TWI766820B - 野溪的土石流整治構造 - Google Patents

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本創作係一種野溪的土石流整治構造，其係設置於野溪的支流並包含依序設置的一上游整治結構、一中游整治結構、一下游整治結構及一交會處整治結構，該上游整治結構用以擋住巨石、漂流木，該中游整治結構用以降低土石流的衝撞力，該下游整治結構用以消去衝擊力，該交會處整治結構提供緩衝的通水箱涵，再以地下箱涵將土石與水導引離河岸5至10公尺排放，配合石箱籠與鋼軌樁形成河岸的丁壩，可保護野溪之主流與支流的交會口，讓夾溪地不會被束水攻砂、沖破、掏空，進而可保護夾溪地處之建物與居住人們的安全。

Description

野溪的土石流整治構造
本創作係一種土石流整治構造，尤指設置於野溪支流的土石流整治構造。
目前針對野溪的土石流整治構造是採取上游段設置梳子壩，並於中游段設置複數重攔砂壩，且於下游段設置消能池，通過梳子壩先將大顆的石頭、漂流木攔阻下來，再通過複數重的攔砂壩讓中小顆的石頭掉落、砸碎、粒徑變小，以降低土石流的衝撞力，接著通過消能池消去細小石頭與泥水的衝擊力。
然而野溪的支流與主流的交會處所形成的夾溪地，受到兩條溪水相夾，水勢更為激烈，且兩條溪水合流形成束水攻砂的趨勢，導致夾溪地容易被水沖破、掏空，造成夾溪地上的建物嚴重受損，進一步危害居住者的生命安全。
本創作之主要目的在於提供一種野溪的土石流整治構造，藉此改善目前夾溪地易受到束水攻砂而被沖破、掏空的問題。
為達成前揭目的，本創作野溪的土石流整治構造係設置於野溪的支流並包含依序設置的一上游整治結構、一中游整治結構、一下游整治結構及一交會處整治結構，其中： 該上游整治結構包含一梳子壩，該梳子壩設置於該支流的上游處； 該中游整治結構係位於該上游整治結構的後端並包含複數攔砂壩，該複數攔砂壩間隔地設置於該支流的中游處； 該下游整治結構係位於該中游整治結構的後端並包含一消能池，該消能池設置於該支流的下游處； 該交會處整治結構係位於該下游整治結構的後端並離河岸5至10公尺處進行排放，該交會處整治結構包含一通水箱涵，該通水箱涵的迎水側面向該消能池，該通水箱涵的背水側設置一地下箱涵與多數石箱籠，該地下箱涵用以排放該消能池中淤積的土石且該地下箱涵的末端離開岸邊5至10公尺處，該多數石箱籠分布於該通水地下箱涵的上方、前後背水側背水側，並往該地下箱涵兩側延伸且鄰近至離開岸邊5至10公尺處，且該地下箱涵前、後打入配合多數鋼軌樁，用以穩定河床、防止河流的漂流木與土石掏刷，所述石箱籠與鋼軌樁形成河岸的丁壩，所述丁壩的末端凸出於該地下箱涵的末端，其中，該地下箱涵的底部剖面呈V型。
上述中，該上游整治結構的梳子壩用以擋住巨石與漂流木，讓巨石不會下滑衝破下方崩積層，且巨石彈跳、衝撞破壞力大，通過梳子壩擋住可減少巨石衝撞的破壞，漂流木下滑石會扠破下方崩積層，若配合大雨或水流，會擴大崩積層的撕開程度而加重土石災害，所以通過梳子壩擋住漂流木可降低土石災害。
上述中，該中游整治結構提供數重的攔砂壩，讓中小顆的石頭經過掉落、砸碎而變細，進而降低土石流的衝撞力。
上述中，該下游整治結構提供消能池以消去細小石頭與泥水的衝擊力。
該交會處整治結構除了通過該通水箱涵提供緩衝，並以該地下箱涵將土石、水導引排放至該主流的流心處，該地下箱涵的底部剖面呈V型，其中，V型的地下箱涵的坡度為10度以上，且傾斜角度為大於60度，合成60度至70度的洩水角，此為崩積土石的安息角，再加上雨水產生的逕流沖刷，讓V型的地下箱涵可以輕易地排洩，可讓土石不淤積而被導引排放至該主流的流心處，配合石箱籠與鋼軌樁形成的丁壩，可保護野溪之主流與支流的交會口(若以明渠排入河道，則因在河道邊開明渠，會與河流形成雙叉流口)，使交會口側的夾溪地不被束水攻砂，有效防止夾溪地被沖破、掏空，進而保護夾溪地處之建物與居住人們的安全。
如圖1所示，本創作野溪的土石流整治構造係設置於野溪的支流1並包含依序設置的一上游整治結構10、一中游整治結構20、一下游整治結構30及一交會處整治結構40。
如圖1至圖3所示，該上游整治結構10包含一梳子壩11，該梳子壩11設置於該支流1的上游處，用以擋住巨石60與漂流木70，讓巨石60不會下滑衝破下方崩積層，且巨石60彈跳、衝撞破壞力大，通過梳子壩11擋住可減少巨石60衝撞的破壞，漂流木70下滑石會扠破下方崩積層，若配合大雨或水流，會擴大崩積層的撕開程度而加重土石災害，所以通過梳子壩11擋住漂流木70可降低土石災害。
該中游整治結構20係位於該上游整治結構10的後端並包含複數攔砂壩21，該複數攔砂壩21間隔地設置於該支流1的中游處，讓中小顆的石頭80經過一次次的經過掉落、砸碎而變細，進而降低土石流的衝撞力。
該下游整治結構30係位於該中游整治結構20的後端並包含一消能池31，該消能池31設置於該支流1的下游處，用以消去細小石頭80與泥水的衝擊力。
該交會處整治結構40係位於該下游整治結構30的後端並離河岸5至10公尺處進行排放，進一步可鄰近該主流2的流心處進行排放，該交會處整治結構40包含一通水箱涵41，該通水箱涵41的迎水側面向該消能池31，該通水箱涵41的背水側設置一地下箱涵42與多數石箱籠43，該地下箱涵42用以排放該消能池31中淤積的土石且該地下箱涵42的末端離開岸邊5至10公尺處，該多數石箱籠43分布於該地下箱涵42的上方、前後背水側，並往該地下箱涵42兩側延伸且鄰近至離開岸邊5至10公尺處，且該地下箱涵42前、後打入多數鋼軌樁44，用以穩定河床、防止河流的漂流木70與土石掏刷，所述石箱籠43與鋼軌樁44形成河岸的丁壩45，所述丁壩45的末端凸出於該地下箱涵42的末端，其中，該地下箱涵42的底部剖面呈V型，如圖6所示，該通水箱涵41的迎水側設置至少一傾斜分水牆411，且所述傾斜分水牆411的迎水端面包覆防撞鋼鈑412，該通水箱涵41的下方以鋼軌樁作為穩定樁413，可防止土石流掏刷，且該通水箱涵41的下方設置濾層級配414，可排水並消除下方浮力，且防止細粒土壤流失。
如圖4所示，該地下箱涵42的傾斜角度θ1大於60度，即該地下箱涵42的底部的側面與一水平基準面50所夾的銳角角度係大於60度；如圖5所示，該地下箱涵42的排水坡度θ2大於10度，即該地下箱涵42的底部的底緣與該水平基準面50所夾的銳角角度係大於10度，上述中，傾斜的V型的地下箱涵42可以克服土石的安息角，因此有雨水或地下水即可排入野溪的主流2，讓土石不會淤積於該地下箱涵42內，另外，採用該地下箱涵42可以節省箱涵斷面。
上述中，大顆巨石60通過該上游整治結構10擋住，中小顆石頭80通過該中游整治結構20的多重攔砂壩21而一次次的掉落砸碎而變細，細小石頭80與泥水的衝擊力通過消能池31消去，再通過該交會處整治結構40的地下箱涵42將消能池31中淤積的土石排出至該主流2的流心3處，以及該交會處整治結構40的通水箱涵41讓該支流1的河水通過並可提供緩衝，且可提供人車通過的便道。
上述中，本創作野溪的土石流整治構造採用的交會處整治結構40於明面上通過該通水箱涵41提供緩衝，同時明面下則以該地下箱涵42將土石與水導引排放至該主流2的流心3處，且該地下箱涵42的配置讓土石的排放不會沖刷野溪之主流2與支流1的交會口側的夾溪地，以及傾斜的V型的地下箱涵42除了讓土石不淤積而順利排出之外，也可將洪水流心移出凹岸，配合石箱籠43與鋼軌樁44形成的丁壩45，可保護野溪之主流2與支流1的交會口，所以本創作野溪的土石流整治構造採用的交會處整治結構40使交會口側的夾溪地不被束水攻砂，有效防止夾溪地被沖破、掏空，進而保護夾溪地處之建物與居住人們的安全。
1:支流 2:主流 3:流心 10:上游整治結構 11:梳子壩 20:中游整治結構 21:攔砂壩 30:下游整治結構 31:消能池 40:交會處整治結構 41:通水箱涵 411:傾斜分水牆 412:防撞鋼鈑 413:穩定樁 414:濾層級配 42:地下箱涵 43:石箱籠 44:鋼軌樁 45:丁壩 50:水平基準面 60:巨石 70:漂流木 80:石頭 θ1:傾斜角度 θ2:排水坡度
圖1：為本創作野溪的土石流整治構造之一較佳實施例之配置狀態示意圖(一)。 圖2：為圖1之土石水流示意圖。 圖3：為本創作野溪的土石流整治構造之一較佳實施例之配置狀態示意圖(二)。 圖4：為本創作野溪的土石流整治構造之一較佳實施例之地下箱涵端面示意圖。 圖5：為本創作野溪的土石流整治構造之一較佳實施例之地下箱涵側視示意圖。 圖6：為本創作野溪的土石流整治構造之一較佳實施例之通水箱涵配置示意圖。
1:支流
2:主流
10:上游整治結構
11:梳子壩
20:中游整治結構
21:攔砂壩
30:下游整治結構
31:消能池
40:交會處整治結構
41:通水箱涵
42:地下箱涵
43:石箱籠
44:鋼軌樁
45:丁壩

Claims (7)

  1. 一種野溪的土石流整治構造，其係設置於野溪的支流並包含依序設置的一上游整治結構、一中游整治結構、一下游整治結構及一交會處整治結構，其中： 該上游整治結構包含一梳子壩，該梳子壩設置於該支流的上游處； 該中游整治結構係位於該上游整治結構的後端並包含複數攔砂壩，該複數攔砂壩間隔地設置於該支流的中游處； 該下游整治結構係位於該中游整治結構的後端並包含一消能池，該消能池設置於該支流的下游處； 該交會處整治結構係位於該下游整治結構的後端並離河岸5至10公尺處進行排放，該交會處整治結構包含一通水箱涵，該通水箱涵的迎水側面向該消能池，該通水箱涵的背水側設置一地下箱涵與多數石箱籠，該地下箱涵用以排放該消能池中淤積的土石且該地下箱涵的末端離開岸邊5至10公尺處，該多數石箱籠分布於該地下箱涵的上方、前後背水側，並往該地下箱涵兩側延伸且鄰近至離開岸邊5至10公尺處，且該地下箱涵前、後打入多數鋼軌樁，用以穩定河床、防止河流的漂流木與土石掏刷，所述石箱籠與鋼軌樁形成河岸的丁壩，所述丁壩的末端凸出於該地下箱涵的末端，其中，該地下箱涵的底部剖面呈V型。
  2. 如請求項1所述之野溪的土石流整治構造，其中，該地下箱涵的排水坡度大於10度。
  3. 如請求項1所述之野溪的土石流整治構造，其中，該地下箱涵的傾斜角度大於60度。
  4. 如請求項2所述之野溪的土石流整治構造，其中，該地下箱涵的傾斜角度大於60度。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之野溪的土石流整治構造，其中，該通水箱涵的迎水側設置至少一傾斜分水牆，且所述傾斜分水牆的迎水端面包覆防撞鋼鈑。
  6. 如請求項1至4中任一項所述之野溪的土石流整治構造，其中，該通水箱涵的下方以鋼軌樁作為穩定樁，且該通水箱涵的下方設置濾層級配。
  7. 如請求項5所述之野溪的土石流整治構造，其中，該通水箱涵的下方以鋼軌樁作為穩定樁，且該通水箱涵的下方設置濾層級配。
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