33.高屏溪上有兩座橋,橋墩都深入河中,今在兩橋中間有人採砂石而挖了
一個大坑洞,則哪一座橋最有可能會因此裸露出來?
(A)靠近上游的橋
(B)靠近下游的橋
(C)兩橋都會
(D)兩橋都不會
統計: A(214), B(56), C(8), D(7), E(0) #2377879
詳解 (共 1 筆)
讓我們分析高屏溪上兩座橋的橋墩因採砂石挖出大坑洞後,哪座橋的橋墩最有可能裸露出來。題目涉及河川地形學和採砂石對橋墩的影響,我們需要考慮河流的流動特性、河床變化和採砂石的影響。
背景知識:
• 高屏溪:
• 高屏溪是台灣南部的一條主要河流,發源於玉山,流經高雄市和屏東縣,注入台灣海峽,全長約 171 公里,流域面積 3,257 平方公里,是台灣流域面積最大的河流。
• 高屏溪以豐枯水期變化劇烈著稱,汛期水量大,枯水期河床裸露,常伴隨沙塵暴。
• 歷史上,高屏溪下游河床因濫採砂石而受到破壞,影響橋梁穩固性。
• 橋墩與河床:
• 橋墩深入河床,依靠河床土壤和砂石的支撐來維持穩定。
• 採砂石會移除河床中的砂石,導致河床降低(河床下切),可能使橋墩基礎裸露,失去支撐,增加橋梁倒塌風險。
• 河流特性:
• 河流從上游到下游流動,攜帶砂石(輸砂)並沉積。
• 採砂石會改變河床的平衡狀態,引發回溯侵蝕(headward erosion):採砂處的河床降低,導致上游河床為了恢復坡度平衡而向下侵蝕。
• 回溯侵蝕會向上游傳播,影響上游河床高度,但對下游影響較小(因為下游的河床高度已低於採砂點)。
• 採砂石的影響:
• 在兩橋中間挖一個大坑洞,會導致該處河床高度顯著降低,形成局部低窪。
• 河流會試圖恢復其平衡坡度(gradient),導致:
• 上游方向:回溯侵蝕,河床向下侵蝕,靠近上游的橋墩基礎可能因河床降低而裸露。
• 下游方向:採砂點下游的河床高度低於採砂點,影響較小,但可能因輸砂減少而略有沉積。
分析題目情境:
• 兩座橋:
• 一座靠近上游,一座靠近下游。
• 橋墩深入河中,意味著橋墩基礎依賴河床的砂石支撐。
• 採砂石位置:
• 採砂點在兩橋中間,挖出一個大坑洞,局部河床高度降低。
• 裸露的定義:
• 橋墩「裸露」是指河床高度降低到橋墩基礎以下,橋墩底部失去砂石覆蓋,暴露在外,增加結構風險。
• 河流動力學:
• 採砂點的河床降低會引發回溯侵蝕,向上游方向傳播:
• 靠近上游的橋(A)會受到回溯侵蝕影響,河床高度降低,橋墩基礎可能裸露。
• 採砂點下游(靠近下游的橋 B)影響較小:
• 下游河床高度本來就低於採砂點,回溯侵蝕不會向下游傳播。
• 下游可能因上游輸砂減少而略有沉積,但不會顯著降低河床高度。
• 高屏溪的特性:
• 高屏溪下游河床已因歷史濫採砂石而普遍降低,橋墩可能已接近裸露狀態。
• 但題目假設採砂點在兩橋中間,新的坑洞會重新引發局部侵蝕,主要影響上游。
逐一檢視選項:
(A) 靠近上游的橋
• 分析:
• 採砂點在兩橋中間,挖出大坑洞後,河流會向上游進行回溯侵蝕。
• 靠近上游的橋(A)位於採砂點上游,河床高度會因侵蝕而降低,橋墩基礎可能裸露。
• 高屏溪的輸砂量大,侵蝕作用顯著,上游橋墩受影響的可能性較高。
• 結論:最有可能。
(B) 靠近下游的橋
• 分析:
• 靠近下游的橋(B)位於採砂點下游。
• 採砂點的河床降低不會向下游傳播侵蝕(因為下游坡度已較平緩)。
• 下游可能因上游輸砂減少而略有沉積,但不會顯著降低河床高度,橋墩裸露的可能性較低。
• 結論:可能性較低。
(C) 兩橋都會
• 分析:
• 上游橋(A)因回溯侵蝕可能裸露。
• 下游橋(B)因位於採砂點下游,影響較小,不太可能裸露。
• 高屏溪下游河床已因歷史採砂而降低,但題目假設新的採砂點在兩橋中間,主要影響上游。
• 結論:不合理。
(D) 兩橋都不會
• 分析:
• 採砂挖出大坑洞,必然改變河床高度,引發侵蝕。
• 上游橋(A)幾乎肯定會受到回溯侵蝕影響,橋墩可能裸露。
• 因此,不可能兩橋都不受影響。
• 結論:錯誤。
結論:
• 採砂石挖出的大坑洞位於兩橋中間,會引發回溯侵蝕,主要影響上游河床高度。
• **靠近上游的橋(A)**最有可能因河床降低而使橋墩裸露出來。
正確答案:(A) 靠近上游的橋
補充:
• 高屏溪的實際情況:
• 高屏溪下游(如大樹區、九如鄉)有兩座著名橋梁:高屏溪斜張橋(國道三號)和高屏大橋(台1線)。
• 高屏溪斜張橋位於上游(高屏溪出海口上游約 28 公里),高屏大橋位於下游(更靠近出海口)。
• 若採砂點在兩橋中間,回溯侵蝕會影響高屏溪斜張橋(上游),與分析一致。
• 歷史教訓:
• 高屏溪下游因長期濫採砂石,河床降低已影響橋梁穩固性(如高屏大橋),但題目假設新的採砂點在兩橋中間,影響仍以回溯侵蝕為主。