台湾海洋大学河海工程学系九十五学

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1、國立台灣海洋大學河海工程學系九十五學年度碩士專班研究成果陡升海底中溝槽對波浪特性影響之試驗研究劉凱中海軍司令部後勤處工程組工程官翁文凱國立臺灣海洋大學河海工程學系副教授摘要本研究於斷面水槽以水工模型試驗，來探討規則波通過海底中存在單個槽溝，且槽溝兩邊不等高程情形下的波浪變形，其研究範圍包括反射波及淺化現象的探討。實驗結果發現，改變入射波波高、波長、槽溝寬度、長度、兩側高程差等因素，均能影響反射率，溝槽後側高程達0.75倍波高時，其反射率均小於0.3，溝槽兩側高程差大於0.5倍水深，其反射率有較佳的效果。對溝槽兩側高程差達到0.6

2、25倍水深時，會產生淺化效應，有波浪分離的現象發生，與入射波頻譜作一比較驗證，發現週期1.7sec的波浪，在溝槽後方約4m處，波形明顯有分裂成兩個的現象。ExperimentalStudyofWaveTransformationduetoTrenchintheScarpedSeaBottomKai-ChungLiuEngineer.Dept.ofEngrg.Dept.ofNavy’slogistics.Wen-kaiWengAssociateProf.Dept.ofHarborandRiverEngrg.Nat’lTaiwanO

3、ceanUniv.AbstractThisstudyfocusesonregularwavepropagatingoveranasymmetrictrenchontheseafloortoexplorewavereflectionandshoaling.Thereflectioncoefficientwasaffectedbywaveheight,wavelength,width,length,bothsidesdepthoftrench.When0.75wavehighbehindthetrench,theresultshow

4、sthatasthereflectingrateissmallerthan0.3,displacementofbothsidesofthetrenchisgreaterthan0.5timeswaterdepth,thereflectingratedecreases.Waveshoalingoccurswhendepthvariationreaches0.625timeswaterdepth.Waveseparatedtakesplace,relatingverifywithincidentwavespectrum.Thecyc

5、lewaveof1.7sec,thewaveformobviouslyhasaphenomenonthatissplitintotwoattheplacebehindthetrench4m地址：高雄縣岡山鎮民族路127號E-mail：T94450014@mail.ntou.edu.twTEL：07-62650881國立台灣海洋大學河海工程學系九十五學年度碩士專班研究成果一、緒論1-1研究動機由於科技不斷進步，人類受到陸地發展的空間不足，於是朝海洋發展的趨勢日益頻繁，各種保護海岸的消波構造物不斷被研發，近幾年更因環保意識的抬升，強

6、調生態保育及景觀維護的功能，柔性親水工法跟各式沒水消波結構物不斷被開發出現，如人工魚礁、沒水潛堤、沒水柱狀群等，利用其原理，產生不同水深變化造成反射，以達成消減波浪的作用，但是這些結構物都佔有一定的水域空間，相對的也減少了可利用的空間，如限制船舶的航線、水中定置網的設置，此為使用上的美中不足，另外亦必須考慮由於這些結構物之設置，導致附近水流或波場的變化，是否影響附近地形或生態的變化，因此在實務應用時上必須審慎評估。台灣東北部海岸之地質以石底層、大寮層及木山層之砂岩與頁岩為主，並分佈於海岸線附近，由於經年的颱風波浪及長期的東北季風

7、波浪作用，加上潮汐海流之作用，海底中岩層部分易風化或分解砂岩或頁岩而被分解，導致在東北海岸海底或近岸區存在有相當多的溝槽，構成這些溝槽之岩盤質地堅硬、不易被侵蝕破壞，波浪通過這些區域時，常因溝槽之存在而導致變形，附近水域波動較為異常，三貂角附近海域即為相當具有代表性之區域。1-2研究目的一般而言，要在海底要設置深、寬均為數倍水深之溝槽，在工程上、經濟上均不易達成，或若於沙質海底地形中開挖亦易被淤塞，但台灣東北海岸附近為天然地質所形成，雖然溝槽深度並非相當深，但若結合溝槽附近的高低地形變化，應具有一定之消波功能，因此本研究希望能探

8、討以較淺之溝槽，在前後不同水深地形條件下，探討其消減波能的效果。本研究主要利用水工試驗方式，在不同波浪條件下，以測得之波高資料分析探討線性波通過海底中存在一個溝槽，且溝槽兩邊不等高程情形下的反射率，所探求的範圍中包含溝槽寬度、溝槽兩邊高程差對波浪能量消散之影響。