各位土木达人好 小弟转这篇文章过来 想询问几个问题 1. 河川的坡度与流速要如何换算？　有没有什麽有趣的小程式或公式可以计算？ 2. 有哪些方法可以降低河水的流速？有什麽设施可以让小山保持水分慢慢释出? 3. 在不使用混凝土的前提　哪些天然土适合用来做不透水或渗水性小的底部，或是可以 　利用烧结、糯米拌土...等方式减少雨水一下子就渗下而无法形成溪涧？ 4. 边坡可以使用哪些材料来避免崩塌？　如果希望每层的外围都能种小树的前提下... 5. 通常会用哪些材料做成透水层/滤水层？上方并可用来步行？ 6. 有办法以人工造山的方式，藉由不透水层与滤水层的建构，产生山泉吗? 下面则是我关於人造河流的狂想...还请大大指点一番orz ※ [本文转录自 Plant 看板] 作者: toofat (不完美天使的回忆录!) 看板: Plant 标题: [其他] 人造小河 时间: Thu Feb 4 03:03:07 2010 迷上小河流了... 本来想在环保版讨论 不过小桥流水这种东西比较偏园艺 所以还是在温馨的植物版发文XD 我一直在想说，如果有座小小的山仑，高度只有23公尺 (扣掉代表顶峰峭立的3公尺高大石头剩20公尺高) 面积约一公顷，该如何弄成有天然溪水(不用外来水源)流动的样子。 一开始我先想到梯田的样子，藉由田埂蓄水，水需要经过小缝流往下一个格子。 又想说，如果要达到最长的河流长度，格子螺旋地排列而下最长。 後来又想说梯田是整片的水，如果雨量不多时，应该很容易被晒乾， 所以想说利用类似空心砖的结构撑起空间，下层是蓄水空间，上层则是滤水层， 水可以存在下方不被晒乾。 所以就想到这样由基本单元组成的螺旋山: http://0rz.tw/QDtxg 灵魂结构是蓄雨槽，外层是种植植物的区块，内层是行水区块: 1. 蓄雨槽的底部与侧面是比较不透水的黏土，但内侧面有孔道释放水到行水区， 孔道有分高低位，当水量少时，水只能由低位孔道流到行水区，但雨下很大时， 随着蓄雨槽的水位升高，就可以利用中高位的孔道排水到行水区。蓄雨槽的上层 是可以让雨水下去的，所以表面常常保持乾爽，可以用来步行。 2. 行水区块的底部与内侧面是比较不透水的土(不透水层上可以有其他砂土)， 结构宛如梯田，没雨时可以让水慢慢由缝流向下一块行水区块。缝的开口也 是有内有外，可以增加水流行经的距离。 3. 种植植物的区块，在比较上游处，由於水较少，种植比较耐旱的树种或草种。而由於 往下游走去，每块单元的水积少成多，下游处会比较湿，所以种的是中等或是耐湿的 植物。植物的根可以帮忙稳定结构，树冠则减少太阳造成的河水蒸发，并造成凉爽的 步道环境。 如果山顶平台以半径4公尺来算，每个单元宽度以4公尺计算，一公顷的正圆面积， 半径是56公尺，螺旋线由20公尺降至0公尺。这条河的长度应该是...(微积分忘光了><) 先不管高低差斜度的影响 也不管螺旋线，直接加总每个同心圆周长... 2π*(4+8+.....+52)=2285.92公尺 所以就可以有两千多公尺长的乾净小河和登山步道了^^ 不知道有没有人有兴趣试试看...XD --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 218.167.65.235 一公顷的螺旋山，受雨面积是一公顷，以台北盆地年均降雨量2111毫米计算，螺旋山一年 可以接受二千一百一十一万公升的雨水。 但假设其中只有蓄雨槽和行水区的雨可以变成河水，如果每圈植栽区的宽度1公尺，蓄雨 槽+行水区宽度3公尺，行水区的宽度由接近山顶平台的10公分宽(蓄雨区宽290公分)，到 接近山脚的50公分宽(蓄雨区宽250公分)。降雨不计，只计算行水区和蓄雨槽的受雨面积 ，一样不用螺旋只计同心圆的话: 第一圈总面积 8*8*π=200.96 平方公尺(m2) 山顶平台面积 4*4*π=50.24 m2，如果平台不透水水就都成了河水，如果是下渗就要扣掉 第一圈蓄雨槽+行水区+山顶平台 (8-1)*(8-1)*π=153.86 m2 第一圈植栽区面积 200.96-153.86=47.1 m2 第一圈蓄雨槽+行水区=153.86-50.24=103.62 m2 第一圈的行水区会由最初的10公分宽增加到? 由於第一圈的行水区长达 2*4*π=25.12 公尺(m) 河总长2285.92 m 所以第一圈行水区最终宽度是: 10+(50-10)*25.12/2285.92=10.44 cm 宽 第一圈的河水量(计入山顶平台的降雨): 153.86*100=15386 平方公寸 15386*21.11=324798.46 公升 一年365天 一天86400秒 所以一秒有0.01公升(10cc)的河水流经第一圈末端 河水的深度...要看坡度 如果是平的 水深可以逐年增加 坡度越大 流速越快 水深就越浅 由於螺旋山高20公尺 河长2285.92 如果施工时坡度一定 平均坡度是20/2285.92=0.875% 因为行水区有小石头 且像梯田般一格一格 假设流速每秒30公分 那麽接近山顶的平均水深就是: (10cc/s) ÷(30cm/s) ÷10.44 = 0.03公分深 (好浅XD) 山腰(外圈半径28公尺)的地方 河水集雨面积 π[(27*27-24*24)+(23*23-20*20)+....(11*11-8*8)+7*7]=1648.5 m2 年总雨量1648.5*100*(2111/100)=3479983.5 公升 流量为0.11公升/秒 或110.35 cc/s 此时河水长度已达: 2π(4+8+....+24)=527.52 m 所以河道宽度是10+(50-10)*527.52/2285.92=19.23 cm 山腰水深为 110.35 ÷30 ÷19.23 = 0.2公分深 (还是很浅XD) 那麽山脚(外圈56公分)的水深会是多少呢? 河水集雨面积 π[(55*55-52*52)+(51*51-48*48)+....(11*11-8*8)+7*7]=7121.5 m2 年总雨量15033528.72 公升 流量为476.71 cc/s 水深为476.71 ÷30 ÷50 = 0.3 公分深 所以...连泡脚都不够... ※ 编辑: toofat 来自: 218.167.69.77 (02/04 14:52) 行水区的梯田结构可以减缓水流，当梯田结构中有一定水位时，蓄雨槽的水就无法流出 低位孔道，而当行水区的水位降低时，蓄雨槽的水就可以补充行水区的水。 螺旋山较高海拔处(20公尺)的行水区比较窄，蓄雨槽比较宽，可以减缓山顶的行水区乾掉 ，越往山脚，由於有上游的水分累积，蓄雨槽就越窄，直到只剩50公分宽，而由於下游水 位较高，所以也阻止蓄雨槽的水流出。 排水量比一般等面积的公园多一些些，但比完全不透水的停车场少。 以行水区的坡度加上梯田结构，水流速度每秒30公分应该不算低估 而河道长度有两公里多，不是像一般庭园的流水只有十几公尺长 就年均降雨量来计算，应该是可以呈现河流形态的吧? ※ 编辑: toofat 来自: 218.167.69.77 (02/04 15:18) 对耶! 从山腰部分开始似乎算错了...我修改一下 并把山脚的河宽度由150公分减少为50公分宽 结果山顶深0.03cm 山腰0.2cm 山脚0.3cm　（幻灭！） ※ 编辑: toofat 来自: 218.167.69.77 (02/04 16:00) 以上的面积是一公顷 流速以每秒30公分计算 所以...如果要让下游的水深增加，就要减缓流速、减少河道宽度或加大螺旋山的面积了.. 如果面积是像中和市秀山公园(2.38公顷)，高度一样是20公尺， 半径是87公尺　以84公尺做螺旋山最外圈 河道长度是2π(80+76+...+4) = 5275公尺　河道坡度　20/5275 = 0.38%　 流速如果能降到每秒只走5公分，下游溪涧宽度只有30cm 河水集雨面积是π[(83*83-80*80)+(79*79-76*76)+....(11*11-8*8)+7*7]=16287.16 m2 年总河水量　16287.16*100*21.11=34382194.76 公升 水深　34382194.76*1000 ÷365 ÷86400 ÷10 ÷30 = 7.26 cm 深 勉强可以泡泡脚盘了..... (如果是面积达11公顷的中和市四号公园　流速5cm/s 河宽50cm 水深可达近30公分) 如果河道设置拦水坝（梯田河道的局部巨大化），将山腰的水集中在白天、假日才放流 应该可以使时段的水量更丰，并容许更宽的河道有可接受的水深 若螺旋山每圈都有水车设施给玩水的民众踩水，将水打到上一层， 就可以让水回流到上层ＸＤ ※ 编辑: toofat 来自: 218.167.69.77 (02/04 17:33) --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 218.167.69.77 ※ 编辑: toofat 来自: 218.167.69.77 (02/04 18:19) 另一张示意图 http://0rz.tw/NBMXD 螺旋路径分成内中外 内部是水路、中间是步道、外层是用来种树的 种了树後可以遮阳 减少对水路的曝晒 步道则可以渗水下去，由於成了地下水，所以减少蒸发， 当豪雨时，可以排水的孔比较多，步道不会湿泞泞地 而当雨量少时，步道下存的水就由单一的出水孔慢慢流出。 梯田结构的水道，有间隔在，当水量少时，就由间隔的小缝慢慢流过， 当水量多时，则也很快地排水。 ※ 编辑: toofat 来自: 218.167.69.77 (02/05 00:40) 将天池缩小或山顶种耐旱树种的版本 http://0rz.tw/VLgAe ※ 编辑: toofat 来自: 218.167.69.77 (02/05 00:51)