# 臺灣博碩士論文加值系統

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 本研究為克服傳統優化法所面臨且難以解決之維度障礙，選擇柔性計算中之遺傳演算法，進行不同轉折點數目進行之編碼組合、並探討不同權重比之目標函數以及旬最大缺水率之探討等敏感度分析，最後藉由2500年繁衍流量資料結合自動化模式，運用敏感度分析所得之結論，找出50組聯合運轉規線，將所得的規線圖形疊合在一起，找出一帶狀區間，藉由區間大小來判斷在某一時期規線研訂的重要性。經由本研究之探討所獲得之結果摘述如下：1.運轉規線之轉折點數採用6點並加入平行條件所得之各項結果值與其他點數目任意組合皆相當接近，系統平均缺水量及系統發電量與兩水庫皆採6點之結果相差分別為0.63%與0.27%的量值，證實此種形式的編碼方式亦可反映水庫系統特性。2.目標函數採用Fitness= W1‧1/SI+W2‧Power+W3‧(1-R)，其中W1=1000，W2=1，W3=1000，(SI為缺水指數，Power為系統總發電量，R為旬最大缺水率 ) ，可獲得翡翠、石門水庫並聯系統之聯合規線在滿足在供水最佳情況下，亦不會造成缺水集中現象下，同時可使整個系統之總發電量為最大值之水庫操作原則。3.在未來流量的不確定因素下，本研究根據50組繁衍流量進行各組水文資料下之最適規線，並取每一旬50組規線之中值，得到一中值規線，於不同分析年數的繁衍流量中，中值規線皆能得到不錯效益。4.比較兩水庫既有規線與中值規線可發現，石門既有規線與中值規線差異不大，而翡翠則變化很大，主要原因兩水庫於規劃時皆以單一水庫操作，其中因為石門區域需水量很大，已造成石門幾乎無力參與聯合轉，使得共同供水區大多是由翡翠供應。
 The purpose of this paper is to overcome computationally intractableness due to the curse of dimensionality for multiple reservoir operation problems in real world. GA-based automation model, which embeds Genetic Algorithm (GA) in simulation model, is chosen to discuss different coding and weight of fitness function by sensitivity analyses. Finally, 2500 years streamflow data, which is calculated by multisite streamflow generation model, is taken into GA-based automation model to get 50 sets of reservoir rule curves. All of the rule curves are stacked up to get the banded range. According to the banded range, the importance of rule curves in some time period is judged.The study attains the following findings and conclusion:1. When reservoir rule curves use 6 turning points, which reduces design variables from 10 to 7, the resulting optimal rule curves performs very close to those from other different coding. The difference of average shortage and the difference of the hydropower resulting from reducing design variables from 10 to 7 are only 0.63% and 0.27%, respectively. It is demonstrated that the simplified coding can reflect the feature of reservoir.2. The objective function (i.e., Fitness = W1‧1/SI + W2‧Power + W3‧(1-R), where W1=1000,W2=1,W3=1000, SI=shortage index, Power=hydropower, R=percentage of maximum shortage ratio), derives a proper rule curves which can not only reduce the shortage amount and the duration for downstream demand but also enhance hydropower efficiency.3. Under uncertain of future streamflow, the medium rule curves, which is obtained from rule curves resulting from 50 sets of generate streamflow data, attain better benefits in the duration of the analytic years.4. It is found that comparing the present rule curves with medium rule curves, the present rule curves and the medium rule curves of Shihmen reservoir are close, but that of Feitsui reservoir are not. The reason is that these two reservoirs were planned for single-operation system in the initial stage. Therefore, in practice the side demand of Shihmen is relatively large that prohibits Shihmen reservoir to play an important role in the joint operation. The joint demand is almost solely supplied with Feitsui reservoir.
 目錄第一章 緒論11.1 研究動機11.2 研究目的21.3 研究流程31.4 本文架構4第二章 文獻回顧52.1 模擬模式52.1.1系統模擬52.1.2定率與序率模擬62.1.3解析模擬62.2優選模式72.2.1線性規劃72.2.2動態規劃82.2.3非線性規劃92.2.4遺傳演算法92.2.5類神經網路10第三章 水庫運轉系統模擬113.1 系統概述113.1.1淡水河流域概述113.1.2重要水工結構物143.1.3供水設備193.2 模擬模式203.2.1模式架構203.2.2模式基礎理論213.2.3模式之限制條件253.2.4水庫運轉規則273.2.5需水量估計293.2.6流量資料303.2.7水庫供水評估標準303.3 水庫聯合運轉不同放水策略情境模擬343.4 結果分析34第四章 水庫規線研訂自動化分析394.1 概述394.2 遺傳演算法394.3 自動化分析模式建立444.3.1分析架構444.3.2設計變數之染色體編碼及解碼464.3.3自動化程序及GA參數504.4 敏感度分析結果探討514.4.1 目標函數權重探討514.4.2石門灌溉需水變化影響584.4.3運轉規線轉折點數目之探討644.4.4最大缺水率之探討72第五章 入流量變化對聯合規線影響之探討795.1 概述795.2 河域多站流量繁衍805.2.1模式基礎理論805.2.2模式應用結果835.3 序率模擬分析855.4 結果分析86第六章 結論與建議956.1 結論956.2 建議97參考文獻98圖目錄圖1-1 本研究流程3圖3-1 淡水河流域河系圖13圖3-2 石門水庫斷面圖16圖3-3 翡翠水庫斷面圖16圖3-4水庫並聯系統示意20圖3-5石門及翡翠水庫系統示意圖21圖3-6 水位指標與相應之蓄水層定義示意圖22圖3-7模擬核心之演算流程24圖3-8 蓄水分層示意圖25圖3-9石門電廠裝機容量特性曲線26圖3-10翡翠電廠裝機容量特性曲線27圖3-11 水庫庫容與供水量之關係圖33圖3-12 情境一：以既有規線為放水策略37圖3-13 情境二：翡翠水庫優先放水37圖3-14 情境三：石門水庫優先放水38圖3-15 情境四：不預先節水情況38圖4-1 遺傳演算法之流程41圖4-2 水庫分層區間示意圖45圖4-3 自動化混合模式之概念流程45圖4-4 設計變數之染色體編碼示意圖46圖4-5 水庫規線變數編碼方法一示意圖47圖4-6 水庫規線變數編碼方法二示意圖47圖4-7 橫座標之比例轉換48圖4-8 下限比例轉換示意圖49圖 4-9 解析模擬與優化混合模式之演算流程圖51圖4-10 規線轉折點點數說明：石門採9點-翡翠6點52圖4-11 自動化規線：目標函數(僅考慮系統總發電量)55圖4-12 自動化規線：目標函數(1‧1/SI+POWER)55圖4-13 自動化規線：目標函數(100‧1/SI+POWER)56圖4-14 自動化規線：目標函數(500‧1/SI+POWER)56圖4-15 自動化規線：目標函數(1000‧1/SI+POWER)57圖4-16 自動化規線：目標函數(僅考慮供水最佳)57圖4-17 石門水庫灌溉需水量完全捨去（0）60圖4-18 石門水庫灌溉需水量剩餘原來20%（0.2）60圖4-19 石門水庫灌溉需水量剩餘原來40%（0.4）61圖4-20 石門水庫灌溉需水量剩餘原來60%（0.6）61圖4-21 石門水庫灌溉需水量剩餘原來80%（0.8）62圖4-22 石門水庫原灌溉需水量（1.0）62圖4-23 兩水庫規線轉折點皆為6點68圖4-24 兩水庫規線轉折點皆為7點68圖4-25 兩水庫規線轉折點皆為8點69圖4-26 兩水庫規線轉折點皆為9點69圖4-27 兩水庫規線轉折點翡翠採6點-石門7點70圖4-28 兩水庫規線轉折點翡翠採6點-石門8點70圖4-29 兩水庫規線轉折點翡翠採6點-石門9點71圖4-30 兩水庫皆仿造原翡翠規線形狀編碼71圖4-31 缺水指數倒數與旬最大缺水率權重比為0.074圖4-32缺水指數倒數與旬最大缺水率權重比為0.274圖4-33 缺水指數倒數與旬最大缺水率權重比為0.475圖4-34 缺水指數倒數與旬最大缺水率權重比為0.675圖4-35 缺水指數倒數與旬最大缺水率權重比為0.876圖4-36缺水指數倒數與旬最大缺水率權重比為1.076圖4-37 大漢溪旬紀錄流量統計特性78圖4-39 北勢溪旬紀錄流量統計特性78圖4-40 南勢溪旬紀錄流量統計特性78圖5-1 旬流量平均值分佈圖81圖5-2大漢溪記錄流量與繁衍流量平均值的分布84圖5-3北勢溪記錄流量與繁衍流量平均值的分布84圖5-4南勢溪記錄流量與繁衍流量平均值的分布84圖5-5石門水庫50組規線統計結果之中值89圖5-6翡翠水庫50組規線結果之中值89圖5-7石門水庫50組下限分佈結果90圖5-8石門水庫50組嚴重下限分佈結果90圖5-9翡翠水庫50組下限分佈結果91圖5-10翡翠水庫50組嚴重下限分佈結果91圖5-11大漢溪2500年繁衍流量特性92圖5-12北勢溪2500年繁衍流量特性92圖5-13南勢溪2500年繁衍流量特性92圖5-14 43年記錄流量之石門最適規線93圖5-15 43年記錄流量之翡翠最適規線93圖5-16 石門既有規線與中值規線之比較圖94圖5-17 翡翠既有規線與中值規線之比較圖94表目錄表3-1 石門水庫一覽表17表3-2 翡翠水庫一覽表18表3-3 淡水河流域淨水廠供水區域19表3-4石門電廠裝機容量特性26表3-5 翡翠電廠裝機容量特性27表3-6石門電廠發電合約量29表3-7台北、石門及板新水廠於民國110需水量推估統計表29表3-8 石門區各月份灌溉配水統計表31表3-9 石門、翡翠水庫並聯系統聯合運轉之模擬成果36表4-1 GA自動化之目標函數權重關係結果比較54表4-2探討石門灌溉用水量改變之結果59表4-3運轉規線轉折點數目之結果比較67表4-4 權重比例與旬最大缺水率之關係73表5-1 43年記錄流量最適規線與中值規線之結果比較表88
 1.台大水工試驗所，「台灣地區重要水庫運用規線之檢討（二）」(1996)。2.石明輝、張良正，「基因演算法在多水庫多目標規劃之應用」，第十屆水利工程研討會論文集，第J47-J53頁(1999)。3.朱壽銓、黃文政、黃珮貞，「模擬法在水庫操作規線上之應用」，台灣水利，第48卷，第4期，第53-63頁(2000)。4.易任，「烏山頭水庫運用之研究」，農業灌溉水文第十四號研究報告(1970)。5.林松青、葛餘恕、王茂興，「簡化型串聯水庫運用模擬模式之研究」，中國土木水利工程學會，第五屆水利工程研討會，第160-171頁(1980)。6.林松青、王茂興，「放水策略對水庫聯合運轉效率影響之研究」，中興工程第53期(1996)。7.林松青、王茂興、吳瑞賢，「並聯水庫與下游攔河堰系統聯合運轉出水量之解析模擬」，第九屆水利工程研討會論文集，第D15-D22頁(1998)。8.林松青、吳瑞賢、王茂興、韓宇中，「視窗化調洪演算模組在水庫規劃設計之應用」，第十一屆水利工程研討會論文集，第O93-O98頁(2000)。9.林松青、吳瑞賢、王茂興、鄭裕寬，「水庫串聯與下游攔河堰聯合運轉系統模擬解析之研究」，第十二屆水利工程研討會論文集，第B13-B20頁(2001)。10.林松青、吳瑞賢，「整合型區域水庫與攔河堰聯合運轉系統模擬解析及優化之研究」，博士論文，中央大學土木工程研究所(2002)。11.林建章，「並聯水庫聯合操作策略之研究」，碩士論文，中央大學土木工程研究所(1997)。12.徐年盛、謝雨青、魏志強，「操作規現下多水庫系統營運優選模式之建立」，新世紀水資源問題研析與對策研討會，第B1-B12頁(2001)。13.陳莉，「以物件導向之遺傳演算法優選水庫規線之研究」，博士論文，台灣大學農業工程學研究所(1995)。14.陳莉、楊人傑、陳俊龍、蔡宗志，「以遺傳演算法優選翡翠水庫運用規線之研究」，第九屆水利工程研討會論文集，第D93-D102頁(1998)。15.陳莉，「遺傳演算法與其應用於優選翡翠水庫規線之研究」，台灣水利，第48卷，第1期，第48-58頁(2000)。16.張良正、郭蒼霖、楊朝仲、鄭韻如，「多水庫聯合操作營運最佳操作規線之優選」，第十二屆水利工程研討會論文集，第B6-B12頁(2001)。17.張志誠，「並聯水庫最佳操作之研究」，碩士論文，中央大學土木工程研究所(1999)。18.張斐章、賴進松、高力山，「應用遺傳演算法優選大埔水庫排砂操作規線」，台灣水利，第46卷，第3期，第24-34頁(1998)。19.張斐章、陳莉，「目標函數對水庫即時操作之影響」，台灣水利，第39卷，第2期，第50-58頁(1992)。20.張斐章、黃金鐸、王文清，「運用模糊序率動態規劃於水庫操作之研究」，台灣水利，第43卷，第4期，第37-48頁（1995）。21.游山峰，「石門水庫運轉規線之研究」，碩士論文，台灣海洋大學河海工程學系(1999)。22.黃文政、袁倫欽、李啟鳴，「遺傳演算法在多水庫最佳化操作之研究」，第十二屆水利工程研討會論文集，第B1-B5頁。(2001)23.萬象，「串聯水庫系統優選操作模式之研究」，碩士論文，台灣大學農業工程研究所（1985）。24.郭振泰、張武訓，「應用序率動態規劃於石門水庫運轉之研究」，第二屆水利工程研討會論文集，第128-141頁（1984）。25.楊德良、郭振泰、張良正、萬象等「曾文水庫多目標運用規則之檢討」，台灣大學土木工程研究所水利組研究報告7411號(1986)。26.經濟部水資會、中興工程顧問社，「坪林計畫水庫與翡翠水庫聯合運轉初步評估」(1987)。27.經濟部水資會，「板新石門低區最佳化供水調配之研究」(1994)。28.經濟部水利處，「水庫資料冊」(2000)。29.劉佳明、郭振明，「線性放水規則決定下游水庫容量之研究」，台大農工所(1983)。30.劉長齡、劉佳明、徐享崑，「高屏溪流域水資源規劃系統分析之研究」 成大水工試驗所。31.羅健成、馮德榮、李賢明、謝啟男，「板新石門地區最佳供水調配之研究」，第七屆水利工程研討會論文集，第C49-C59頁(1994)。32.蕭金財、張良正、許鈺珍，「應用序率最佳控制於水庫系統之優選操作」，中國土木水利工程學刊，第9卷，第3期，第449-457頁（1997）33.蕭金財、張良正，「多目標水庫序率最佳操作模式之建立與應用」，台灣水利，第46卷，第1期，第72-83頁(1998)。34.蕭政宗，「水庫與攔河堰聯合運用定率優選模式之初步探討」，第十二屆水利工程研討會論文集，第B21-B28頁(2001)。35.Archibald, T. W., K. I. M. Mckinnon, and L. C. Thomas , “An Aggregate stochastic dynamic programming model of multireservoir systems”, Water Resources Research, Vol.33, No.2, pp333-340 (1997) .36.Bellman, R. E., Dynamic Programming, Princeton University Press, Princeton, N. J. (1957).37.Bower, B. T., “Operating procedure: Their rule in the design of water-resource system by simulation analysis ”, Harvard Univ. Press, Cambridge, Mass. (1966).38.Cohon, J. L., and D. H. Marks, “A review and evaluation of multiobjective programming techniques”, Water Resources Research, Vol.11, No.2, pp.208-220 (1975).39.Dorfman, R.,“Mathematic models: The multi-structure approach, in design of water resources systems”, edited by A. Maass, Harvard University Press, Cambridge, Mass. (1962) .40.Hall, W. A., W. S. Bucher, and A. Esgbue,“Optimization of the operation of multiple-purpose reservoir by dynamic programming”, Water Resources Research, Vol.4, No.3, pp.471-477 (1968).41.Heidari, M., V. T. Chow, P. V. Kotovic, and D. D. Meredith, “Discrete differential dynamic programming approach to water resources system optimization”Water Resources Research, Vol.7, No.2, pp.273- 283 ( 1971) .42.Jain ,S.K., Das ,A., and Srivastava ,D.K.,“Application Of ANN For Reservoir Inflow Prediction And Operation”, Journal of Water Resource Planning and Management , ASCE,Vol125,No.5,pp263-271, 1999.43.Lee, E. S., and S. Waziruddin,“Applying gradient projection and conjugate gradient to the optimum operation of reservoirs”, Water Resources Bulletin, Vol.6, No.5, pp.713-724 (1970).44.Lund, Jay R. and Ferreira, I.,“Operation Rule Optimization for Missouri River Reservoir System”Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE,Vol.122, No.4, pp287-295. 1996.45.Lund, J. R. and Guzman, J.,“Derived Operating Rules for Reservoirs in Series or in Parallel”, Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE, Vol.125, No.3, pp143-153. 1999.46.Mohan, S., and D. M. Raipure ,“Multiobjective Analysis of Multireservoir System” Journal of Water Resource Planning and Management, ASCE, Vol.118, No.4, pp356-370,1992.47.Oliveira, R., and D. P Loucks , “Operating rules for multireservoir systems”, Water Resource Research, Vol.33, No.4, pp839-852,1997.48.Russell, S. O., and P. F Campbell,“Reservoir Operating Rules with Fuzzy Programming”, Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE, Vol. 122, No.3, pp.165-170 (1996).49.Robin, W. and Mohd, S.,“Evaluation of Genetic Algorithm for Optimal Reservoir System Operation”,Journal of Water Resource Planning and Management , ASCE,Vol125,No.1, pp25-33,1999.50.Ranndall D., L. Cleland, C. S. Kuehne, G. W. Link, and D. P. Sheer,“Water supply planning simulation model using mixed-integer linear program engine”, Journal of Water Resources Planning and Management, Vol.123, No.2, pp116-124 (1997 ).51.Simonovic, S. P., and M. A. Marino,“Reliability programming in reservoir management, (1)single multipurpose reservoir”, Water Resources Research, Vol.16, No.5, pp.844-848 (1980).52.Stedinger, J. R., B. F. Sule, and D. P. Loucks, “Stochastic dynamic programming model for reservoir operation optimization”, Water Resources Research, Vol.20, No.11, pp1499-1505 (1984).53.Srinivasan ,K., Neelakantan ,T.R., Shyam ,P.Narayan, and Nagarajukumar ,C.,“Mixed-Integer Programming Model For Reservoir Performance Optimization”, Journal of Water Resource Planning and Management , ASCE,Vol125,No.5,pp298-301,1999.54.Vogel ,R. M., Lane ,Melissa, Ravindiran ,Ranjith S.,and Kirshen ,P.,“Storage Reservoir Behavior In The United States”, Journal of Water Resource Planning and Management , ASCE,Vol125,No.5,pp245-254, 1999.55.Wurbs, R. A.,“Reservoir system simulation and optimization models”, Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE, Vol.119, No.4, pp.455-472 (1993) .56.Yeh, W.W-G. , “Reservoir management and operations models: A state-of-the-aet review”,Water Resource Research, 21(12), 1797-1818, 1985.57.Young, G. K.,“Finding reservoir operation rules”, Journal of the Hydraulics Division, ASCE, pp297-320 (1967) .
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 1 洪水時期水庫最佳操作之研究—以石門水庫為例 2 臺灣氣候特性下之水庫操作策略研究 3 應用遺傳演算法於ASR井操作之研究 4 區域多元化水資源調配之研究 5 洪水時期水庫最佳操作之研究─以石門水庫為例 6 結合模糊類神經與遺傳演算法於水庫即時操作 7 桃園地區短期缺水供需策略之研究 8 遺傳演算法應用於基礎之最佳化設計 9 降雨條件與集水區出流量關係之探討 10 缺水指標與缺水風險之相關性 11 石門水庫操作規線與缺水問題之關係探討 12 石門水庫與翡翠水庫並聯供水操作之模擬分析 13 水庫系統序率線性規劃出水量模式之研究 14 動態規劃優選模式應用於石門及翡翠水庫並聯操作分析 15 電腦輔助水資源規劃－電腦繪圖與整數規劃之聯合應用

 1 簡宣博，“台灣地區保險與總體經濟關係之研究”，保險專刊，民國八十六年第四十七輯，頁95-113。 2 謝坤民，“我國壽險市場自由化之研究”，壽險季刊，民國八十七年第一百零九期。 3 陽肇昌，“因應國民所得趨昇，調適保險事業發展方向”，保險專刊，民國八十二年第三十二輯。 4 陳玲慧，“壽險有效契約之成長與經濟環境之相關分析研究”，保險專刊，民國八十八年第五十八輯，頁92-107。 5 杜巧霞，“美國經濟景氣動向展望及幣政策成效探討”，經濟情勢暨評論，民國九十年第七卷第二期，頁1-20。 6 李永全，“台灣壽險業產業結構及獲利能力與管理績效關係之研究”，保險專刊，民國九十年第六十五輯。 7 王靜怡，“金融自由化下台灣壽險市場之變遷與展望”，保險專刊，民國八十七年第五十三輯，頁161-180。 8 王昭明，“保險事業與經濟發展”，保險專刊，民國七十七年第十二輯，頁1-14。

 1 區域多元化水資源調配之研究 2 以系統動力學建立感潮河川水理與水質模式 3 酸浸漬滲透誘導性凝集對雞蛋卵蛋白物化性質與膠體質地特性之影響 4 電透析鹹鴨蛋蛋白液酵素水解物之抗氧化能力的探討 5 運用合作式概念構圖於國一學生生物概念學習之個案研究 6 以訊務相關性為基礎的整合性服務可調整QoS排程器之研究 7 標籤交換網路下具有服務品質路由安排之研究 8 光波長劃分多工網路之路徑保護機制研究 9 智慧型天線之複合式到達方位-時間延遲估測演算法及Geo-location應用 10 渦輪碼在光學記錄系統上之應用 11 平行遺傳演算法以電腦叢集為工具應用於地下水優選問題之探討 12 基隆河員山子上游雨量與啟動分洪之系集預測模式 13 供水系統綜合可靠度分析-以石門水庫為例 14 缺水指標與缺水風險之相關性 15 臺灣氣候特性下之水庫操作策略研究

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