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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張俊鋐
研究生(外文):Chun-Hung Chang
論文名稱:台灣北部近岸海流與海灣形狀之關係-核電廠溫排水動態之個案研究
論文名稱(外文):The relation between coastal currents and bay shapes - Case study on the thermal plume of nuclear power plants
指導教授:胡健驊胡健驊引用關係
指導教授(外文):Jian-Hwa Hu
學位類別:碩士
校院名稱:國立海洋大學
系所名稱:海洋科學系
學門:自然科學學門
學類:海洋科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:138
中文關鍵詞:近岸海流海灣地形ADCP掃測等時性流線圖渦動傳送岬角湧升溫排水泡沫鋒線
外文關鍵詞:Coastal currentsbay shapesADCP scanningsynoptic streamlines flow chartseddy transportationcape upwellingfoam line at thermal plume front
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摘要
臺灣北部核能電廠溫排水之多年調查研究提供了探討近岸海流受不同海灣地形影響的機會。基於那裡海流的複雜性,對灣內及灣外均以ADP或ADCP進行三度空間流場掃測。為了去除因照顧空間變化特質的海流掃測所導致時間延遲造成的問題,觀測資料必須經過等時性處理。再經由客觀分析法處理,可將沿測線之海流觀測進一步網格化,並疊繪流線方程式計算的流線,使流圖的時間序列變得易於解讀。
臺灣西北角附近海域之海流在離岸約一公里以外的漲、退潮時呈現較好的規律性。越往東北角方向,也許沿岸海灣越呈複雜性,使穩定轉換潮流的範圍離岸越遠,在野柳灣達4公里左右。近岸海域的流場,尤其是灣內海域,受到海灣形狀影響,容易產生渦動。這些渦動隨潮汐逐漸傳向外海,在下一波轉潮中再形成新的灣內渦流。不過,受海灣岬角地形的作用,向岬角側邊衝擠的漲、退潮流常造成局部短暫湧升,其灣內表面流與溫排水強勁噴出之水流遭遇,偶而引發顯著的鋒面,沿鋒線聚集了許多海上漂浮物,例如泡沫、垃圾….等,其實十分自然。。
核一、核二的石門、野柳灣海域之流場在任何轉潮前1—2小時,都是先由海灣內的近岸海域開始轉向。經由多次的錨碇海流儀及GPS浮標追蹤,核四預定地三貂灣內海域之流場被發現其薄約1米的表層海流與1米以下的海流呈現不同的流場形態。最近的ADP海流掃測更証實了表層流恆朝北,次表層則顯示潮流之往復,推測與野柳灣內的湧升回流有相似的機制。
Abstract
During the past years, the investigation of the thermal plume off the nuclear power plants at northern Taiwan provides an opportunity to study the effects of the various shapes of bays upon the coastal currents. Due to the complex of those currents, observations were made by the ADP or ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) scanning over the inside and outside areas of the bays. Thus the data must be processed in synoptic manner. And then, after the objective analysis, those measurements of the currents may be in further presented in grids. The time series of the flow charts overlapped with streamlines of stream functions becomes easy to read and understand.
The alternation of the flood and ebb currents shows a nice regularity in region about one kilometer offshore near the northwest tip of Taiwan. Such a region moves further offshore for where is closed to the northeast corner of Taiwan, maybe due to the complexity of the coastal features. For instance, it moves to about four kilometers from the shore at Yehliu Bay. For the same reason, the near shore currents are characterized by eddies mostly initiated inside the bay. Those eddies then move away offshore along with tide motion. And new eddies will be generated inside the bay while the tide alters. Nevertheless, while waters transported by those flood or ebb currents towards the coast of a bay cape might produce a local transient upwelling inside the bay. Its returned surface flow may encounter the strong thermal plume to sometimes render a significant front, along which surface debris or foams etc. are clustered as a very natural phenomenon.
The alternation of tidal currents inside the bays of Shimen and Yehliu where the Nuclear Power Plants I and II reside always leads about one to two hours to the tides. According to several observations of moored current meter and the GPS drifter tracking, the current field within the Santiao Bay where the Plant IV is under construction is characterized by the difference of the surface 1 m flow and the subsurface flow. The recent ADP observation indicates again the consistency of the northward surface flow while the subsurface flow shows the reversing of tide components, evidencing the returned surface flow system by local upwelling as that in Yehliu Bay.
目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 IV
目錄 V
圖目錄 VII
一、前言 1
二、臺灣北部海灣形 5
2.1潛式海灣 6
2.2 C型海灣 8
2.3 L型海灣 9
三、儀器設備、觀測方法及資料處理 11
3.1儀器及設備 11
3.1.1 GPS測流浮標 12
3.1.2聲波都卜勒流剖儀(ADCP 或ADP) 12
3.1.3聲波式流速儀(ACM) 13
3.1.4 鹽溫深儀(CTD)      14
3.2觀測方法、步驟
3.2.1海流之掃測方法      15
3.2.2溫排水動態之觀測 17
3.3資料處理 17
3.3.1原始資料篩選 18
3.3.2等時性處理(Synoptic processing)18
3.3.3流線的展現 19
3.3.4潮位資料 21
四、結果與討論
4.1石門潛式海灣之流場 23
4.1.1灣外海域的流場 24
4.1.2灣內海域的流場 26
4.1.3溫排水型態 29
4.2 野柳C型海灣之流場 30
4.2.1灣外海域的流場 31
4.2.2灣內海域的流場 33
4.2.3溫排水型態 34
4.2.4 海面泡沫鋒線 35
4.3 三貂灣L型海灣 36
4.3.1灣外海域的流場 37
4.3.2灣內海域的流場 37
五、總結及建議 39
六、參考書目及文獻 41
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