Flow Velocity Measurements in Vegetated Channels 植生渠道的流速測量

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1 Flow Velocity Measurements in Vegetated Channels 植生渠道的流速測量
報告人:陳葉宏 授課教授:謝平城 指導教授:陳樹群

2 植物對河川有一定的影響，所以研究植株影響下的水流特性對於河川管理是有幫助的。 三種影響植物的流量情況(Palmer 1945)
前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 植物對河川有一定的影響，所以研究植株影響下的水流特性對於河川管理是有幫助的。 三種影響植物的流量情況(Palmer 1945) 植物影響下的流速分布分為三層(Gourlay 1970) 根據人工植物所得到的流速分布關係式(Kouwen et al. 1969) 都卜勒測速儀測量植物情況下的二維流速分布，並發現反曲點和紊流最大強度位於植株的頂端處。 (Ikeda and Kanazawa 1996)

3 探討不同植物特性(高深比&密集度)對水流影響 理論分析流速在植物影響下的情形
前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 儀器量測植物影響下的流速特性 探討不同植物特性(高深比&密集度)對水流影響 理論分析流速在植物影響下的情形

4 前言 實驗配置 實驗結果 結果分析 結論 試驗區位 儲水槽 循環水槽 試驗區位 流速－用hydrometer從四個斷面做測量，取平均值

5 每單位面積(1cm2)所有的植株數，又分四種密集度來實驗(δ=280,310,337,440)
前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 植物種類 土層5cm ，植物分為三種，Loietto黑麥草(50%)、Festuca rubra紫羊茅(40%)、Poa pratensis 草地早熟禾(10%) 密集度δ 每單位面積(1cm2)所有的植株數，又分四種密集度來實驗(δ=280,310,337,440) 水深－用hydrometer從四個斷面做測量，取平均值

6 前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 二維聲波都卜勒流速儀(ADV) 發送器 接收器 接收器 5cm 取樣區域 5mm

7 探測取得的資料會傳送至電腦，用相關軟體做資料輸出。
前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 資料處理 探測取得的資料會傳送至電腦，用相關軟體做資料輸出。

8 前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 水深 植物高度 彎曲高度 特性比較 比較植物彎曲高度 受流量&坡度影響

9 前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 流速分布 紊動分布 植株彎曲高度近似紊流強度最大處

10 前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 速度分布 －Ｓ型分布 －三層區域

11 前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論

12 前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 密集度影響 若減少密集度δ， －植物上部速度減少，則下部速度增加 －上部下部的曲率均減少

13 前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 值域 反曲點的橫軸與縱軸

14 前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 理論與實驗速度分布比較 反曲點近似紊流強度最大處 實驗量測 理論求出

15 前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 關係受限於植物條件

16 -假設各縱剖面間速度變化為線性關係，唯有v1與渠道邊界假設為拋物線變化
前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 縱剖面平均速度 -將前式(3)積分可得斷面垂直平均速度 -假設各縱剖面間速度變化為線性關係，唯有v1與渠道邊界假設為拋物線變化 －驗證假設，算出的速度與實際的速度誤差範圍在±５％以內

17 同於過去研究，紊流強度最大處等於反曲點處，亦即植物彎曲高度。 密集度影響速度分布曲線 理論求得的速度分布，其中的 四個參數能夠描述於植物上下
前言 實驗配置 實驗結果 延伸分析 結論 量測出的速度分布均為Ｓ型 決定流速剖面的三個區域 一－速度偏小，凹面朝下 二－有一反曲點 三－速度梯度增加，表面為零。　　 　　凹面朝上 同於過去研究，紊流強度最大處等於反曲點處，亦即植物彎曲高度。 密集度影響速度分布曲線 理論求得的速度分布，其中的 　四個參數能夠描述於植物上下 　的水流情形。 (3)式積分後可得縱叵面平 　均流速，其假設縱剖面間速度 　變化為線性關係，ｖ1到邊界 　則假設拋物線， 其誤差約2%。

18 謝謝聆聽