Page 603 - 水土保持手冊_10612

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已知C =0.7、 =φ 35 及tanα = . 0 32 ，分別採用式(1.2.2)及式(1.2.3)推估泥砂體
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積濃度，結果如表 土 1-2-3 所示。表中，式(1.2.2)於溪床坡度小於 10 及大於
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20 時，泥砂體積濃度偏離合理範圍[即式(1.2.7)]，故不適用；而式(1.2.3)則有比
較合理的推估值。

表 土 1-2-2 自然狀態下各類土壤孔隙率與C 值參考表(資料來源：周毅、洪明瑞，
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1996)

土壤種類 孔隙率

疏鬆均勻砂 0.44 0.56
緊密均勻砂 0.31 0.69

疏鬆之稜角狀粉土質砂 0.39 0.61
緊密之稜角狀粉土質砂 0.29 0.71

硬粘土 0.38 0.63
軟粘土 0.47-0.58 0.53-0.42
黃土 0.47 0.53
軟弱有機質土 0.71-0.76 0.29-0.24

表 土 1-2-3 各土石流泥砂體積濃度公式比較

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溪床傾角 5 10 15 20 25
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式(1.2.2) 0.087 0.2047 0.376 0.6566 1.209
式(1.2.3) 0.172 0.391 0.539 0.602 0.633

1.2.2 土石流流速公式

土石流流速推估主要有半經驗及經驗兩種方式，前者係以土石流流動模型為

主，主要是通過一定的物理理論推導及參數取得所建立，後者則是通過大量的現

地觀測資料，在曼寧公式(Manning's formula)的基礎上所建立。
一、 土石流流速半經驗公式

Takahashi(1978)參考 Bagnold 顆粒碰撞理論，建立了土石流膨脹流體(dilatant

fluid)模型，並據以導出土石流流速之半經驗公式

1/2
2 sin 3/2 (1.2.9)
= � � + (1 − ) �� ℎ �−(ℎ − ) 3/2 �

3 sin

依據推導條件及假設，上式係適用於礫石型土石流類型。另，土石流斷面

平均流速(U )可依上式沿著水深方向積分獲得，即
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土-1-19