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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:劉炫成
研究生(外文):LIOU,SYUAN-CHENG
論文名稱:應用土石流訊號特徵於預警系統可行性研究
論文名稱(外文):Application Study of Vibration Signals used for Debris Flow Early Warning
指導教授:黃亦敏 教授
口試委員:王國隆教授方耀民博士黃亦敏 教授李秉乾博士
口試日期:2020-07-03
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:土木工程學系
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:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:101
中文關鍵詞:土石流監測蘇力颱風土石流防災傅立葉轉換
外文關鍵詞:debris flow monitoringvibrational signalFFT
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本文針對南投縣信義鄉神木村的愛玉子溪觀測站,觀測到2013年7月13日蘇力颱風和2014年05月20日及2011年11月10日豪雨水災發生三次土石流事件,利用小波轉換(wavelet transform)分析地聲檢知器資料後,不但可以分離出外在環境的干擾,也可以既快速又準確的判斷出土石流事件發生的時間。由於土石流地聲訊號的強度與土石流的規模有直接的關聯性,故利用小波轉換後的累積能量,訂出小波累積能量指標(wavelet energy indicator),再經由這三次不同規模的土石流事件結果,暫訂出愛玉子溪土石流地聲觀測指標值。由於小波轉換的計算量小,可於土石流觀測站的前端電腦直接運算,並作為災害來臨時,判斷土石流發生的時間與規模之依據,並可大幅提升防災應變的能力。
This study focuses on the vibrational signals of debris flow in Shenmu Monitoring Station. The data was collected from the debris flow events of 1110 Heavy Rainfall in 2011, Typhoon Saulik in 2013, and 0520 Heavy Rainfall in 2014. The FFT and wavelet transform were applied to analyze the vibrational signals. The time series data of vibrational signals was used to estimate the intensity and energy-per-second of signals. The intensity and energy of vibrational signals were highly in correlation with the magnitude of debris flow. Therefore, the accumulated energy of signals was used in this study to determine the threshold value of warning. Based on the collected event data, the threshold value of warning from vibrational signals was in Aiyuzi Stream. The suggested warning threshold, based on the vibrational signals, can then be applied to debris flow disaster response. With the vibrational signals of debris flow, the process of estimating the accumulated energy can be done on site. The monitoring station can provide real-time warning to the emergency operation center and help the debris flow disaster response.
第一章 緒論 10
1.1研究動機及背景 10
1.2 研究目的 12
1.3 研究範圍 13
第二章 文獻探討 14
2.1土石流流動現地監測相關研究 14
2.2土石流現場測量方式 17
第三章 研究設計與實施 21
3.1研究流程 21
3.2 研究架構 22
3.3研究方法 23
第四章 實證結果與分析 25
4.1 聲偵測考量因素 25
4.2 能量因素 26
4.3事件訊號分析 28
4.4結果分析 90
第五章 結論與建議 96
5.1 研究結論 96
5.2研究建議 96
參考文獻 98


參 考 文 獻
1.王幼行,“土石流發生機制之研究“,國立台灣大學土木工程學研
究所碩士論文,(1994)。
2.伊承遠、翁勳政、吳仁明、歐陽湘,“台灣土石流之特性“,工程
地質技術應用研討會(Ⅴ)論文專集,pp.70-90,(1993)。
3.何幸娟、林伯勳、尹一帆、冀樹勇、施美琴、尹孝元(2010)應用遙
測技術結合空載LiDAR探討神木地區莫拉克颱風引致土砂災
害及產量評估,水保技術,5(4):191-203。
4.何明憲(2003)台灣中部災區坡地型土石流發生特性之研究,國立
臺灣大學土木工程學研究所碩士論文
5.吳素慧(1997)南投縣信義鄉神木村出水溪土石流流動現象之探討
,國立台灣大學地理學系碩士論文。
6.李明熹(2006) 土石流發生降雨警戒分析及其應用,國立成功大學
水利及海洋工程研究所博士論文。
7.李明熹、詹錢登2004,土石流降雨驅動指標(RTI),中華水土保持
學報。
8.李毅宏(2003)土石流預警與降雨關係之研究,國立中興大學水土保
持學系碩士論文。林俊全、任家弘(2003)集水區潛在崩塌災
害問題之探討-以水里溪流域為例,中華水土保持學報,
34(4):303-315。
9.周憲德、廖偉民、姚善文(2002)發生土石流之臨界降雨特性分析,
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10.林世榮(2001)南投縣出水溪土石流之工程地質特性研究,國立臺
灣大學地質科學研究所碩士論文。

11.林正道(2003)土石流危險度之模糊回歸分析和綜合評判,中原大
學土木工程學系碩士論文。
12.林信亨、林美聆(2002)地理資訊系統及類神經網路應用於土石流
危險溪流危險度判定,地工技術,90:73-84。
13.林銘郎(2003)土石流災害之地質環境探討,土石流地質調查及
防災對策研討會,6-1-28。
14.張瑞津(1997)台灣水系網比值,國立師範大學地理學研究報告
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15.曹英明(2005)FLO-2D模式於土石流流況模擬之應用,私立朝陽
科技大學營建工程系碩士論文。
16.陳天健、王國隆、洪鳳儀、劉東京、蔡修毓、林美聆(2001) 桃
芝颱風土石流災害特性與災因檢討,中華水土保持學報,
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17.陳宏宇、蘇定義、陳琨銘(1999) 土石流發生機制與地質環境之
相關性,地工技術,77:5-20。
18.陳俞旭(2008)地震對崩塌與土石流發生影響之研究,國立成功大
學水利及海洋工程研究所博士論文。
19.陳盈智(2004)空間資訊技術於土石流流出量分析之研究—以陳
有蘭溪流域為例,逢甲大學土地管理學系碩士班碩士論文。
20.陳晉琪(2000)土石流發生條件及發生機率之研究,國立成功大學
博士論文。
21.黃宏斌(1991)土石流之發生模式探討〞,中國農業工程學報,
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22.黃宏斌,“日本之土石流研究回顧“,中華水土保持學報,第
24 卷,第1期,pp83-90,(1993)。
23.黃婷卉(2002)土石流發生降雨特性之研究—以陳有蘭溪流域為
主,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文。
24.詹錢登(2000)〝土石流概論〞,科技圖書。
25.鄭瑞昌、江永哲(1986),〝土石流發生特性之初步研究〞中華水土保
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26.謝正倫(1993),〝土石流預警系統之研究〝,行政院農業委員。
27.Robet, L.S., and Raymond, J.K., “Landslide Analysis and Control“, Spec
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28.Vanes, D.J., “Landslides And Engineering Practice”, Highway Re-search
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30.Johnson, A.M., and Rodine, J.R.,Debris Flow”, Slope Instability, Wiley,
London, pp.257-361, (1984)

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