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研究生:陳振豐
研究生(外文):Jen-Fong Chen
論文名稱:應用HEC-RAS模式於基隆新山水庫下游河道通洪能力之檢討
論文名稱(外文):Application of HEC-RAS to evaluate the flood capacity at the downstream creek of Hsinshan Reservoir in Keelung
指導教授:蕭松山蕭松山引用關係
指導教授(外文):Sung-Shan Hsiao
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:河海工程學系
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:新山水庫溢洪通洪能力
外文關鍵詞:HEC-RASHsinshan Reservoirflood capacity
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摘要
本研究係利用一維HEC-RAS水理模式,探討當水庫所積蓄的水必須溢洪時對下游河道之影響,以提供水庫及下游河川管理單位參考之用。本文彙整以往新山水庫相關報告分析成果,進行大武崙溪集水區之流量分析、水庫調洪及溢洪計算,以HEC-RAS水理分析軟體,模擬計算水庫溢洪隧道出口至大武崙溪匯入基隆河主流處之沿溪流況,俾探討及比較水庫溢洪與水庫未溢洪兩情況之洪峰流量、洪水位差異,以評估水庫溢洪對下游大武崙溪區域性淹水可能性之影響。另外假設下游部分河段施作生態工法,以不同曼寧係數模擬計算設計河段通洪能力,比較施作生態工法前後對河川水位之影響。
經由本文研究結果顯示,於大武崙溪尾水位為19公尺且發生重現期5年或100年暴雨時,新山水庫溢洪引致下游大武崙溪最高洪水位增量最多僅達0.12公尺,由此可知新山水庫溢洪對下游河道之影響並不顯著。由於大武崙溪部分河段在未溢洪前即有通洪瓶頸,造成通洪斷面不足之現象,與水庫溢洪與否無直接關係。但水庫溢洪時仍會造成下游河段洪水位上升,故水庫管理單位之最佳策略係調整洪水時之水庫運轉規則,避免水庫水位超過86 公尺;惟若因故不得已時,才讓庫水溢流至下游大武崙溪內。
Abstract
In this study, one-dimensional hydraulic analysis is introduced to investigate the impact to the downstream waterway when it is necessary to discharge the water reserve in the reservoir as a reference material for reservoir and downstream waterway authorities. The results of previous studies on Hsinshan Reservoir are summarized for the flow analysis on the catchment area of Tawulun Creek and reservoir water regulation and discharge calculations. The hydraulic analysis software, HEC-RAS, is used to simulate and determine the flow conditions along the waterway between the flood discharge tunnel outlet of Hsinshan Reservoir and the mouth of Tawulun Creek into Keelung River for the investigation and comparison of peak flows and flood levels before and after the water is discharged from the reservoir, as to evaluate the effects of reservoir flood discharge to the possibility of flooding at the downstream of Tawulun Creek. In addition, it is assumed that ecologic construction method is applied at the downstream to simulate and calculate the flood channeling capacity using different Manning coefficients for the comparison of the water level in the waterways before and after the ecologic construction method is applied.
As the research result shows, the water level at the end of Tawulun Creek is 19m, and when a storm of a recurrence interval of 5 years or 100 years occurs, the maximum increase in the flood level is 0.12m at downstream of Tawulun Creek due to the discharge of Hsinshan Reservoir. It is obvious that the effects of flood discharge at Hsinshan Reservoir to the downstream waterway are insignificant. Owing to the fact that there is a bottleneck for flood channeling at certain sections of Tawulun Creek even without flood discharge, which leads to a insufficient flood channeling cross section, there is no direct connection to whether there is a flood discharge or not. However, the flood discharge does create an increase in the flood level at the downstream waterway, and consequently, the optimal strategy for the reservoir management is to change the reservoir operation rules at the time of flooding to prevent the water level in the reservoir exceeding 86m; yet, the water in the reservoir is discharged into the downstream of Tawulun Creek only when there is no available alternative.
摘要
Abstract
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 研究動機與目的
1.3 文獻回顧
1.4 研究方法與內容
第二章 河道水理計算概述
2.1 基本方程式
2.2 水理計算模式概述
2.2.1 HEC-RAS模式概述
2.2.2 HEC-RAS與HEC-2 計算上的差異
第三章 水庫溢洪影響探討
3.1 概述
3.2 水庫溢洪之影響評估
3.3 洪水量分析
3.3.1 各頻率年暴雨量分析
3.3.2 設計雨型
3.3.3 流量分析法
3.4 洪水量分析之選定
3.5 溢洪分析
3.6 現地勘查地形測量
3.7 水理分析
3.8 水庫溢洪對下游河道影響之評估
第四章 案例探討-以新山水庫為例
4.1 水庫基本資料
4.1.1 水庫
4.1.2 大壩
4.1.3 溢洪道
4.1.4 河川狀況
4.2 地質資料
4.2.1 地形
4.2.2 地層
4.2.3 地質構造
4.3 現地勘查地形測量
4.4 氣候水文
4.4.1 暴雨量分析
4.4.2 水庫出流量分析
4.4.3 河道流量分析
4.5 邊界條件及水理參數
4.5.1 上游邊界條件
4.5.2 下游邊界條件
4.5.3 側向邊界條件
4.5.4 粗糙係數
4.6 研究成果
4.6.1 現有分析成果
4.6.2 與前人研究比較
4.6.3 以不同曼寧係數模擬施作生態工法之影響
第五章 結論與建議
5.1 結論
5.2 建議
5.2.1 對後續研究之建議
5.2.2 對新山水庫管理單位之建議
5.2.3 對下游大武崙溪管理單位之建議
參考文獻
參考文獻
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