跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.200.27.215) 您好!臺灣時間:2024/04/13 16:57
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:黃志偉
研究生(外文):Chih-Wei Huang
論文名稱:平原地區排水路集水區之研究
論文名稱(外文):A Study on the Watershed of Drainage in plain
指導教授:蔡長泰蔡長泰引用關係
指導教授(外文):Chang-Tai Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:水利及海洋工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:河海工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:設計流量集流時間排水路集水區
外文關鍵詞:watersheddrainagetime of concentrationdesign peak flow
相關次數:
  • 被引用被引用:20
  • 點閱點閱:438
  • 評分評分:
  • 下載下載:58
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
排水路為防洪工程中重要的一環。在規劃排水路時,常依集水區面積計算設計流量,平原地區因地勢平坦,集水區無足夠高之分水嶺,故豪雨期間會發生越域水流現象,因此分析排水路之設計流量時,應將其他集水區之影響考慮在內。
本研究運用洪氾整合模式進行演算以分析排水路流量。首先以設計案例分析平原集水區之集流現象,再以賀伯颱風之降雨條件模擬八掌溪流域之淹水現象,分析流域中嘉義大排集水區及麻魚寮排水集水區之邊界流量交換現象及集流時間。由演算結果之分析討論,顯示平原地區之集水區因無足夠高之分水嶺,易有水流越域進出,越域流量隨降雨強度之增加而增加;集流時間基本上隨降雨強度之增加而減少,但若降雨強度大而有越域流入之水流,則會增加集流時間,再者,若降雨強度超過臨界降雨強度,導致水路容量不足而有大量溢流時,則因溢流而遲滯地表逕流之匯聚,也將使集流時間隨降雨強度之增加而增加。
Drainage is very important for all of the flood control works. The designed peak flow of drainage is generally in accordance with the area of watershed in plain. However, the terrain in plain area is very evenness, and the height of divide is not enough, then the water flow in the watershed of the drainage will go through to the other watersheds when the rainstorm occurred. Therefore, the influence of other watersheds is needed to consider when we design the peak flow of drainage.
The combined flood model is used to simulate the flow in the study. For an advanced study, the flood simulation in HERB typhoon at Pa-Chang River has shown that the combined flood model is well practical, so it can be used to calculate peak flow of drainage.
The flood passes through the divide easily due to the height of divide is not enough, for the analysis in calculating the peak flow of Chia-Yi drainage and Ma-Yu-Liao drainage. Also, the degree of flood passing through the divide will increase if the rainfall increases. Besides, the time of concentration will decrease basically if the rainfall increases, but the time of concentration will decrease no longer when rainfall reach critical rainfall or overflow decrease the velocity of flood.
中文摘要I
英文摘要II
致 謝III
目 錄IV
圖 目 錄VI
表 目 錄VIII
符號說明IX
第一章 緒論1
1-1 研究緣起與目的1
1-2 文獻回顧2
1-3 本文組織4
第二章 洪氾整合模式之建立5
2-1 基本方程式5
2-1-1 地文性區域淹排水模式5
2-1-2 一維緩變量流之基本方程式11
2-1-3 側向進流與側向溢流12
2-2 數值方法13
2-2-1 地文性區域淹排水模式13
2-2-2 一維緩變量流演算模式14
2-3 集水區劃分與格區佈置17
2-3-1 自動化之格區初步劃分17
2-3-2 運用套疊分析細部劃分格區18
2-3-3 過小格區及狹長格區之消除20
2-4 模式之輸入資料20
2-4-1 幾何條件21
2-4-2 起始條件與邊界條件21
2-4-3 降雨條件22
2-5 模式演算流程22
第三章 模式之驗證25
3-1 設計案例測試25
3-1-1 設計案例基本資料25
3-1-2 洪峰及守恆性驗證30
3-2 八掌溪流域之模擬34
3-2-1 八掌溪流域概況34
3-2-2 八掌溪流域格網佈置與資料建立35
3-2-2-1 集水區之初步劃分35
3-2-2-2 渠流格區與洪流格區之劃分36
3-2-2-3 數化圖層之套疊38
3-2-2-4 平原地區格區之劃分39
3-2-2-5 模式輸入資料之建立41
3-2-3 賀伯颱風之模擬43
3-2-3-1 降雨條件43
3-2-3-2 起始條件與邊界條件46
3-2-3-3 模擬結果與討論47
第四章 排水路逕流分析55
4-1 設計案例-排水路集水區55
4-1-1 集流時間與臨界降雨強度56
4-1-2 越域水流對集水區尖峰流量之影響62
4-2 嘉義大排與麻魚寮排水集水區64
4-2-1 集水區概況與分水嶺64
4-2-2 演算條件66
4-2-3 集水區之集流時間與尖峰流量66
第五章 結論與建議76
5-1 結論76
5-2 建議77
參考文獻78
附錄A 一維緩變量流演算差分式之係數81
附錄B 土地利用與地表糙度關係表83
圖2-1 i格區與相鄰格區關係圖6
圖2-2 自由堰流示意圖7
圖2-3 潛沒堰流示意圖8
圖2-4 閘門流動情形10
圖2-5 定格有限差分法示意圖14
圖2-6 集水區劃分示意圖18
圖2-7 消除過小及狹長格區之示意圖20
圖2-8 模式演算流程圖24
圖3-1(a)測試案例之格區平面佈置圖28
圖3-1(b)設計案例子集水區劃分圖29
圖3-1(c)測試案例上游段之主流斷面圖29
圖3-1(d)測試案例下游段之主流斷面圖30
圖3-1(e)測試案例之支流(排水路)斷面圖30
圖3-2 測試案例1號集水區之出流歷線,NO.85流向NO.93流量歷線圖31
圖3-3 模式演算結果之水量守恆性示意圖33
圖3-4 研究區域概況35
圖3-5 研究區域之數值高程圖37
圖3-6 研究區域各子集水區與河流線37
圖3-7 八掌溪53號斷面及主深槽位置圖38
圖3-8 洪流格區劃分圖38
圖3-9 嘉義大排與麻魚寮排水集水區範圍39
圖3-10 研究區域土地利用圖40
圖3-11(a) 研究區域格區平均高程圖40
圖3-11(b) 研究區域格區佈置圖41
圖3-12 八掌溪流域各雨量站徐昇網控制面積圖44
圖3-13 小公田(2)雨量組體圖44
圖3-14 大湖山雨量組體圖44
圖3-15 沙坑雨量組體圖44
圖3-16 溪口(3)雨量組體圖45
圖3-17 北港(2)雨量組體圖45
圖3-18 曾文雨量組體圖45
圖3-19 王爺宮雨量組體圖45
圖3-20 六溪雨量組體圖45
圖3-21 關子嶺(2)雨量組體圖45
圖3-22 賀伯颱風期間,八掌溪流域沿海之潮位歷線47
圖3-23 軍輝橋流量實測值與模擬值之比較49
圖3-24 各雨量站水體積歷線圖49
圖3-25 軍輝橋流量實測值與2倍入滲量模擬值之比較50
圖3-26 軍輝橋水位歷線模擬值與實測值之比較50
圖3-27 賀伯颱風期間之最大淹水深度模擬圖51
圖3-28 嘉義沿海地區賀伯颱風淹水區域圖52
圖3-29 假設之新田寮排水集水區(有降雨區域)53
圖3-30 只在新田寮排水集水區降賀伯雨量之最大淹水深度模擬圖53
圖3-31 賀伯颱風期間後鎮大排集水區溢流至新田寮排水集水區之流量歷線54
圖4-1 降雨條件55
圖4-2 1號集水區之集流歷線比較56
圖4-3 2號集水區之集流歷線比較56
圖4-4 3號集水區之集流歷線比較57
圖4-5 1號集水區降雨強度與集流時間關係圖59
圖4-6 1號集水區概況圖59
圖4-7 各降雨強度下之57號格區水深歷線圖60
圖4-8 2號集水區概況圖60
圖4-9 各降雨強度下之172格區水深歷線圖61
圖4-10 2號集水區流往3號集水區之流量歷線61
圖4-11 4號集水區溢流至5號集水區之流量歷線63
圖4-12 嘉義大排集水區部份邊界(嘉義市中山路)65
圖4-13 嘉義大排與麻魚寮排水集水區及格網佈置與各格區高程65
圖4-14 降雨條件66
圖4-15 嘉義大排流量比較圖(超滲降雨強度10mm/hr)67
圖4-16 嘉義大排流量比較圖(超滲降雨強度20mm/hr)67
圖4-17 嘉義大排流量比較圖(超滲降雨強度40mm/hr)68
圖4-18 嘉義大排流量比較圖(超滲降雨強度60mm/hr)68
圖4-19 嘉義大排流量比較圖(超滲降雨強度80mm/hr)69
圖4-20 嘉義大排之集流歷線比較69
圖4-21 嘉義大排各超滲降雨之流量交換率71
圖4-22 嘉義大排各超滲降雨之流量交換邊界個數72
圖4-23 麻魚寮排水各超滲降雨強度下之集流點流量73
圖4-24 麻魚寮排水流量比較圖(超滲降雨強度80mm/hr)73
圖4-25 麻魚寮排水之集流歷線比較74
圖4-26 麻魚寮排水各超滲降雨之流量交換率75
圖4-27 麻魚寮排水各超滲降雨之流量交換邊界個數75
表3-1 集流時間公式比較表32
表3-2 堤防資料42
表3-3 道路資料42
表4-1 各降雨強度下1號集水區出口之洪峰流量63
表4-2 各降雨強度下其他集水區出口之洪峰流量63
表4-3 嘉義大排集水區尖峰流量之比較70
表4-4 麻魚寮排水集水區尖峰流量之比較74
1.王水樹、呂建華,「地理資訊系統應用於洪水逕流之推估」,國立中興大學土木研究所碩士論文,民國80年6月。
2.王如意、易任,「應用水文學上、下冊」,國立編譯館,民國81年7月。
3.吳建民,「輸砂模式評估計劃之回顧」,河川輸砂模式講習班講義,民國84年3月。
4.李欣遠,「集水區格網自動化劃分之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,民國88年6月。
5.呂育勳,「洪氾區淹水模式之初步研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,1988。
6.周天穎、周學政,「ArcView透視3.X」,松崗電腦圖書資料股份有限公司,民國86年8月。
7.林天源,「潰堤淹水模式之比較與應用」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,民國73年5月。
8.林建元,「地理資訊系統ARC/INFO入門」,松崗電腦圖書資料股份有限公司,民國83年2月。
9.徐義人,「應用水文學」,大中國圖書公司,民國84年。
10.高碧蓮,「排水系統模式」,中國農業工程手冊,民國79年12月。
11.流域環境變遷對防洪設施影響之研究(3/3),經濟部水利處水利規劃試驗所,民國91年12月。
12.張有德,「流域淹水格網自動化劃分之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,2000。
13.陳明仁,「主支流交匯之沖積河川變量流模擬」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,民國74年6月。
14.陳明杰,「森林試驗集水區集流時間之研究」,國立台灣大學農學院實驗林研究報告第九卷第一期,民國84年,p1~p17。
15.陳信丞,「沖積河流主深槽與高灘地洪流演算之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,2002。
16.陳樹群、黃兆章,「集水區降雨型態與集流時間之相關性分析」,八十五年度農業工程研討會論文集,民國85年,p351~p358。
17.區域排水工程第四期五年計劃,經濟部水利署,民國九十一年十月。
18.楊昌儒,「地文性淹水預報系統建構之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所博士論文,2000。
19.楊昌儒、蔡智恆、蔡長泰,「應用地裡資訊系統評估淹水災害損失」,中國土木水利工程學刊第十卷第一期,民國87年,p93~p100。
20.楊錦釧,「非穩定流飄砂輸送之模式」,行政院國家科學委員會專題研究計劃報告,1988。
21.蔡長泰,「沖積河川變量流之模擬」,國立成功大學土木工程研究所博士論文,台灣,民國70年3月。
22.蔡長泰、郭育祥,「地表粗糙對集水區逕流歷線影響之研究」,海峽兩岸水土保持學術研討會論文集,民國88年。
23.蔡長泰,「線性隱式法模擬河川變量流」,土木‧水利,第四卷,第一期。
24.蔡長泰、蔡智恆,「洪流演算模式(FRLFI 模式)之建立:(I)理論手冊」,行政院國家科學委員會專題研究計劃成果報告,台灣,民國83年。
25.蔡長泰、蔡智恆,「洪流演算模式(FRLFI 模式)之建立:(III)使用者手冊」,行政院國家科學委員會專題研究計劃成果報告,台灣,民國83年。
26.賴進松,「堤防潰堤後二維性洪流演算模式」,國立台灣大學土木研究所碩士論文,民國75年6月。
27.Band, L.E., “Topographic partition of watersheds with digital elevation model”, Water resources research, Vol. 22, No. 1, pp15~24, January 1986。
28.Chang, H.H. (1990), “Generalized Computer Program FLUVIAL-12 Mathematical Model of Erodible Channels” , Aprial
29.Cunge, J. A., “Two-Dimension Modeling of Flood Plain”, Chap. 17 of Unsteady Flow in Open Channel, K. Mahmood and V. Yevjevich eds., Water Resource Publishung Limiteed, London, 1980, pp.18~19, pp.22~24。
30.Garcia, M.J.L. and Camarasa, A,M., “Use of geomorphological units to improve drainage network extraction from a DEM”, JAG, Vol. 1, No. 3, pp187~195, 1999。
31.Hutchinson, M. F., “A new procedure for gridding elevation and stream line data with automatic removal of spurious pits”, Journal of hydrology 106, pp211~232, 1989。
32.Jenson, S. K. and Trautwein, C. M., “Methods and applications in surface depression analysis”, Proceeding of Auto-Carto 8, pp137~144,1987。
33.Mackay, D.S. and Band, L.E., “Extraction and representation of nested catchment areas from digital elevation models in lake-dominated topography”, Water resources research, Vol. 34, No. 4, pp897~901, April 1998。
34.O’Callaghan, G.F., and Mark, D.M., “The extraction of drainage networks from digital elevation data”, Computer vision, graphics, and image processing,Vol.28, pp525~544, 1984。
35.Peucker, T.K., and Douglas D.H., “Detection of surface-specific points by local parallel processing of discrete terrain”, Computer vision, graphics, and image processing 4, pp375~387, 1975。
36.Ray, K. Linsley, and Joseph, B. Franzini, “Water-Resources Engineering”, 1979
37.Ray, K. Linsley, and Max, A. Kohler, and Joseph, L.H. Paulhus, “Hydrology for Engineers”, 1982
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top