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研究生:陳紹維
研究生(外文):Shao-Wei Chen
論文名稱:水庫乾旱風險預警系統之建置
論文名稱(外文):Risk-based Drought Early Warning System
指導教授:黃文政黃文政引用關係
指導教授(外文):Wen-Cheng Huang
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:112
中文關鍵詞:乾旱指標(D)乾旱預警系統風險決策行為曾文-烏山頭供水系統
外文關鍵詞:Drought alert indexDrought Early warning systemRiskDecision makingSystem of the Tsengwen and Wushantou reservoirs
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台灣地區降雨季節性於時間及空間上分布極不均勻,尤其南部地區豐枯比實在太懸殊,易造成增加相關管理單位之供水壓力,致使部分地區因供水缺乏而發生乾旱缺水。民國91~93年為連續乾旱年,即使曾文水庫有再大的庫容,也難逃連續乾旱所造成的衝擊,因此突顯了乾旱管理之重要性。
本研究以台灣南部地區最大供水系統「曾文-烏山頭供水系統」為例,利用模糊理論及水庫供水模擬等研究方法建立乾旱預警系統,包括(1)綜合考量各乾旱影響因子,以建立水庫乾旱指標(D);(2)對水庫未來之供水能力進行中長期(三個月)水源情勢分析(S),以檢視乾旱發展對水庫實際供水之影響;(3)整合分析將其彙整成乾旱預警指標(DAI),並以燈號警訊呈現,以提供水庫管理單位進行供水操作及枯旱管理之利用,並進一步考量風險型乾旱預警決策分析及氣象預報資訊之應用分析來進行風險乾旱預警系統之建置,期能適切預測乾旱趨勢,且提供更明確之參考資訊,以有助於管理單位抉擇抗旱之對策,最後整合建立乾旱預警決策支援系統,來方便進行相關預警分析操作。
而文中選定各不同水文年,分析其乾旱指標,均可合理反應現況之旱象或無旱象之狀態;在不同水文情勢下之乾旱預警分析中,乾旱預警指標亦可清楚掌握乾旱之發展潛勢;而風險型乾旱預警,對於未來旱情發展不明確時,可使決策者更明確了解乾旱決策之風險;在氣象預報資訊之應用分析,分析結果可相佐本研究模式預報之結果;最後針對準確度評估,本文以探討不同累積機率下不同風險決策條件之特性及準確性,使決策者更清楚掌握不同決策條件下之分析特性。
In this research, an early warning system was developed and proposed for drought management on the real-time reservoir operation. The system consists of three essential elements, namely, (a) drought watch, (b) water consumption measure, and (c) policy making. A Drought Alert Index (DAI) was used to characterize the alert level of drought severity. In addition, this study presents a risk-based decision model integrated into a drought early warning system (DEWS) for reservoir operation. Aspects of posterior risk, the corresponding options to given chances was provided to help decision makers to make better decisions. Decision makers can understand the inclination of attitude associated with any specific probability, and learn to adjust their attitudes in decision-making process. Besides, a user-friendly decision support system (DSS) for drought early warning system on DEWS has been introduced with an eye to practical use. As a pioneering experiment, the Tsengwen and Wushantou reservoirs in southern Taiwan were tested.
The results show that the developed risk-based drought early warning system can really react to droughts occurred. The system can assist reservoir managers to work out applicable rule for real-time reservoir operation.
誌謝
摘要
Abstract
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 緒論
1-1研究緣起
1-2研究動機
1-3研究目的
1-4研究範疇
1-5文獻回顧
1-5-1乾旱之定義
1-5-2台灣乾旱特性
1-5-3相關乾旱指標
第二章水庫風險乾旱預警系統之理論介紹
2-1現況乾旱指標(D)
2-1-1模糊綜合評估
2-1-2水庫蓄水量乾旱等級評估
2-2未來水源情勢指標(S)
2-2-1推估未來可能之入庫流量
2-2-2水源情勢分析等級劃分
2-2-3水源情勢分析等級判定
2-3乾旱預警分析
2-4抗旱因應對策
2-5乾旱決策分析
2-5-1資料處裡
2-5-2月流量時間序列模式繁衍
2-5-3馬可夫鏈模型轉置機率矩陣之建置
2-5-4風險型乾旱預警決策分析
2-5-5氣象預報應用分析
第三章案例研究
3-1主要流域概況
3-2蓄水工程設施
3-3各標的基準分配水量
3-4水庫蓄水運用規則
3-5乾旱預警決策分析之案例
3-5-1曾文-烏山頭水庫供水系統
3-5-2民國87年(平水年)
3-5-3民國91年(枯水年)
3-5-4民國92年(枯水年)
3-5-5民國93年(平水年)
3-5-6民國94年(豐水年)
3-5-7民國96年(豐水年)
3-6分析案例中各乾旱年之抗旱措施
3-7決策態度之統計分析
第四章水庫乾旱預警決策支援系統之建置
4-1曾文-烏山頭水庫乾旱預警決策支援系統
4-1-1乾旱預警決策支援系統首頁
4-1-2曾文-烏山頭水庫乾旱預警決策支援系統之使用介紹

第五章結論、建議及未來展望
5-1結論
5-2建議與未來展望
參考文獻
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