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關，而後者為點的撞擊力，為評估混凝土材料的耐撞程度，與混凝土強度和厚度

相關，亦嚴重影響壩體整體之安定性。據研究指出，土石流流體撞擊力約為 10～

4
2
2
2
5 10× 3 KN / m ，而巨礫撞擊力則為10 ～10 KN / m ，其規模約在 1~2 個級距之
間(黃宏斌等，2007)。
一、 土石流流體撞擊力

土石流流體撞擊力係與流體性質、流深及流速等因子相關，可表為

2
= ℎ (1.2.26)

式中， P =與作用面垂直之土石流單寬流體力( /t m )；γ =土石流單位重
f
m
3
( /t m )，可由式(1.2.1)推估；hD=土石流流深(m )；U =土石流平均流速( m / s )，
D
可由式(1.2.10)推估； K =係數，介於 0.5~2.0 之間。

二、 土石流巨礫撞擊力(水土保持局，2001)

巨礫撞擊力多數採用完全彈性碰撞理論進行推估，可表為

1.2 2 (1.2.27)
= 20.2

R m V
式中， F =礫石撞擊力( N )； E =巨礫半徑( )； D =土石流先端部巨礫流
p
速( m s / )，可近似採用式(1.2.10)推估之。

1.2.6 土石流巨礫設計粒徑( D )
E
按式(1.2.27)得知，推估土石流巨礫撞擊力時，必須先行確定其巨礫之代表粒

徑，稱之為設計粒徑( D ，design diameter)。由於土石流可能攜出石礫之設計粒徑，
E
可能是來自溪床表面淤積物(最單純狀況)，或被淤埋於溪床底部無法測得，或來自

兩岸崩塌的產物，具有高度的不確定性，很難透過理論或實測方式予以獲得，即

使決定了土石流設計粒徑，亦無法事前加以驗證。因此，為實務應用起見，目前

較常用的方法是溪床表面調查法，它是採集調查範圍內溪床表面大於 20cm 以上之

巨礫群全部取樣，量測其粒徑(中軸徑或長、中及短軸徑之算術平均值)，並按各粒

徑級占全部樣本數之百分比，繪出其分布曲線如圖 土 1-2-3 所示。一般建議取 D 95

作為設計粒徑，而調查範圍通常是取壩址上游 10~20 倍溪幅長度，如圖 土 1-2-4

所示。

土-1-25