指導老師：黃隆明老師研究生：陳天慈

99 年 10 月 25 日

國立中興大學水土保持學系專題討論

前言

文獻回顧

材料與方法

結果與討論

結論與建議

簡 報 大 綱

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

地震造成河床地層變化上游地區建造攔水壩強勁之東北季風河川綠覆蓋或植生工程

研究動機：瞭解飛砂移動機制研究目的：研擬飛砂防治對策之依據飛砂與揚塵差異：

飛砂揚塵

高度： 1.5 m 以下高度： 1.5 m 以上

運動型態：滾動 跳躍

運動型態：懸浮

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

粒徑大小： 2 mm 以下粒徑大小： 10 µm 以下

飛砂及揚塵原因

自然因素

人為因素

引水渠道攔河堰

東北季風

冬季枯水期

農作休耕裸露

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

利用現地觀測獲得：風蝕量及揚塵量揚塵量衰減之距離飛砂量估算方程式

進行風洞試驗獲得： 不同風速、高度、砂粒粒徑及砂粒含

水率與飛砂及揚塵之關係。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

研究流程圖

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議台灣中部河口飛砂及揚塵之調查與研

究

實驗設計 試區勘選文獻回顧

現地實驗

飛砂與揚塵量觀測

揚塵衰退量觀測

風蝕深度觀測

室內實驗

風速及粒徑與揚塵量觀測

高度與揚塵量觀測

飛砂量與揚塵量觀測

砂粒含水率與飛砂量觀測

風速及粒徑與飛砂量觀測

砂粒粒徑分析

風速與風向觀測

一、風速相關研究

0* Z

ZlogU5.75U

sec)/(Z cmU 處之風處高度

sec)/(cm* 摩擦風速U 某一定點高度Ｚ地表粗糙長度Ｚ０

風速垂直分佈以 Prandtl 之對數法則。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

Bagnold (1935)

由風洞試驗結果，在有飛砂情行下，將Prandtl 的風速垂直分布公式修正為：

t''* U

K

Zlog5.75U U

'

'U

之剪應力有飛砂情況時氣流產生'

處之風速有飛砂情況時，高度 'Kt U

實線交點之高度'K

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

吳正和凌裕泉 (1965)

在新疆塔里木盆地沙漠地區，用染色砂進行多次試驗觀測獲得各砂粒粒徑與啟動風速值 ：

砂粒粒徑(mm)

啟動風速 ( 離地 2m 高處 )(m/s)

0.10 ～ 0.25 4.0

0.25 ～ 0.50 5.6

0.50 ～ 1.00 6.7

>1.00 7.1

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

Pye and Tsoar (1990)

彙整各學者門檻風速與砂粒間之關係 ：

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

二、飛砂相關研究

林信輝、江永哲 (1979)

以後龍溪砂為材料，於風洞內進行不同含水率之飛砂量試驗，發現含水率少於 1.2 % 時，飛砂量將近相同。介於 1.2 % ～ 2.1 % 之間時，飛砂量急遽減少，若含水率大於 2.1 % 以上，則飛砂量甚少。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

蔡明華 (1979)

由試驗田表層土（ 0 ～ 20 cm ）砂分析發現，粒徑分布在 0.25 ～ 0.42 mm 者最多，佔79.60 % ，分布在 0.105 ～ 0.25 mm 者次之，佔14.80 % ，至於通過 0.074 mm 僅佔 0.44 % ，尚不及1 % 。砂粒所佔範圍為 94 ～ 97 % ，坋粒及粘粒僅為 0.2 ～ 1.5 % 及 2.8 ～ 5.0 % 。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

游繁結 (1989)

濁水溪河口飛砂量調查指出，表層土（ 0 ～ 2 cm ）細顆粒含量少，大於 0.6 mm 之砂粒含量高達 60 ～ 80 % ，隨之深度增加（ 5 ～ 20 cm ），則粒徑分佈越細，小於 0.6 mm 之砂粒含量高達 80 ～ 90 % 。

並於同一研究指出，溪床上飛砂主要發生在含水率小於 0.5 % 之條件下，在此狀況下飛砂量與砂粒含水率之多少無關。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

Humberto Blanco 、 Rattan Lal （ 2008 ） 砂粒運動模式在取決其砂粒粒徑，其飛砂之移動型態可分為三個部份，即滾動（ creep ）、跳躍（ saltation ）及懸浮（ suspension ）

0.5~2 mm

＜ 0.1 mm

0.1~0.5 mm

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

Bagnold (1941)

ㄧ般砂丘之粒徑分布下（ 1.0 ～ 0.1 mm ），總飛砂量 Q （ g/cm-sec ）與粒徑之平方根成正比得下式：

3*25.0

Ug

dCQ

C ：常數，依粒徑分布而定C=1 （粒徑均勻分布）C=1.8 （砂丘上自然分級砂）C=2.8 （粒徑分布很廣時）

d ：砂粒粒徑 (mm)ρ ：空氣密度 (g/cm3)g ：重力加速度 (m/sec2)U* ：摩擦速度 (m/s)

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

Chepil (1945)

對耕地之風蝕特性加以研究，得土壤之風蝕量之公式 ：

C ：常數，依土砂之不同其值約 1.0 ～ 3.1 之間。 ρ ：空氣密度 (g/cm3)g ：重力加速度 (m/sec2)U* ：摩擦速度 (m/s)

3*Ug

CQ

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

河村氏 (1951)

以剪力理論將飛砂量公式推導為下式：

K4 ：常數，以日本靜岡縣海岸實驗所得 K4 =2.78

ρ ：空氣密度 (g/cm3)g ：重力加速度 (m/sec2)U* ：摩擦速度 (m/s)U*t ：門檻風速 (m/s)

2)**)(**(4 tUUtUUg

kQ

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

中島勇喜 (1979)

以因次分析推導出飛砂量之關係式為：

d50 ：中值粒徑U* ：風速σ ：砂粒密度g ：重力加速度

2)

50

2*(1

*50M

dg

UM

Ud

Q

ρ ：空氣密度M1 、 M2 ：常數α ：常數，中島實驗結果得 α = 0.8

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

Tsoar and Pye (1987)

根據粉塵動力學研究指出，不同粒徑的粉塵顆粒與其可被搬運之距離。在一般風暴條件下，10µm 以下的顆粒在大氣中可搬運百萬米，在氣旋性風暴 (15m/s) 條件下， 10 ～ 20µm 以下的顆粒在空氣中的搬運距離達 500km 以上， 30µm 以上的顆粒很難搬運到 100km 以外的地方。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

三、揚塵 (PM10) 相關研究

王穎釗 (1987)

於野外不同類型農田地觀察發現，植被高度是影響地表粉塵啟動摩擦風速的重要因素，隨著植被高度的增大而增大。

Zhibao Dong (2002)

於風洞試驗結果，發現不同砂粒粒徑，其風速與各高度下之飛砂量關係 ：

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

四、風洞實驗相關研究

Zhibao Dong (2007)

於風洞試驗結果，得知不同砂粒粒徑，其不同風速下之跳躍高度之關係。 ：

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

大安溪流域大甲溪流域烏溪流域 試區概況

大安溪大甲溪

烏溪

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

0* Z

Zlog5.75UU ZlogbaU

75.5

bU* b

a

0 10Z

風速垂直分佈與高度之對數呈直線關係：

再由線性迴歸分析求出常數 a 及回歸係數b

風速風向觀測 現地實驗

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

0.05m

多層風杯型風速計

0.7m

0.25m 0.3m 0.4m

1.3m

1.0m

1.5m

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

飛砂量觀測 現地實驗

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

本研究採中島（ 1979 ）提出之方程式進行飛砂量評估 ，飛砂量影響的因子中，若以函數表示則可成下列函數式：

)wgd( * ，，，，，UfQ

LT-2g重力加速度---ω砂粒含水率

ML-3ρ空氣密度ML-3d砂粒粒徑

L σ砂粒密度LT-1U*摩擦速度

ML-1T-1Q飛砂量M.L.T符號物理因子

)(2*

1* wdg

UF

Ud

Q

由上述各因子，進行因次分析，導出下列關係式：

飛砂量觀測 現地實驗

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

假設砂粒密度及砂粒含水率與飛砂量成反比，則可將上式寫成下列函數關係：

0w)dg

U

Ud

Q(F

2

*

*

，，，

0.4m 0.3m

0.25m

0.7m

1.0m

1.3 m

BSNE 垂直式集砂器

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

水平式集砂器

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

0.25 m

風蝕深度觀測

10 m

10 m

揚塵量觀測

量測粒徑： PM10 、 PM2.5 、 PM1.0 及呼吸性粉塵

量測範圍： 0.001 ～ 100 mg/m3

1.5m

現地實驗

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

揚塵衰減量觀測 現地實驗

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

1.3 km 1.15 km 2.32 km

量測範圍： 0.04 ～ 2000 μm

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

砂粒粒徑分析 室內實驗

0.3m

0.5m

實驗段剖面

流體差壓計 皮托管 風洞試驗段 進氣口風速調節片

砂粒粒徑： 2.00~0.84mm、 0.84~0.42mm 、0.42~0.25mm 、 0.25~0.15mm 及 0.15mm 以下

風速： 4、 5、 6、 7、 9、 11、 13、15m/s ，共 8 種風速。砂粒含水率： 0～ 5.96 （％）共 16 種。

擾流板 地氈 砂

皮托管

集砂盒

風

室內實驗

粒徑及風速與飛砂量觀測砂粒含水率與飛砂量觀測

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

粉塵採樣點位置之選擇 室內實驗

擾流板 地氈 砂粉塵計

風

距離(cm)

100 125 150 175 200 225 250 275 300

揚塵量(μg/m3)

514 558 602 776 832 920 913 917 903

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

飛砂量與揚塵量觀測高度與揚塵量觀測

室內實驗

高度： 1、 3 、 5 、 7 、 9 、 11 、 13 、 15 、17 、 19cm ，共 10 個高度。

風速： 5～ 15m/s ，共 11 種風速。

粉塵計風

擾流板 地氈 砂 集砂盒

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

粒徑及風速與揚塵量觀測 室內實驗風

砂粒粒徑： PM10 、 PM2.5 、 PM1 。風速： 5～ 15m/s ，共 11 種風速。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

粉塵計砂地氈擾流板

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

大安溪 U0.25 風速與飛砂量關係

飛砂量影響因子分析 現地實驗

r = 0.920**

8.0

11.0

14.0

17.0

20.0

7.0 7.5 8.0 8.5

U0.25(m/sec)

Q(g

/m-s

ec)

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

大甲溪 U0.25 風速與飛砂量關係

飛砂量影響因子分析 現地實驗

r = 0.798**

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

7.0 7.5 8.0 8.5 9.0

U0.25(m/sec)

Q(g

/m-s

ec)

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

烏溪 U0.25 風速與飛砂量關係

飛砂量影響因子分析 現地實驗

r = 0.899**

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

6.0 6.5 7.0 7.5 8.0

U0.25(m/sec)

Q(g

/m-s

ec)

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

風蝕深度觀測 現地實驗

流域1.5m 高

度平均風速

(m/s)

風蝕深度(cm/day)

風蝕體積(cm3/day)

風蝕量(ton/day)

風蝕量(ton/季 )

揚塵量(ton/季 )

大安溪 6.52 0.84 840000 2.20 197.9 11.5

大甲溪 6.78 0.94 940000 2.43 219.0 10.1

烏溪 8.45 1.56 1560000 3.73 335.8 7.1

流域 裸露地(ha)

風蝕量(ton/ 季 )

揚塵量(ton/ 季 )

大安溪 945.6 1.87 × 107 1.09 × 106

大甲溪 950.2 2.08 × 107 9.57 × 105

烏溪 544.2 1.83 × 107 3.84 × 105

大安溪砂粒密度 2.66g/cm3 、 PM10 含量 5.8% 。

大甲溪砂粒密度 2.63g/cm3 、 PM10 含量 4.6% 。

烏 溪砂粒密度 2.43g/cm3 、 PM10 含量

2.1% 。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

大安溪飛砂量推估式

飛砂量觀測 現地實驗 1.4167

50

20.255-

0.2550 dg

U106

Ud

Q

r = 0.8755**

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 30.0

0.2550 Ud

Q

50

20.25

dg

U

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

大甲溪飛砂量推估式

飛砂量觀測 現地實驗

r = 0.545*

0.0015

0.0020

0.0025

0.0030

11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0

0.504

50

20.254-

0.2550 dg

U106

Ud

Q

0.2550 Ud

Q

50

20.25

dg

U

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

烏溪飛砂量推估式

飛砂量觀測 現地實驗

r = 0.563*

0.0017

0.0019

0.0021

0.0023

0.0025

8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0

0.285

50

20.253-

0.2550 dg

U101.1

Ud

Q

0.2550 Ud

Q

50

20.25

dg

U

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

大安溪飛砂量與揚塵量之關係

揚塵量觀測 現地實驗

r = 0.980**

500

1000

1500

2000

2500

8 10 12 14 16 18 20

Q(g/m-s)

PM10

(μg/m3)

1.05' 102.22QQ

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

大甲溪飛砂量與揚塵量之關係

揚塵量觀測 現地實驗

r = 0.967**

500

1000

1500

2000

2500

7 8 9 10 11 12 13

Q(g/m-s)

PM10

(μg/m3)

1.57' 50.705QQ

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

烏溪飛砂量與揚塵量之關係

揚塵量觀測 現地實驗

r = 0.904**

500

1000

1500

2000

2500

6 7 8 9 10 11

Q(g/m-s)

PM10

(μg/m3)

1.17' 85.608QQ

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

大安溪揚塵衰退量觀測 現地實驗

對照點揚塵濃度 － 觀測點揚塵濃度

對照點揚塵濃度

揚塵相對濃度每公里約遞減： 68%

觀測點與對照點之距離

(m)

觀測點 對照點相對PM10

(%)PM10

(μg/m3)

風速(m/s)

風向 PM10

(μg/m3)

風速(m/s)

風向

1 200 1131 7.6 NNE 1446 8.1 NNE 78.2

2 320 1325 7.8 NNE 1745 8.0 NNE 75.9

3 500 1025 7.9 NNE 1621 8.2 NNE 63.2

4 800 785 7.7 NNE 1483 7.7 NNE 52.9

5 930 539 7.1 NNE 1584 7.9 NNE 34.0

6 1300 153 7.3 NNE 1389 7.6 NNE 11.0 遞減率 (%) = ×100

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

大甲溪揚塵衰退量觀測 現地實驗

對照點揚塵濃度 － 觀測點揚塵濃度

對照點揚塵濃度

揚塵相對濃度每公里約遞減： 81%

觀測點與對照點之距離

(m)

觀測點 對照點相對PM10

(%)PM10

(μg/m3)

風速(m/s)

風向 PM10

(μg/m3)

風速(m/s)

風向

1 100 773 9.2 NNE 852 9.3 NNE 90.7

2 350 532 7.3 NNE 834 9.2 NNE 63.8

3 400 521 7.2 NNE 861 9.4 NNE 60.5

4 550 157 5.8 NNE 883 9.3 NNE 17.8

5 700 63 5.6 NNE 821 9.5 NNE 7.7

6 1150 56 5.2 NNE 814 9.2 NNE 6.9遞減率 (%) = ×100

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

烏溪揚塵衰退量觀測 現地實驗

遞減率 (%) =對照點揚塵濃度 － 觀測點揚塵濃度

對照點揚塵濃度

揚塵相對濃度每公里約遞減： 38%

×100

觀測點與對照點之距離

(m)

觀測點 對照點相對PM10

(%)PM10

(μg/m3)

風速(m/s)

風向 PM10

(μg/m3)

風速(m/s)

風向

1 1060 163 6.7 NNW 563 7.3 NNW 29.0

2 1120 65 6.2 NNW 532 7.2 NNW 12.2

3 1260 67 6.2 NNW 521 7.3 NNW 12.9

4 1480 64 6.1 NNW 536 7.4 NNW 11.9

5 1900 68 6.0 NNW 542 7.5 NNW 12.5

6 2320 62 5.5 NNW 563 7.3 NNW 11.0

砂粒粒徑分析

過篩百分率(%

)

累積百分率(%

)砂粒直徑（ μm ）

室內實驗

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

過篩百分率(%

)

累積百分率(%

)

砂粒直徑（ μm ）0.01 0.1 1 10 100 1000

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

過篩百分率(%

)

累積百分率(%

)

砂粒直徑（ μm ）0.01 0.1 1 10 100 1000

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.1 1 10 100 1000

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

大安溪 大甲溪 烏溪

　 粒徑 (mm) 大安溪 大甲溪 烏溪砂粒 (%) 0.05~2.00 83.4 89.4 96.9

坋粒 (%) 0.002~0.05 14.5 9.2 2.4

黏粒 (%) <0.002 2.1 1.4 0.7

PM10(%) 5.8 4.6 2.1

中值粒徑 d50 0.112 0.201 0.224

平均粒徑 Mz 0.112 0.281 0.249

粒徑及風速與飛砂量觀測

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

飛砂量 Q（ g/m-sec ）

風速（ m/sec ）4.0

5.0 6.0 7.0 9.0 11.0 13.0 15.0

0.84 ～ 2.00 mm

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2

0.42 ～ 0.84 mm

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.7 29.7 43.5

0.25 ～ 0.42 mm

0.0 0.0 11.2 19.8 68.1 101.2 127.6 133.8

0.15 ～ 0.25 mm

0.0 0.6 28.6 36.5 74.6 97.4 106.6 108.5

0.15 mm 以下 0.0 6.8 31.8 40.0 78.4 93.2 98.3 96.5

3.43.4

2.02.0

1.91.9

砂粒含水率與飛砂量觀測試驗前砂體含水率 (%)

試驗後砂體含水率 (%)

試驗前後砂體含水率之差值

(%)

飛砂含水率(%)

飛砂量(g/m-sec)

5.82 5.73 0.09 － 0.00

4.74 4.69 0.05 － 0.00

4.01 3.99 0.02 － 0.00

3.40 3.36 0.04 － 0.09

2.67 2.57 0.10 － 0.23

2.07 1.91 0.16 － 0.55

1.91 1.85 0.06 － 0.57

1.70 1.65 0.05 1.47 1.23

1.54 1.42 0.12 1.38 5.56

1.33 1.23 0.10 1.24 12.21

1.29 1.17 0.12 1.12 20.23

1.03 0.91 0.12 0.86 28.81

0.77 0.74 0.03 0.51 50.88

0.52 0.47 0.05 0.40 56.32

0.27 0.21 0.06 0.16 58.89

0.00 0.00 0.00 0.00 61.55

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

砂粒含水率與飛砂量觀測 室內實

驗

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

0.770.77 1.71.7

飛砂量與揚塵量觀測

風速(m/s)

大安溪 大甲溪 烏溪PM10

(μg/m3)飛砂量(g/m-s)

PM10

(μg/m3)飛砂量(g/m-s)

PM10

(μg/m3)飛砂量(g/m-s)

5 93 5.5 101 5.8 69 5.6

6 178 10.5 188 12.1 86 10.3

7 223 18.2 231 19.6 101 17.0

8 368 33.3 372 35.0 156 28.6

9 568 46.8 566 46.2 236 55.6

10 889 87.7 910 89.3 337 98.2

11 1123 116.3 1228 121.9 589 118.7

12 1563 143.9 1634 141.2 893 149.9

13 1872 175.3 1921 162.1 1023 204.7

14 2113 205.0 2259 210.2 1233 228.6

15 2562 227.0 2683 238.2 1561 253.6

室內實驗

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

飛砂量與揚塵量觀測 室內實

驗

大安溪：

大甲溪：

烏 溪：

式中 Q ：飛砂量。 Q’ ：揚塵量。

1.1384 0.0344Q'Q 1.1101 0.0407Q'Q 1.1369 0.0779Q'Q

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

高度與揚塵量觀測 室內實

驗

揚塵量

(μg/m3)

高度(cm)

大安溪：

大甲溪：

烏 溪：

式中 Q 為高度 Z 之揚塵量。

-0.0535Z 1140.1eQ -0.0551Z 1211.4eQ -0.0717Z 512.69eQ

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

粒徑及風速與揚塵量觀測U 風速

(m/s)Q10μm

(μg/m3)Q2.5μm

(μg/m3)Q1.0μm

(μg/m3)

5 113 92 63

6 148 115 77

7 197 150 101

8 425 238 137

9 499 296 168

10 557 325 189

11 682 417 219

12 776 475 232

13 935 567 265

14 1076 655 283

15 1293 792 330

揚塵量

(μg/m3)

風速 (m/s)

**2.26'10 0.989r 2.94UQ

**1.99'2.5 0.986r 3.48UQ

**1.52'1.0 0.997r 5.47UQ

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

結論結論

大安溪為壤質砂土、大甲及烏溪為砂土，其密度介於 2.44 至 2.67 g/cm3 之間，砂粒含水率皆在 1% 以下；大安溪揚塵量 PM10約佔單位體積 5.8％，大甲溪與烏溪約佔單位體積4.6％、 2.1% 。

三條流域在 0.25 m 高度之風速與 0 ～ 1.3 m斷面之飛砂量關係呈線性正相關，故爾後之分析採 0.25 m 高度之風速為代表。

結論結論

大安溪風蝕量約為 19,790 ton/ha- 季、大甲溪風蝕量約為 21,900 ton/ha- 季、烏溪風蝕量約為 33,580 ton/ha- 季。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

結論結論

獲得現地飛砂量推估式：1.4167

50

20.255-

0.2550 dg

U106

Ud

Q

0.504

50

20.254-

0.2550 dg

U106

Ud

Q

0.285

50

20.253-

0.2550 dg

U101.1

Ud

Q

大安溪：

大甲溪：

烏 溪：

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

結論結論

砂粒粒徑介於 0.25 ～ 0.84 mm 時，其起始風速為 5.0 ～ 7.0 m/s ，又粒徑在 0.25 mm 以下之砂粒，其起始風速為 4 m/s 。

砂粒含水率低於 0.52% 時，飛砂量達最大值，含水率由 0.77%遞增至 1.70% 時，飛砂量急遽遞減，而含水率達 3.40% 時，對砂粒起動之抑制作用達到最大值。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

結論結論

於風洞試驗獲得飛砂量（ Q ）與揚塵量（ Q’ ）之關係式：

大安溪：大甲溪：烏 溪：

1.1384 0.0344Q'Q 1.1101 0.0407Q'Q 1.1369 0.0779Q'Q

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

結論結論

於風洞試驗獲得揚塵量（ Q ）與高度（ Z ）之關係式：

大安溪：大甲溪：烏 溪：

-0.0535Z1140.1eQ -0.0551Z1211.4eQ -0.0717Z512.69eQ

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

結論結論

於風洞試驗獲得不同粒徑揚塵量（ Q ）與風速（ U ）之關係式：

PM10 ：PM2.5 ：PM1.0 ：

2.2610 2.94UQ

1.992.5 3.48UQ

1.521.0 5.47UQ

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議

建議建議

推求野外飛砂量建議使用中島因子分析之推估式，風速選擇為高度 0.2~0.25 m較佳。

現地 0.05 m 高度風速觀測易受地形影響，且於分析上不具代表性，故爾後最低高度以0.25 m 高度較佳。

砂粒啟動風速與含水率之結果，可作為爾後防風定砂預警機制之參考依據。

前言 文獻回顧 材料與方法 結果與討論 結論與建議