地特三等申論題
106年
[水土保持工程] 水土保持工程(包括植生工法)
第 二 題
二、下列公式係用以計算土石流泥砂體積濃度（即泥砂含量），試詳述該公式之適用範圍。
Cd = (γw * tanθ) / ((γs - γw) * (tanφ - tanθ))
式中，tanθ = 溪床平均坡度；φ = 靜摩擦角(= 32°)；γs = 固體物質單位重(= 2.38 g/cm³)；γw = 水體單位重(= 1.0 g/cm³)。（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，應立刻辨識出這是日本學者高橋保（Takahashi）所推導的「土石流平衡泥砂體積濃度公式」。解題關鍵在於從公式的推導假設出發，分項論述其在「流體類型（礫石型）」、「流動狀態（穩定等速）」、「坡度限制（與內摩擦角的關係）」及「料源條件」等四大面向的適用範圍。
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【破題】 本公式為日本學者高橋保（Takahashi）基於力平衡與膨脹流體模型（Dilatant fluid model），所推導出之「土石流平衡泥砂體積濃度（Equilibrium concentration）」公式。其適用範圍受限於推導時的各項物理假設。 【論述】
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