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永續的鑽石海岸─有孔潛堤消波能力之研究
  • 科展類別 : 全國中小學科展
  • 屆  次 : 第44屆--民國93年
  • 科  別 : 地球科學科
  • 得獎情形 : 最佳創意獎
  • 學校名稱 : 高雄縣立路竹高級中學
  • 指導老師 : 戴嘉亨、陳光榮
  • 作  者 : 陳俊諺、黃景生
  • 關 鍵 字 : 潛堤、反射率、渦流
  • 備  註 :
摘要或動機

潛堤能消散部分波能,控制海灘侵蝕達到保護海岸,但現有潛堤皆是實心的結構物,研究者從海蝕洞的特殊景觀聯想嘗試應用孔洞在潛堤結構,讓不透水式潛堤成為有孔透水式,故使得研究者想了解透水式潛堤其消波能力、堤後渦流強度與分布到底和不透水式潛堤有何差異?因而引發本研究之動機。由於實際潛堤之結構相當龐大,因此本研究嘗試設計透水潛堤之模型,再進行模擬,實驗中針對(1)透水性潛堤(編號:A 結構物,進6 出4)、(2)透水性潛堤(編號:B 結構物,進8 出4)、(3)不透水性潛堤(編號:C 結構物)等三種潛堤加以試驗,根據所得的資料分析潛堤之特性,其中包含消波能力(反射率)、堤後渦流分布與本體穩定性。由實驗研究結果發現(1)潛堤對不同波長的入射波會有不同的消波效果,在這其中會對某一特定波長產生最佳的消波能力(最大反射率)且將潛堤改成透水式潛堤則其反射率會降低,再者入水口孔徑愈大,反射率會愈低、(2)研究中所設計的透水式潛堤在水平出水口處會產生射流,有削減堤頂上方透射波所形成之渦流的功能,但射流如過大反而會形成更大之渦流強度、(3)渦流的產生會引起侵蝕,而堤頂壁的侵蝕會造成上方結構被破壞,其中以C 結構物最嚴重;而堤腳的侵蝕會造成潛堤傾倒,偏離原位置,失去原始功能,其中也以C結構物最嚴重、(4)透水式潛堤,其水平入、出口之孔徑比例如不超過3/2,則會在本體之穩定性表現較佳、堤後產生之渦流強度較低與渦流影響範圍會較小。海岸防禦之施工方法選用何種結構物來保護海岸,應慎重考慮其立即性及長期性之影響,避免保護施工方法選擇不當,長期後反而更難保護;此外在設計上除要求結構物本身安全並發揮最大保護效果外,應使其對鄰近海岸之影響降至最低,就潛堤而言,因其承受巨大的能量,所以壽命也十分有限,故在消波效果、潛堤壽命長短與生態保育等方面取一平衡,是相當重要的。



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標籖 使用人數
反射率 1
渦流 1
潛堤 1
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