臺灣博碩士論文加值系統

台灣年雨量豐沛，但因地形陡峭與挾砂量大的因素，921地震後的每一次颱洪所沖刷進入庫區的淤砂量較過往大，使得水庫的淤積日益加重，嚴重影響水庫容量。此外，早期台灣水庫大部分欠缺排砂設施，加上每年皆有數次颱風侵襲，帶來大量暴雨同時也帶來大量泥砂，使水庫庫容銳減。因此，清淤與如何保持現有水庫的庫容則成為水庫延壽重要的課題之一。
水庫在蓄水的同時往往也把集水區的泥砂攔阻於水庫內，使得水庫下游缺乏泥砂補充，亦使河床河岸加速沖刷，並導致海岸線內移等副作用。因此若能以水力排砂方式，將水庫淤泥排放至水庫下游河道，便能將其帶往下游，惟以人為方式模擬水力排砂或藉由颱洪時期排放，瞬間升高的流量和濁度都可能對下游河道造成生態和安全的疑慮，若能先對各水庫所影響的流域進行分析，便能對排砂操作的時機有更明確的掌握。
鑑此，本研究以曾文溪流域為研究對象，使用FLO-2D模式模擬曾文水庫排砂對下游河道所造成之沖淤變化，以瞭解水庫排砂對下游河道產生安全方面的影響，再與生態方面的影響進行比較，以供決策者對於水庫進行水力排砂時能夠將安全及生態面的影響降至最低之參考依據。

The problem of reservoir sedimentation in Taiwan is worsening day by day. The sediment that lessens the reservoir capacity is mainly caused by rainfall flushing and eroding of the steep land surface to create massive sediment and flow into reservoirs as a consequence of typhoon and rainstorm events, especially soil softened by the 921 earthquake in 1999, in addition to the lack of desilting facility in earlier reservoirs. Therefore, to maintain the reservoir capacity considering the effects of the sediment flushing during flood season is an important issue in water resources.
The reservoir will store sediment while collecting water, result in the lack of supplying sediment for the downstream river, yield increasing scour of the river bank as well as lead to the movement of the coast line toward the land. Therefore, provided that sediment in the reservoir can be flushed to the downstream rivers by hydraulic destlting through flood peak produced in the typhoon at an appropriate opportunity that is calculated by analyzing infected areas, we are able to handle possible damage of the runoff and turbidity to the bioecology and safety of downstream rivers.
For this reason, this study is aimed at applying the FLO-2D to the simulation of the impact of desilting operation in Tsengwen reservoir on its downstream river bed, to probe into the changes of the scouring and depositing effects along the downstream river channels, to investigate its safety influence in the downstream river, and further to compare to the influence on bioecology. The results will provide decision makers with judgment basis of reducing impact on safety and bioecology while proceeding with hydraulic destlting.

謝誌 I
摘要 II
ABSTRACT IV
目錄 VI
表目錄 IX
圖目錄 X
第一章 前言 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究架構 2
第二章 文獻回顧 5
2.1 台灣水庫淤積情況 5
2.2 浚渫物的定義及常見的浚渫方式 6
2.3 FLO-2D模式文獻 9
2.4 水力排砂後對生態系的影響 12
第三章 研究方法 15
3.1 控制方程式 15
3.1.1 水理計算控制方程式 15
3.1.2 輸砂計算控制方程式 17
3.2 水庫放淤模擬架構說明 19
3.2.1 河道地形的建置 19
3.2.2 邊界條件的假設 19
3.2.3 資料輸出及輸入方式 20
3.2.4 模式結果說明 22
第四章 研究區域和模式建置 24
4.1 曾文溪流域 24
4.1.1 曾文溪流域現況 24
4.1.2 曾文水庫淤積現況 26
4.2 FLO-2D 模式建置 30
4.2.1 前置處理 30
4.2.2 網格之建立 34
4.2.3 曾文溪河道曼寧糙度係數 35
4.2.4 曾文水庫與下游河道河床現況 38
4.2.5 曾文溪下游河道流量資料 41
4.2.6 模式檢定 47
第五章 水庫放淤於下游河道之模擬 51
5.1 模擬方案說明 51
5.2 方案一模擬成果說明 52
5.3 方案二模擬成果說明 59
5.4 方案三模擬成果說明 67
5.5 綜合分析 69
第六章 結論與建議 77
6.1結論 77
6.2建議 78
參考文獻 80

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