臺灣博碩士論文加值系統

抽水站係屬防洪最後一道防線，近年來氣候變化異常導致降雨強度變大且集中，對於保護程度僅有五年的防洪抽水站而言，無疑是一重大考驗。
為使抽水站發揮應有的抽排功能，除了定期的維護保養及不斷地進行人員訓練外，管理制度的建立及適當的操作機制亦是不可或缺的必要因素。
本研究利用暴雨經理模式(Storm Water Management Model)，來模擬集水區內逕流量、抽水機啟動數目及下水道水位等，首先找出集水區內重要瓶頸段，並提出解決對策，進一步訂出「中和抽水站」操作水位，最後率定出在不同水位及不同時雨量情況下，模擬出未來需要啟動之抽水機數目，使抽水站人員有足夠的時間，預先來排空下水道內之雨水逕流，減少淹水之機會，將抽水站消極地被動式防災變成積極地主動式防災。

Of the flood control pumping stations are the last line of defense. In recent years climate change caused abnormal rainfall intensity larger and became a major test to the pump stations with protection level of five years in return period.
To ensure the function of pump stations, in addition to regular maintenance and continuous personnel training, establishment of management systems and appropriate operation mechanisms are essential factors.
The study used Storm Water Management Model to simulate the runoff from catchments, the number of activated pumps and the stage of sewage, etc.. Firstly, the study identified the bottleneck of catchments and proposed countermeasures, and further set operational stages of Chung-Ho Pump Station. Finally, the quantity of necessarily activated pump was simulated under circumstances of different stages and rainfall, enable the pumping station staff to have sufficient time in advance to emptying sewage runoff and reduce flooding risk.

中文摘要……………………………………………………………...…………..…i
英文摘要...………………………..……………………………………..…….…....ii
誌謝………..………………………………………………………………..…...…. iii
目錄……….………………………….………………………………….…....……..iv
表目錄………………………………..…………………………………………….…vii
圖目錄……………………………….………………………………………………viii
第一章 緒論…………………………...……………..…………………………..…1
1.1 前言…………………...……………………….…………………..……….1
1.2 研究動機…………………………………………………….……………..2
1.3 研究目的……………...……………………………..…………………...3
第二章 研究材料與模式建置……………………………..……………………...4
2.1 研究架構……………...………………………………..………………...4
2.2 文獻回顧………...…………………………………………..…………...4
2.3 模式建置…………...………………………………………..…………...8
2.3.1 Runoff模組……..……………………………………………….9
2.3.2 Extran模組……….….…...…....………………………...………...11
2.3.2.1 控制方程式……………………...……..….…...………...11
2.3.2.2 基本假設…………………………….…………...………12
2.3.2.3 演算流程……………………………….……...…………13
2.3.2.4 起始與邊界條件……………………...…………….……15
第三章 案例分析…………………………………………………………………….16
3.1 台北縣雨水下水道與抽水站……………………….……………………….16
3.2 中和市地理環境與水利設施……………………….……………………….19
3.2.1 地理環境…………….…...…....…….……………………………….19
3.2.2 水利設施…………….……………………………….…..………….19
3.3 中和排水路流域範圍….…...………………………………....……………20
3.4 中和排水路水文及地文資料……………….…...…....………….………….21
3.4.1 降雨組體圖………………………………………...……………….22
3.4.2 中和排水路雨水下水道管線資料…………………………..…….22
3.4.3 中和抽水站.…………………………………………………………..23
3.4.4 中和二抽水站……………………………………………………….23
3.4.5 「中和抽水站」及「中和二抽水站」機組設備現況……………...24
3.5 參數敏感度分析與模式準確性分析………….…………………………….25
3.5.1 參數敏感度分析……………………...………………………………25
3.5.2 模式準確性分析...……………………...…………………………….28
3.6 模式率定……………………………………………………………………..28
3.6.1 聖帕颱風………………………………….…………………….…….29
3.6.2 帕布颱風………………………………….………………….……….30
3.7 模式驗證……………………………………………….…………………….31
第四章 模式應用及結果與討論………….…...….....…………………..…..…...….33
4.1 瓶頸與對策……………………………………….………………………….33
4.1.1 編號Q65………………………………………………….…………..33
4.1.2 編號Q10…………………………………………………….………..34
4.1.3 編號703……………………….………………………………….......35
4.2 「中和抽水站」操作水位率定…………………………………………......35
4.3 不同水位與降雨量關係……………………………………………………39
第五章 結論與建議………………………….………………….…...…...………….44
5.1 結論…………………….…...……………………....………………….…….44
5.2 建議……………………….……………………………..…………………...45
參考文獻…………………………………………….….…...………………………....46
附錄
A 聖帕颱風中和抽水站操作運轉情形紀錄表…………...…………………..49
B 帕布颱風中和抽水站操作運轉情形紀錄表………………..………...……51
C 艾莉颱風中和抽水站操作運轉情形紀錄表…………………………...…...53
D人孔資料…………………………………………………………………..…...55
E 管線資料………………………………………………………………………62
F 人孔之集水區資料………………….…………………………………..……74
G 符號彙整…………..…………………………………………………………..78
H 英文縮寫表…………………………………………………………………....80

[1] Barbe, Donald, Needham, Willian J. and McCorquodale, Alex, "Simulated Flooding of a New Watershed Caused by Precipitation from Hurricanes Fran and Danny," Urban Drainage Modeling, 2001, pp.408-417.
[2] Japan Association Of Agriculture Engineering Enterprise, Pumping Station Engineering Handbook, 1991.
[3] Kato, Shuji, Shioya, Makoto, Shiraishi, Atouko, Kasahiko and Ozaki, Masamichi, "Optimal Control of Sewage and Rain Pumps Based on Influent Flow Prediction," Hitachi Review, vol.26, no7, 1977, pp.235-240.
[4] Lichtarowicz, A., Roylance, T.F., Frisk, L. and Kaiserfeld, G, "Model Tests for A Pumping Station," 1985, pp.117-126.
[5] Mahdi, Moradi-Jalal and Abbas, Afshar, "Optimal Design and Operation of Irrigation Pumping stations," Journal of Irrigation and Drainage Engineering, vol. 129, no. 3, 2003, pp.149-154.
[6] Sands, R. J., Chang, C. C., and McDonald, J. M., " Storm Water Management Study Flooding of the South Bronx, NYC," Global Solutions for Urban Drainage, 2002, pp.1-9.
[7] Sergio M. Vicente-Serrano*, M. Angel Saz-Sanchez, Jose M. Cuadrat, "Comparative analysis of interpolation methods in the middle Ebro Valley (Spain): application to annual precipitation and temperature," vol.24, 2003, pp.161-180.
[8] Teng, Wei-Hsien, Hsu, Ming-shi, Lu, Chung-Jen, and Chang, Tsang-Jung, "Simulation of Flood and Inundation Affected by Pumping-Station and Flood-Gate Operations," Water Resources Planning and Management conference''99-pereparing for the 21st century, 1999.
[9] Tarquin, Anthony J. and Dowdy, Jack , "Optimal Pump Operation in Water Distribution Journal of Hydraulic Engineering," vol.115, no. 2, 1989, pp. 158-168.
[10] Zhu, H. and Yuan, S., "Optimal Design of Inlet Conduit for Technical Innovation of Large Pumping Stations," Shuili Fadian Xuebao/Journal of Hydroelectric Engineering, vol.25, no 2, 2006, pp.51-55.
[11] 中和市公所，台北縣中和市中和抽水站增建工程-期中規劃報告書，2003。
[12] 中和市公所，中和市中和抽水站增建工程，2005。
[13] 內政部營建署，中、永和市（重新檢討）雨水下水道系統規劃報告，2002。
[14] 台北市政府工務局，台北市政府雨水下水道規劃手冊，1989。
[15] 台北縣政府水利及下水道局，台北縣示範區雨量及水位警戒值之研究規劃期末報告，2007。
[16] 台北縣政府水利局，台北縣境內各抽水站高程檢核暨集水區範圍調查，2008。
[17] 台北縣政府，台北縣轄區抽水站整體檢查計畫技術服務報告，2008。
[18] 台灣省政府住宅及都市發展局，台北地區防洪計畫第三期實施計畫-中和抽水站，1995。
[19] 台灣省政府住宅及都市發展處，雨水抽水站操作保養維護作業須知，1997。
[20] 李光敦，水文學，五南圖書出版股份有限公司，2005。
[21] 江俊生、王如意，都會區降雨-逕流模式之研究及其應用於抽水站水位之即時預報，碩士論文，國立台灣大學農業工程研究所，台北，2001。
[22] 宋永鑾編譯，水資源工程學，文京圖書有限公司，2001。
[23] 許銘熙、楊錦釧、連上堯、鄧慰先、吳啟瑞，嘉義地區流域逕流及淹水模式之研究（一）（二）（三），國立台灣大學水工試驗所研究報告第154、175、202號，1994、1994、1995。
[24] 經濟部水利署，水文設計應用手冊，2001。
[25] 楊昇學、林哲宏、洪銘堅、曾鈞敏、林錦全、陳明仁、葉克家，中央管河川警戒水位訂定標準與應用研究，土木水利第三十三卷，第五期，2006。
[26] 盧重任、許銘熙，台北縣板和地區洪水及淹水演算模式，碩士論文，國立台灣大學農業工程研究所，台北，1998。
[27] 顏清連、許銘熙、陳昶憲、賴進松，淡水河系洪水演算模式（四）堤防潰決洪流模式之建立，行政院國家科學委員會防災科技研究報告75-19號，1986。
[28] 簡錤彪，台北市防洪抽水站現況評估與聯合運轉可行性之探討，碩士論文，國立海洋大學河海工程學系，基隆，2000。