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研究生:陳其賦
論文名稱:海岸飛沙對海岸環境影響之研究
論文名稱(外文):Study on the Impact of Aeolian sand to Coastal Environment
指導教授:溫志中溫志中引用關係
口試委員:溫志中董志明李宗霖
口試日期:2018-07-23
學位類別:碩士
校院名稱:弘光科技大學
系所名稱:環境工程研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:臺中港北淤沙區飛沙水動力模式
外文關鍵詞:Taichung Portnorthern silt areaHydrodynamic modeMIKE 21
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本研究探討海岸飛沙對臺中港環境之影響,研究中以MIKE 21水動力模式(Hydro Dynamic, HD)、漂沙傳輸模式(Sediment Transport, ST),藉以瞭解臺中港之北淤沙區風速、風向、潮流相互作用影響下,對臺中港港區環境之影響。本研究以實測數據及建構MIKE 21物理模式進行分析與探討。依實測資料分析結果顯示飛沙與風速、風向具有高度相關性,飛沙容易發生在冬季期間,由於東北季風將大甲溪河口飛沙往西南方向移動,並由潮汐作用及強風作用下淤積於臺中港北淤沙區。臺中港北淤沙區近年大量淤積讓大量飛沙在擋風牆下堆積,使得飛沙以越過檔風牆,而越堤的飛沙則進入了臺中港航道口,進而影響到臺中港港區及航道鄰近的海域淤沙。
經由MIKE 21模式模擬結果得知,臺中港鄰近海域容易受到季節風浪影響使其流場特性變化,依據實測數據所得結果推測大甲溪飛沙排放源受海氣象條件移動至北淤沙區,北淤沙區2001年至2017年飛沙量約13.33~39.26m3/m-year之間,換算後每月飛沙運移速率估計為34.79m3/m-year。影響臺中港港區與鄰近海域受越堤之飛沙影響,其影響程度將潮流、風向作用產生不同程度之影響量。

This study explores the impact of coastal aeolian sands on the environment of Taichung Port. MIKE 21 Hydro Dynamics (HD) model and Sediment Transport (ST) model were used to investigate the influence of an aeolian sands in the Taichung Port under the influence of wind speeds and wind direction and tidal current interaction.
According to the measurement and analysis results, the aeolian sands have highly correlation with wind speeds and wind direction. The aeolian sand is easy to occur during the winter monsoon season. During the winter monsoon periods, the sands of the Dajia river were deposited in Taichung Port North silting area by tidal current action and strong wind speeds. In the recent years, a large amount of silt up in Taichung Port North silting area has caused a large amount of aeolian sand to accumulate under the windbreak wall, causing the aeolian sand to cross the windbreak wall, while the aeolian sand transit the embankment entered the Taichung Port channel, influence the Taichung Port area and Silt in the harbor channel.
According to the estimated results, the amount of aeolian sand from 2001 to 2017 is about 13.33~39.26 m3/m-year. The converted sand transport rate is estimated to be 34.79m3/m-year.

摘要 I
Abstract II
目錄 III
表目錄 V
圖目錄 VI
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究目的 2
1-3 組織架構 2
第二章 文獻回顧 3
第三章 研究方法 10
3-1 研究方法及流程 10
3-2 臺中港海域數值模式 11
3-2-1二維水動力控制方程組 11
3-2-1-1水動力模式特性 11
3-2-1-2 乾濕邊界(Flood and dry) 12
3-2-2數值模擬條件 13
3-2-3計算海域 14
3-2-4初始與邊界條件之設定 14
3-2-5模式驗證 15
3-2-6水質模式 15
3-2-6-1 傳輸方程式 15
3-2-6-2 時間積分 16
3-2-6-3 起始條件 16
3-2-6-4 封閉式邊界條件 16
3-2-6-5 開放式邊界 16
3-3 臺中港區之流況 17
第四章 結果與討論 22
4-1 風速對飛沙的影響 22
4-1-1 飛沙與含水率關係 22
4-1-2飛沙與高程關係 23
4-1-3飛沙與風速關係 25
4-1-4飛沙量及飛沙越堤量推估 28
4-2 飛沙對空氣品質之影響 29
4-2-1 大甲溪河口飛沙對PM10之關係 29
4-2-2北淤沙區飛沙對臺中港區之PM10之影響 31
4-2-3 北淤沙區風速U、飛沙量Q對應空氣品質之關係 35
4-2-3-1 北淤沙區飛沙對擋風牆外圍區之空氣品質監測 35
4-2-3-2 北淤沙區飛沙對北防波堤之空氣品質監測 37
4-2-3-3擋風牆外圍區與北防波堤之空氣品質結果比較 39
4-3潮汐用力下之飛沙海域分布 40
第五章 結論與建議 54
5-1 結論 54
5-2 建議 55
參考文獻 56
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