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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李傳煒
研究生(外文):Chuan-wei Lee
論文名稱:濁水溪沖積扇地區地下水之探討與預測研究
論文名稱(外文):Investigate and Forecast of Ground-water Level on Choshuishi Alluvial Fan,Taiwan
指導教授:藍振武
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系所
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:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:灰色系統地下水濁水溪沖積扇
外文關鍵詞:Grey systemgroundwaterChoshuishi Alluvial Fan
相關次數:
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台灣地區由於降雨之時空分佈極不平均及受地形影響,坡陡流短,河川豐枯流量相差懸殊,降雨量之季節性變化極為明顯,在枯水期地表水枯竭時,地下水就成為極重要之水資源,適時提供解決缺水危機。統籌運用地表及地下水資源,發揮整體水資源之最大效益,為目前水資源規劃之重要課題。
本研究選定地下水資源豐富之濁水溪沖積扇地區作為研究背景區域,應用相關灰色系統理論之觀念與方法進行灰色地下水位預測模式研究,結果發現傳統灰色系統模型GM1存在先天缺陷,藉由數值方法之原理將原有系統係數求值之3條件式拓展增列為11條件式之GM2模型,經實例驗證確可增加系統模型擬合精度,有效降低系統誤差;配合異常值修正之GM3模型及季節性修正之GM4模型,更可達到改善模擬狀況,提高系統預測精度。灰色系統應用於濁水溪沖積扇地區地下水預測,在扇頂及扇央地區可達到模擬預期目標,應能提供作為地下水資源管理決策之參考。扇尾地區因地質條件,地下水之貯蓄能力差,且因人為大量之抽取,其地下水位呈不規則變動,任何預測均無意義,本研究之灰色預測結果,顯示在扇尾區無預測效用。
Because the distribution of space-time of the rainfall is extremely unequal and influenced by topography in Taiwan, the slope of river flows short and cute suddenly. Therefore, the discharge of flow differs greatly in dry and wet seasons. It is quite obvious that the seasonality of the rainfall changes. When the surface water is exhausted in dry season, the groundwater becomes more important in allocation of water resource, which offer and solve and the crisis of lacking water in time. Actually, the conjunctive uses of the surface water and groundwater resources on earth are becoming an serious issue for water resource planning at present time, which will contribute the greatest benefit to the integrated application of water resource.
This study takes Choshuishi Alluvial Fan abundant of groundwater resources as the research area and the relevant grey systems acts as the theory. The concept and method of the grey theory is carried to predict the groundwater level by the model established in the text. According to the output results of this research, we may find that the tradition grey systematic model GM1 have some congenital defect. Through the principle and analysis of the numeric method, expanding the coefficient of the evaluated system of the original 3 types of condition to 11 types of condition and running again by GM2 model, the results indicate the accuracy of model is improved and the system error is reduced efficiently. On the other hand, we also find that the unusual data calibration applied to the GM3 model revised and the GM4 model modified by seasonal factors, which not only reach and improve the simulation state even more, but also improve the precision of system predictions. This study shows that the modified grey system could properly predict the groundwater level in the middle and downstream areas of Choshuishi Alluvial Fan. The simulation results of this study’s also could reach the goals of initial expectation. On the other hand, due to the influence of the geographic conditions, the level of groundwater, the poor storage of capacity and the mass groundwater drawn artificially in the downstream area of Choshuishi Alluvial Fan, the groundwater levels above verify irregularly and it shows that any predicts of this areas is meaningless. According to the results of this grey-system prediction, there is little effect to the downstream areas of Choshuishi Alluvial Fan. Summarily, this study gives an example for the further utilization and management policy of the water resources in that area.
第一章 緒論 1
1-1前言 1
1-2研究目的 2
1-3研究方法 2
1-4研究流程 3
第二章 研究區域背景資料 5
2-1台灣地下水開發史 5
2-2台灣地下水觀測沿革 5
2-3濁水溪沖積扇地區水文地質特性 6
2-3-1地理概況 6
2-3-2含水層類別 7
2-3-3含水層特性 8
2-3-4含水層分層 9
第三章 地下水位變化分析 14
3-1地下水參數及物理意義 14
3-2地下水位變動因子 14
3-2-1含水層蓄水作用 15
3-2-2氣壓作用 16
3-2-3潮汐作用 16
3-2-4地震影響 17
3-3地下水位坡降特性 18
3-4豐枯期地下水位變化 19
3-5歷年地下水位變化趨勢分析 23
第四章 灰色系統理論基礎 25
4-1灰色系統概念 25
4-2灰色系統理論基礎 27
4-3灰色預測相關研究 30
4-4灰色系統模型缺失之探討 31
4-5預測模式之檢定 34
第五章 灰色模型建立 36
5-1地下水位資料之選取 36
5-2資料預處理 36
5-2-1平移處理 36
5-2-2累加生成處理 37
5-2-3滾動建模處理 37
5-3異常值修正處理 37
5-4季節因子修正處理 38
5-5 研究成果及檢討 38
5-5-1扇頂地區預測成果分析 39
5-5-2扇央地區預測成果分析 40
5-5-3扇尾地區預測成果分析 42
第六章 結論與建議 77
6.1結論 77
6.2建議 78
1.鄧聚龍,1992,灰色系統理論,華中理工大學出版社。
2.鄧聚龍、郭洪,1995,灰預測原理與應用,全華科技圖書公司。
3.吳漢雄、鄧聚龍、溫坤禮,1996,灰色分析入門,高立圖書有限公司。
4.吳瑞賢, 1998,工程水文學,科技圖書公司。
5.張偉哲、溫坤禮、張廷政,2000,灰關聯模型方法與應用,高立圖書有限公司。
6.張智星,2000,Matlab程式設計與應用,清蔚科技公司。
7.蘇苗彬,2004,地下水特論講義一度空間的滲流,中興大學地下水特論講義。
8.溫坤禮等,2006,matlab在灰色系統理論的應用,全華科技圖書公司。
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10.中央地調所,2002,屏東平原地下水自然補注之研究,中央地質調查所研究發展專題 。
11.賴典章、費立沅、江崇榮,2003,台灣地區地下水分區特性,中央地調所文地質調查與應用研討會。
12.汪中和、郭欽慧、張鳳驕 ,2004,台灣地下水文環境的變遷,中央地質調查所彙刊。
13.江崇榮、黃智昭、陳瑞娥、汪中和、費立沅,2006,屏東平原地下水之補注區、補注源及補注量研究,中央地質調查所研究專題。
14.台灣省政府水利處,1997,濁水溪沖積扇地下水水文初步分析。
15.經濟部水資源局,1997,台灣地區地下水—濁水溪沖積扇篇。
16.甘美蓮、甘玫芳,2001,灰色GM(1,1)模型生成次數之研究,2001年灰色系統理論與應用學術研討會論文。
17.經濟部水資源局,2000,區域地下水水文特性分析-濁水溪沖積扇。
18.經濟部水利處,2000,921集集大地震地表地下水位變動分析報告。
19.經濟部水利署,2001,地下水資源整體營運規劃與綜合評估。
20.水利署中區水資源局,2002,濁水溪流域地區逕流測預報系統建置水文系統模擬模式成果報告。
21.經濟部水利署,2003,濁水溪沖積扇地表地下聯合運用總報告。
22.經濟部水利署,2003,水文觀測委外業務分區試辦計畫-彰雲嘉地區。
23.經濟部水利署,2003,彰化雲林地區歷年地層下陷原因探討與對策研擬成果報告書。
24.經濟部水利署,2006,水資源白皮書。
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27.葉一隆、張文傑、鄭遠、黃信茗,2001,一維灰色地下水流系統模擬,灰色系統理論與應用研討會論文集。
28.詹錢登、陳宗顯、陳伸賢、曾鈞敏,2003,降雨引致地下水位上升經驗關係式之研究,第2屆資源工程研討會論文。
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