海床土壤緊密程度對波浪引致海床淘刷之影響

探討海床土壤性質差異對波浪引致淘刷之影響，將土體相對密度性質納入海床淘刷行為作為考量項目，以渥太華無凝聚性標準砂鋪設成試驗海床，並透過改變不同土體相對密度方式配合三種粒徑條件，分析不同相對密度土體對於淘刷所需起動剪應力值之影響。並將試驗結果進行薛爾茲參數轉換，計算成不同波浪條件下臨界起動之無因次剪應力，並與Shields (1936)所作之薛爾茲曲線進行比較，比較結果如(圖 1) 所示。

本研究試驗結果顯示，各粒徑條件下，高相對密度土體所需起動之臨界底床剪應力皆比低相對密度土體為高，即高相對密度土體在抗波浪淘蝕能力上表現較低相對密度土體好；在薛爾茲參數轉換方面，透過試驗結果得知在同一粒徑條件下之土體會因相對密度不同而在薛爾茲曲線上顯現不同之抗淘蝕剪應力。若以莫爾庫倫破壞準則計算土壤抗剪力，計算得出之淘刷深度會遠小於實際淘刷深度，顯示海床受流體運動引致淘刷可能不僅受流體引致底床剪力作用破壞，若僅考慮流體引致底床剪力破壞進行波浪造成海床淘刷深度計算時，可能會低估淘刷深度。

圖 1 薛爾茲曲線之比較