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研究生:陳威甫
研究生(外文):Wei-Fu Chen
論文名稱:視窗化滯洪池設計之研究
論文名稱(外文):A Study of Windows-Based Design for Detention Pond
指導教授:陳正炎陳正炎引用關係
指導教授(外文):Jen-Yan Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:滯洪池試誤法有限差分法藍吉-庫塔法
外文關鍵詞:detention pondtrial and error methodfinite difference schemeRunge-Kutta method
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摘要
山坡地設置滯洪池之目的,主要是藉由洪水短暫滯留於池中,以降低下游洪峰流量與延長洪峰到達時間。本研究歸納台灣地區流量歷線特性、合理化公式,加之考慮滯洪池邊坡坡度與基流量,依連續方程式為基礎,推得滯洪池之一階非線性連續方程式,並採藍吉-庫塔數值方法及試誤法,撰寫數值程式以進行滯洪水理演算。為了讓使用者能簡易的使用設計程式,應用Visual Basic語言整合數值程式,成為一套視窗化滯洪池尺寸設計模組。本研究結果得到以下結論:
1. 以視窗化模組整合數值計算程式,可達便捷以及速度上之要求,圖形化使用者界面之操作環境儼然成為程式設計時必備之趨勢。
2. 相同洪峰削減量之條件下,孔口型出流口所需之滯洪容積小於矩形溢流口者,換言之,出流口為孔口型設計較佳。
3. 瞬時單位歷線較能符合實際入流歷線,惟在上升段處,因為洪水體積大於三角形歷線,因此當無因次尖峰出流量 時,演算之滯洪容積大於三角形歷線。
Abstract
A detention basin in a hillslope area is used to reduce the peak flows downstream by temporary detention of inflow in the basin. In this study, the hydrographic characteristics of Taiwan and rational formula will be conformed, and the sideslope and base discharge in the detention pond will also be considered. A nonlinear first-order ordinary differential equation for detention basins could be deduced by the continuity equation. Using the Runge-Kutta method and the trial and error method, the governing continuity equation could be resolved using a computer program. For users’ convenience, a Windows-based numerical for the detention pond was designed by using Microsoft Visual Basic language. The following conclusions were reached:
1. The combination of Windows-based module and numerical model can reach the purpose of accurate and fast detention pond design. Graphical interface for users may be a trend in program design.
2. In the circumstances of the same peak inflow reduction, the needed detention volume of the rectangular sharp-edged orifice is smaller than the rectangular weir’s, i.e. the outflow device with rectangular sharp-edged orifice is a better design.
3. Instantaneous unit hydrograph ( IUH ) approximates to dimensionless unit hydrograph of the watershed. The flood volume of IUH is bigger than the triangular hydrograph in the rising limb, so the maximum detention volume of IUH is larger than the value of a triangular hydrograph for , and smaller than the value of a triangular hydrograph for .
目錄
摘要Ⅰ
英文摘要Ⅱ
目錄Ⅲ
圖目錄Ⅴ
表目錄Ⅶ
符號說明Ⅷ
第一章 前言1
1-1 研究動機1
1-2 研究目的1
1-3 本文組織2
第二章 文獻回顧與整理3
2-1 水文連續方程式之相關研究3
2-2 滯洪設施之相關研究7
2-3 流量公式之相關研究8
2-4 視窗化建構13
2-5 滯洪演算理論建立15
1. 三角形入流歷線15
2. 瞬時單位入流歷線21
第三章 研究方法24
3-1 數值方法24
3-2 數值演算步驟26
3-3 視窗化之建立程序29
第四章 視窗操作與應用成果35
4-1 視窗操作方法35
4-2 應用成果之探討44
1. 現場設計資料比較44
2. 實際入流歷線比較53
4-3 實例演算69
第五章 結論與建議73
參考文獻75
參考文獻
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