(3.237.97.64) 您好!臺灣時間:2021/03/03 05:12
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:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:楊艾芸
研究生(外文):Ai-Yun Yang
論文名稱:水庫防洪最佳即時操作模式之研究
論文名稱(外文):The Research on Optimal Real-time Operation Model for Reservoir Flood Control
指導教授:徐年盛徐年盛引用關係
指導教授(外文):Nien-Sheng Hsu
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:土木工程學研究所
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:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:126
中文關鍵詞:即時操作水庫入流量預報ANFIS優選模式無母數統計
外文關鍵詞:Real-time operationInflow forecastingANFISOptimal modelSpearman’s Rank correlation coefficient
相關次數:
  • 被引用被引用:4
  • 點閱點閱:395
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究之目的在於研發一套水庫防洪最佳即時操作模式,以供水庫操作人員在颱洪來臨時,決定水庫最佳即時放水量,以減少水庫下游發生水患之機會,並於颱風過後貯蓄充足之水量以供未來之用。
本研究之水庫防洪最佳即時操作模式,主要係由類神經網路之BP水庫入流量預報模式及ANFIS水庫放水量決策模式所構成。其中ANFIS水庫放水量決策模式係以水庫防洪操作優選模式所優選出之水庫放水歷線做為輸出項,並透過無母數統計分析方法進行相關性分析,選取相關性較高者做為輸入項,以進行ANFIS模式之訓練和驗證工作。
本研究將所建立之模式應用於曾文水庫系統的兩個颱風,結果顯示本模式於防洪操作結束後相較歷史操作之蓄水體積更接近水庫運轉規線之上限,並且颱洪期間下游控制點之洪峰流量小於歷史之洪峰流量,由此可知本研究所發展出的水庫防洪最佳即時操作,相較於歷史操作確實有較佳之成果。


The purpose of this study is to invent an optimal real-time operation model for reservoir flood control. This model can help the reservoir operator to decide the optimal releasing water at once for reducing the opportunity of flood loss, and retains sufficient water in the reservoir for supplying people after typhoon period.
This optimal real-time operation model is constructed from BP inflow forecasting model and ANFIS outflow deciding model. For training and verifying ANFIS model, the input layer vectors are influent factors determined from higher Spearman’s Rank correlation coefficient on outflow, and the output layer vectors are the outflow hydrograph values decided by reservoir flood control optimization model.
The optimal real-time operation model is applied to Zengwun Reservoir system with two typhoon events. Compare the ending water level of reservoir after typhoon period and peak discharge of downstream control point with the historical results, the water level and peak discharge of optimal real-time operation model are closer and smaller than historical results, respectively. Therefore the deciding process of optimal real-time operation model is better than historical operation results.


目錄 i
圖目錄 iv
表目錄 viii
第一章 緒論 9
1.1研究動機 9
1.2文獻回顧 9
1.3研究目的 13
第二章 模式之建立 14
2.1模式建立之流程 14
2.2無母數統計分析 17
2.3水庫防洪操作優選模式 18
2.4 BP水庫入流量預報模式 25
2.5 ANFIS水庫放水量決策模式 29
2.6 BP模式與ANFIS模式建置之評比指標 34
第三章 模式應用 36
3.1研究區域簡介 36
3.1.1地理環境 36
3.1.2水庫起源與興建 39
3.1.3曾文水庫運用規線 40
3.1.4颱風資料蒐集與分析 43
3.2模式應用之情境設定 45
3.3模式1之建置與應用 47
3.3.1流程介紹 47
3.3.2 BP水庫入流量預報模式 49
3.3.3 ANFIS水庫放水量決策模式 55
3.3.4柯羅莎颱風結果 60
3.3.5哈格比颱風結果 63
3.4模式2之建置與應用 66
3.4.1流程介紹 66
3.4.2 ANFIS水庫放水量決策模式 69
3.4.3柯羅莎颱風結果 73
3.4.4哈格比颱風結果 76
3.5模式3之建置與應用 79
3.5.1流程介紹 79
3.5.2 ANFIS水庫放水量決策模式 82
3.5.3柯羅莎颱風結果 87
3.5.4哈格比颱風結果 90
3.6模式4之建置與應用 93
3.6.1流程介紹 93
3.6.2 ANFIS水庫放水量決策模式 96
3.6.3柯羅莎颱風結果 101
3.6.4哈格比颱風結果 104
3.7各模式應用結果比較 107
3.7.1柯羅莎颱風 107
3.7.2哈格比颱風 111
第四章 結論與建議 115
4.1結論 115
4.2建議 116
參考文獻 117
附錄-類神經網路架構與原理 附錄-1


1. 經濟部水利署水文資料庫:
http://gweb.wra.gov.tw/wrweb/ (2010)。
2. 顏清連、劉家富,「淡水河系洪水演算模式(五) :水庫操作對洪流之影響」,國
家科學委員會防災科技研究報,台北(1987)。
3. 陳昶憲,「水庫防洪即時優選操作之研究」,博士論文,國立台灣大學土木工
程研究所,台北(1991)。
4. 郭振泰、朱文生、徐年盛、陳昶憲、林永禎、孫永信,「淡水河流域水庫系統
即時優選操作模式之發展與應用(三):小時模式之研究」,經濟部水資源
統一規劃委員會,台北(1991)。
5. 顏清連、楊德良、詹淑菁、高振翔,「淡水河整體洪水預報系統模式之研發-
水庫防洪時期操作模式」,國立台灣大學水工試驗所研究報告,台北
(1998)。
6. 王如意、許銘熙、蘇明道、鄭克聲、李光敦、簡振和,「台北防洪整體檢討計
畫(三) 」,經濟部水資源局委託計畫,台北(1998)。
7. 黎明工程顧問股份有限公司,「曾文水庫大壩安全評估計畫-總報告(上冊)」,
台灣省南區水資源局,台南(1998)。
8. 周乃昉、蔡長泰、游保杉,「曾文水庫洪水預報及防洪運轉資訊系統改善研究
(一)」,台灣省南區水資源局,台南(1999)。
9. 周乃昉、楊豐榮、鄭子璉、鄭志偉,「曾文水庫即時防洪操作分析模式之研擬」,
第二屆環境系統分析研討會,台南,第329-335 頁(1999)。
10. 簡振和,「石門、翡翠兩水庫及其防洪操作對淡水河流域下游河道洪水量之影
響初探」,臺灣水利,第四十七卷,第三期,第87-98 頁(1999)。
11. 陳莉、蔡宗志、江柏寬,「以模糊理論結合遺傳演算法應用於水庫防洪操作之
最佳化研究」,農業工程學報,第四十八卷,第一期,第82-94 頁(2002)。
12. 徐年盛、魏志強,「水庫防洪運轉規則對缺水風險之影響分析」,水資源管理
2003 研討會,台北,第8.1-8.13 頁(2003)。
13. 林政浩,「應用蓄水之平均缺水慮制定水庫運用規線」,碩士論文,成功大學
水利及海洋工程研究所,台南(2003)。
14. 李光敦,水文學,五南圖書,台北(2004)。
15. 徐年盛、魏志強,「水庫防洪即時操作方式之初探」,九十三年農業工程研討
會,桃園,第495-506 頁(2004)。
16. 周乃昉,「水庫洩洪流量演算模式之評估與研發(2/3)」,行政院國家科學委員
會專題研究計畫成果報告,台南(2004)。
17. 張斐章、張雅婷、張麗秋,「結合人工智慧與專家知識之智慧型水庫操作系
統」,農業工程學報,第五十卷,第四期,第14-27 頁(2005)。
18. 周乃昉,「水庫洩洪流量演算模式之評估與研發(3/3)」,行政院國家科學委員
會專題研究計畫成果報告,台南(2005)。
19. 張麗秋、林永堂、張斐章,「結合OLS 與SGA 建構輻狀基底類神經網路於洪
水預測之研究」,台灣水利,第五十三卷,第四期,第25-38 頁(2005)。
20. 張雅婷「調適性網路模糊推論系統於水庫操作之研究」,博士論文,臺灣大學
生物環境系統工程學研究所,台北(2006)。
21. 張斐章、張麗秋,類神經網路,東華書局,台北(2007)。
22. 許弘政,「模糊控制模式於颱洪時期水庫即時操作之研究」,碩士論文,淡江
大學水資源及環境工程學系碩士班,台北(2007)。
23. 徐年盛、魏志強,「多水庫系統最佳防洪放水規則之建立與應用— 以淡水河流
域為例」,台大工程學刊,第九十六期,第91-100 頁(2007)。
24. 魏志強、徐年盛,「多標的水庫防洪最佳即時操作模式之研發」,中國土木水
利工程學刊,第十九卷,第三期,第289-299 頁(2007)。
25. 曾文水庫運用要點及水門操作規定,經濟部水利署南區水資源局,台南
(2009)。
26. 財團法人成大研究發展基金會,「97 年度曾文水庫集水區水文量測及保育防
災監測計畫」,經濟部水利署南區水資源局,台南(2009)。
27. 許弘政、張麗秋,「模糊控制模式於颱洪期水庫即時操作之研究」,台灣水利,
第五十七卷,第四期,第87-101 頁(2009)。
28. Chang, F.J., and Chen, L., “Real-coded Genetic Algorithm for Rule-based Flood
Control ReservoirManagement,”Water Resource Research, Vol. 12, pp.
185-198 (1998).
29. Ford, D. T., “OptimizationModel for the Evaluation of Flood-control Benefits of
Multipurpose Multireservoir Systems,” Ph.D. Dissertation, University of
Texas at Austin, Austin, Texas (1978).
30. Hsu, N.-S., andWei, C.-C.,“AMultipurpose Reservoir Real-time Operation
Model for Flood Control During Typhoon Invasion,” Journal of Hydrology,
Vol. 336, pp. 282 293 (2007).
31. Hydrologic Engineering Center, “HEC-5 Reservoir System Operation for Flood
Control and Conservation UserManual,” technical report, U.S. Army Corps
of Engineers, Davis, California (1979).
32. Jang, J-S R., “ANFIS: Adaptive Network Based Fuzzy Inference system,” IEEE
Transactions On Systems, Man, and Cybernetics, Vol. 23, No. 3, pp. 665-685
(1993).
33. Loaiciga, H. A., and Marino, M. A., “AnApproach to Parameter Estimation and
Stochastic Control in Water Resources with anApplication to Reservoir
Operation,”Water Resource Research, Vol. 21, No. 11, pp. 1575-1584
(1985).
34. Needham, J. T., David, W.W. Jr., and Jay, R. L., “Linear Programming for Flood
Control in the Iowa and Des Moines Rivers,” Journal ofWater Resource
Planning and Management, Vol. 126, No.3, pp.118-127 (2000).
35. Spearman, C., “The Proof and Measurement of Association between Two Things,”
American Journal Psychological, Vol. 15, pp. 72–101 (1904).
36. Unver, O. I., and Mays, L.W., “Model for Real-time Optimal Flood Control
Operation ofA Reservoir System,”Water Resources Management, Vol. 4, pp.
21-46 (1990).
37. Wasimi, S. A., and Kitanidis, P. K., “Real-time Forecasting and Daily Operation
ofAMultireservoir System During Floods by Linear Quadratic Gaussian
Control,”Water Resource Research,Vol. 19, No. 6, pp. 1511-1522 (1983).
38. Wei, C.-C., and Hsu, N.-S., “Multireservoir Real-time Operations for Flood
Control Using Balanced Water Level Index Method,” Journal of
Environmental Management, Vol. 88, No. 4, pp. 1624 1639 (2007).
39. Wei, C.-C., and Hsu, N.-S., “Multireservoir Flood-Control Optimization with
Neural-Based Linear Channel Level Routing Under Tidal Effects,”Water
Resources Management, Vol. 22, No. 11, pp. 1625 1647 (2008).
40. Windsor, J. S., “Optimization Model for the Operation of Flood Control Systems,”
Water Resource Research, Vol. 9, No. 5, pp. 1219-1226 (1973).
41. Yu, Y.-B.,Wang, B.-D., Wang, G.-L., and Li, W., “Multi-person Multiobjective
FuzzyDecision-making Model for Reservoir Flood Control Operation,”
Water Resources Management, Vol. 18, pp. 111-124 (2004).

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
1. 36. 陳若暉、黃玉芳(2007),組合型基金下方風險與績效評估—以修正後Sharpe和Jensen指標為証,中原企管評論,第五卷,第一期,頁87-110。
2. 35. 陳若暉、陳志祥(2006),亞洲最適通貨區與匯率目標區建構之實證研究,創新與管理,第三卷,第一期,頁71-98。
3. 4. 王文娟(2002),區域性貿易協定之發展趨勢及最新動態,經濟情勢暨評論,第八卷,第3期,頁48-66。
4. 34. 陳若暉、王祝三、林汶玲(2001),亞洲單一貨幣其相關經濟指標之決定-橫斷面時間序列混合資料分析,亞太經濟管理評論,第4卷,第2期,頁47-64。
5. 37. 陳若暉、蕭文宜(2006),亞洲單一貨幣與貨幣危機預警模型之關連性研究,中原企管評論,第四卷,第二期,頁71-98。
6. 18. 金秀琴(1993),東亞區域經濟整合之發展及對我國之影響,經濟研究,第四期,頁225-244。
7. 3. 方耀(1996),特別提款權(SDR)的計算方式簡介,國際金融參考資料,第51輯,頁163-165。
8. 42. 彭德明(2005),東亞共同通貨區可行性初探-兼論東亞地區的經濟與金融合作,中央銀行季刊,第二十七卷,第四期,頁55-82。
9. 20. 侯真真(2001),東亞區域經濟整合與對我國影響,東南亞經貿投資研究季刊,第14期,頁6。
10. 2. 方慧娟(2005),金融機構風險管理壓力測試的實務與監理,中央存款保險資訊季刊,第十八卷,第四期,頁30-31。
11. 38. 陳若暉、謝欣翰(2004),亞洲貨幣單一化與各國貿易之關聯性研究,亞太社會科技學報,第三卷,第二期,頁87-117。
12. 45. 童振源(2005),人民幣匯率之國際政治經濟分析,問題與研究,第44卷,第6期,頁133-155。
13. 51. 趙文衡(2002),區域貿易協定與東亞國際政經體系之重組,問題與研究,第41卷,第6期,頁82。
14. 55. 蔡宏明(2003),亞太區域經濟整合趨勢分析,進口救濟論叢,第22期,頁171。
 
系統版面圖檔 系統版面圖檔