土高度增加而減小。由此可知覆土高度為影響橋墩沖刷之重要因 素。
而增加，同時最大沖刷深度於變量流歷線之上升段完成。中峰型歷 線及後峰型歷線之沖刷歷程類似，其最大沖刷深度相當且均高於前 峰型，兩者僅有時間稽延之差異。
6. 若水流強度達底床質臨界啟動流速時，則短時間內即可完成大部分 沖刷歷程。隨著水流強度的增加，其達成沖刷平衡的時間越晚。而 在流量歷線上升過程中，可看出時間因子在沖刷初期影響很大，惟 其影響會隨著沖刷時間的增加而逐漸變小。
7. 在各種不同流量歷線作用下，當橋基未裸露(0≤Y/D* ≤0.6)時，由 於不均勻面能夠有效阻擋刷深情況，使得所產生之沖刷深度較小，
而橋基裸露(Y/D* <0)時則反之。
8. 以 Melville(1996)公式推估所得之沖刷深度均較本研究實測沖刷深 度為大，探究其因可能係水深、墩徑與渠寬比(D/B)、河床質粒徑、
粒徑分佈及水流強度等試驗條件不同所致。
6.2 建議
1. 本研究為均勻泥沙（砂質渠床）水平坡床之橋墩沖刷型態，此與台 灣下游地區之河川較為接近。然而對於不均勻礫石渠床（護甲層型 態）及陡坡之情況，未來可加以深入研究探討。
2. 天然河川中屬於含滓流，由於上游來流含砂有回淤補助沖刷坑之效 果，因此含滓流之沖刷深度大小與歷程變化不同於清水流，未來可 針對此方面深入研究。
3. 變量流量況目前僅針對單一洪峰型態及單一橋墩作探討，而自然界 中以多峰型態及群墩較為普遍，日後可針對不同洪峰時間(tp)、多 峰及群墩下深入探討，以符合實際自然現象。
4. 根據前人研究指出，橋墩之沖刷深度約為其迎水面寬度或墩徑的 2.4 倍，由於本試驗為不均勻橋墩型式，覆土高度與不均勻面對沖 刷深度的影響尚無法完全量化，建議日後可改變不均勻墩徑比
/ D*
D 及覆土高度Y進行相關研究。
5. 橋基裸露現象會造成底床局部沖淤變化，未來可針對橋墩沖刷之保 護工作一深入探討。此外，在不影響橋樑結構安全下，可考慮於橋 墩上鑽孔(slot)，以減少水流因橋墩阻擋所造成之渦流作用力。或於 橋墩支撐橋台重量之結構安全無虞前提下，將橋墩與橋基施設成非 同心圓之型態，增加迎水面之不均勻面面積，以減緩向下射流之沖 刷作用。