天然河道
水系多屬蜿蜒，而蜿蜒渠段水理泥
砂之運動型態較為複雜，且常為易致災亟需保護之處。主要乃因水流通過彎道時，二次流造成凹岸處
河床淘刷及凸岸處之淤積，進而造成凹岸之崩塌退縮以及凸岸之淤積成長。此外，於
支流匯入主流之河道交匯處，由於流量變化、動量交換與能量型態轉換，流況轉為複雜，往往造成水位劇烈之變化，且河道輸
砂能力也受到水流變化影響，可能導致
河床過度的沖刷或淤積，進而危及
河川水工結構物。故對於河道之整治與治理規劃考量，實需針對蜿蜒河道之二次流效應或水流交匯所造成的局部沖淤行為進一步分析探討。
本計畫主要發展擬似三維動床模式，該模式需能兼具全河段、局部底床沖淤及
河岸退縮等模擬功能，藉以模擬探討蜿蜒河道中所產生的二次流效應及側入流影響所引起的局部沖刷行為，並進行一系列相關蜿蜒渠槽試驗，提供模式發展建置與比對測試，並解析蜿蜒渠道底床沖淤及
岸壁沖刷之發展機制及行為，最後將模式應用於實際案例，展現模式之實用性。
水槽試驗分析部分，建置一蜿蜒渠道分析側入流匯入對於二次流水位變化與側向流場之影響。試驗條件之基本案例以流量比1.0且匯入角度為90度作為基本案例，並以減少試驗基本案例之25％進行試驗規劃，每次試驗僅更動一項參數。分析近底床流速偏折角度受側入流影響之沿程變化，試驗可知凹岸匯入對偏折角影響最大，且隨著越往
下游其角度逐漸降低，說明側入流影響程度越來越低；至於分析不同流量比對近底床流速偏折角度之影響，可知在相同的側入流匯入角度下，當流量比越高，其底床流速偏折角度越大；且當匯入角度越大，偏折角度越大。
實際案例應用部分，主要有三個模擬重點，其一以義興
護岸為例，分析該河段之彎道沖刷效應；其二以尖石
堤防段匯流口為案例，探討現地不同側入流模擬
網格設定方式，對於模擬結果之影響；最後則於尖石
堤防段加入
丁壩進行模擬，評估
丁壩設置前後對於此流場與沖淤趨勢之影響。
1、彎道效應
以重現期距100年為條件進行動床模擬，圖1與圖2分別為底床剪
應力分布圖與底床沖淤分布圖，結果顯示斷面75義興
護岸處，因斷面束縮，流速與底床剪
應力增大，最大沖刷深度約1.5m，該斷面易受破壞。
而斷面72-2左岸則因為急彎同樣導致底床剪
應力及流速增大而有明顯沖刷，最大沖刷深度約為2.2m，與蘇力
颱風事件對義興
護岸造成破壞與模擬結果相符。
2、側入流效應
在模擬尖石堤段主
支流交匯案例時，以不同格網設定進行測試比較，藉由比較不同側入流匯入之
網格配置方式，分析側入流匯入之流場變化，其結果顯示當
油羅溪及那羅溪皆建置格網的情況下最可反應實際情況。
3、
丁壩工設置
以
油羅溪現況
地形設置4座
丁壩進行動床模擬，瞭解本研究範圍河道整體沖淤趨勢，圖3為
丁壩設置前後的沖淤情形，分析
丁壩工原址設置模擬結果，
丁壩工設置前，靠近
堤防處其沖刷深度約為1.8m，設置
丁壩後該處僅沖刷0.31m，表示
丁壩可有效保護尖石
堤防，惟
壩頭處最大沖刷達2m。
以
頭前溪上游為研究區域，利用擬似三維數值模式分別針對彎道效應、側入流效應與
丁壩工設置等三方向進行探討，藉由現場模擬結果顯示，在尖石堤段處設置
丁壩工雖可有效降低尖石
堤防堤腳處之沖刷，但
壩頭處沖刷深度增加，建議相關單位應注意
壩頭沖刷情況，避免
丁壩傾倒；另一方面，義興
護岸處沖刷嚴重，建議可設置相關構造物保護義興
護岸，如設置
丁壩工挑流。