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淺談丁壩設計第十河川局 余文雄

  發刊期數:第0459期/ 發布日期:110/10/29

一、丁壩長度

    於固定流路之丁壩宜長,於保護堤防護岸丁壩宜短,直角型丁壩之長度應比他者短,影響丁壩長度的最大因子是河寬,一般丁壩之長度建議於河寬的10%~20%。

二、丁壩高度

    丁壩頂部高程不需高於計畫高水位,於可達目的之範圍其高度應儘量低,惟若太低兩丁壩間土不易淤積,若太高會於丁壩前端發生沖刷而損及構造物,其高度應依水深、透流率、兩丁壩間距而定。依經驗丁壩之高度h 與計畫高水位之水深H 具比例關係,其設計( h / H )值為0.1~0.4,於寬廣亂流河川因H 值較小其( h /H )值宜取大者。

三、丁壩間距

    為達減緩流速、淤積土之效,兩丁壩間應設適當間隔。丁壩間距與丁壩的長度及高度有關,其關係如下:

    1.位於直岸時,其間距為長度之2~3倍。

    2.位於凹岸時,其間距為長度之1.5~2倍。

    3.位於凸岸時,其間距為長度之2.5~3.5 倍。

    4.丁壩一般間距為高度之10~30倍。

    另參酌鄰近國家日本丁壩設計經驗值,日本建設省曾針對境內190處丁壩調查,其中丁壩間距為丁壩長2~3倍約佔50%以上。

四、丁壩之坡度

    丁壩之坡度應考慮河床橫斷面與洪水坡降,由根向河心之縱坡,以1/30至1/100為原則。

五、丁壩之寬度

    丁壩之頂寬以能通行重機械為原則,因此其寬度須4公尺以上;對大河川或流速大之河段則採10~20m。

六、丁壩方向

    若丁壩護岸併設較經濟易維護,丁壩之配置依其與河岸間之角度關係分直角型、向上型、向下型三種。

    1.直角型丁壩

        直角型丁壩易於頭下方發生沖刷,不透水越流型護坦丁壩多屬此型,多用於急流河川與感潮河段逆流強之處。

    2.向上型丁壩

        向上型丁壩之向上角度於河岸線段為10~15°、凹岸段為5~10°、凸岸段為小於10°較適宜。利於固定流路保護河床,適用於緩流河川,惟於頭附近易沖刷,於根附近易成砂洲

    3.向下型丁壩

        向下型丁壩雖在頭附近不受水流沖刷,但當水流垂直越流丁壩時會嚴重沖刷根下方,因不利於固定流路保護河床,較少採用。

七、案例說明

    本案例位於新北市三峽區三峽河長福橋上下游左岸,該河段為彎曲段,河道左岸沖刷右岸淤積,分別自三峽河福德坑溪匯流口上游增設3座丁壩及長福橋下游增設2座丁壩丁壩基底擬採5T混凝土塊排列(6排6列),並以鋼索、鋼索夾連結混凝土塊,丁壩設置目的大多是為了掛淤造灘及挑流護岸,本案例則是期望藉由丁壩挑改水流方向,使河道右岸達清淤為目的。

  • 圖2圖2
  • 圖3圖3

    1.丁壩設計長度

        三峽河福德坑溪匯流口上游及長福橋下游河寬約為152公尺~120公尺,丁壩長度擬由下游上游分別為15公尺~12公尺(≒河寬的10%~20%)。

    2.丁壩設計高度

        一般丁壩之高度h 與計畫高水位之水深H 比值( h / H )介於0.1~0.4,計畫區洪水位水深H約7.93公尺(假設以福德坑溪匯流口之計畫洪水位),丁壩高度擬採2.0公尺,則h / H(平均)=2.0/7.93=0.252 (<0.4)。

    3.丁壩間距

        本計畫丁壩間距擬採30公尺設計。

        (1)丁壩間距與長度比值=30/12~15=2.5~2.0(介於2~3倍)。

        (2)丁壩間距與高度比值=30/2.0=15(介於10~30倍)。

    4.丁壩設計坡度

        本計畫丁壩方向採直角型丁壩設計,並依現況地形予以調整,根向河心之縱坡擬採約1/30,丁壩鄰水面之身及頭斜坡擬採V1:H2設計。

    5.丁壩設計寬度

        本計畫丁壩底寬約為14公尺、頂寬為6公尺(>4公尺)。