中文摘要

本研究以實驗方法量測不同孔隙介質特性，包含孔隙率及透水係數。將實驗室量測所得之資料進行分析，分析方法分為兩種，一為前人（Ward，1964）對孔隙介質所描述之經驗公式，另一為筆者根據孔隙結構物內流體阻力特性導述之數學公式，比較經驗式與數學式所得之結果曲線發現吻合度極高，唯過程中發現滲透係數並非僅粒徑之函數，與Ward者所提之比滲透係數正比於粒徑平方有所不同。
文中之重點乃針對各種規則粒徑及不規則石料之比滲透係數及阻力係數關係作深入之推論及研究，以為進一步研究孔隙介質內流場特性之基礎。本研究所採用之孔隙材料為不同粒徑之碎石及玻璃珠，可顯示出形狀、光滑度以及粒徑大小等變因對透水係數與消波特性之影響。

Abstract

The studies measure the porosity, permeability of porous structures with different grain size and shapes such as those of crushed gravels and glass balls. Then discuss the relationship between various coefficients like intrinsic permeability, dimensionless turbulent coefficient, Reynolds number and so on in previous experimental formula（Ward，1964）and writer's formula from practical physics conceptions . Physics conceptions particularly consider respectively sheer flow effect and vortex effect in porous flow field. The study will be considered as the first phase in a full study of the resistance force inside porous structure.

目 錄

誌謝 I
中文摘要 IV
英文摘要 V
圖表目錄 VI
符號說明 Ⅷ
第一章 緒論 1
1－1 緒言 1
1－2 文獻回顧 2
1－3 研究目的 5
1－4 本文架構 6
第二章 孔隙結構物內之阻力 8
2－1 透水理論 8
2－2 前人之運動方程式 8
2－3 推導新的阻力方程式 9
第三章 實驗佈置與步驟 12
3－1 規則粒料之實驗方法 13
3－1－1 孔隙率（Porosity） 之測定 14
3－1－2 滲透係數 之測定 15
3－2 不規則粒料之實驗方法 18
3－2－1 礫石均勻係數Cu之測定 18
3－2－2 礫石細度模數 之測定 20
第四章 結果分析 24
4－1 試驗結果 24
4－1－1 規則粒料之實驗結果 24
4－1－2 不規則粒料之實驗結果 26
4－2 前人之運動方程式分析 28
4－2－1 剪力流分析 28
4－2－2 渦流分析 29
4－2－2 紊流係數分析 30
4－3 新的阻力方程式分析 31
第五章 結論與建議 47
參考文獻
附錄1 定水頭滲透模型適用推導
附錄2 孔隙結構物內阻力推導
附錄3 水力坡降
附錄4 玻璃珠費用粗估
附錄5 最密堆積結構
附錄6 接觸面積控制
附錄7 k公式之簡化推導

參考文獻

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