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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:洪婉華
研究生(外文):Wan-Hua Hung
論文名稱:以乾旱指標探討淤積河段清疏之研究
論文名稱(外文):Research on dredging of silted river reach based on drought index
指導教授:林昭遠林昭遠引用關係
指導教授(外文):Chao-Yuan Lin
口試委員:李錦育莊智瑋曾彥學
口試委員(外文):Chin-Yu LeeChih-Wei ChuangYen-Hsueh Tseng
口試日期:2022-07-08
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:水土保持學系所
學門:農業科學學門
學類:水土保持學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2022
畢業學年度:110
語文別:中文
論文頁數:66
中文關鍵詞:退水常數水源涵養土砂堆積
外文關鍵詞:depletion curvewater conservationsediment deposit
相關次數:
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受氣候變遷影響,極端暴雨和乾旱事件不斷出現,清水溪上游集水區地質脆弱,每逢暴雨皆造成河道淤積及通洪斷面減小。因此時常進辦理野溪清疏工程,但崩塌所產生的堆積材料會因時間隨河道運輸並再度淤積。反覆清疏造成的長期擾動也對當地生態環境和水源涵養產生一定的衝擊。從另一個角度看,河道中的淤積土砂有利於旱季流量之流動,可於河道內蓄水並涵養水源。在乾旱初期可見其保水能力。如何評估淤積河段在乾旱時期的保水能力及如何進行清淤為本研究探討的重點。
本研究收集極端乾旱事件前後的長期水文觀測數據,界定集水區枯水期時間。利用流量歷線計算枯水期間的退水常數,探討土砂淤積於集水區之水文變化。此外利用複合指標建立不同時間尺度之乾旱指標,建置乾旱潛勢預警模式,配合單場降雨事件的泥砂產量指標找出乾旱時期適宜清疏之區位並提出適宜對策。
結果顯示崩塌發生後一年,退水常數低可反應集水區是否有新增崩塌發生,當崩塌導致河道土砂淤積,使水流消退較快,未清疏(淤積)之河段,如非拘限含水層,可蘊藏大量伏流水,在旱季時能補注深層地下水,維持河川基流量,為大自然在氣候變遷下自我調適能力。未來乾旱將頻繁發生,結合保全對象給予權重並評分,篩選出合適的清疏之地點,研究成果可供集水區相關治理及管理單位之調整,作為後續清疏作業規劃之參考。
With the impact of climate change, extreme rainstorms and droughts emerge one after another, and the upper watershed of Qingshui Creek is geologically fragile. Every rainstorm often causes siltation of the river channel and the reduction of the flood discharge section. Therefore, the wild creek dredging project is often carried out, but the accumulated materials generated by the collapse will be transported with the river and re-deposited due to time. The long-term disturbance caused by repeated dredging also has a certain impact on the local ecological environment and water conservation. From another point of view, the accumulation of debris in the river channel is helpful for the flow in the dry season, which can store water in the river channel and conserve the water source. In the early stage of drought, its water conservation capacity can be seen. How to evaluate the water conservation capacity of silted rivers during drought and how to clear silted rivers are the key points of this study.
This study collects long-term hydrological observation data before and after extreme drought events to define the time of dry season in the watershed. The discharge hydrograph was used to estimate the recession constant and explore the hydrological variations of sediment accumulation in the watershed during the drought. In addition, a drought potential index is established based on the composite index of the annual scale, and the sediment yield index of a single rainfall event is used to find out the suitable location for dredging during drought and propose adaptation strategies.
The results show that one year after the collapse occurred, the low recession constant reflects the collapse of the watershed and the accumulation of sediment in the river channel. Un-dredged (deposited) river sections, like unrestricted aquifers, can contain burrowing water, recharge deep groundwater sources during dry seasons, maintain river base flow, and contribute to the self-healing ability of nature under climate change. Droughts will occur frequently in the future. Using composite indicators combined with protection objects to give weights and scores, the suitable dredging sites can be screened out. The research results can be used as a reference for the subsequent dredging planning for the relevant management authorities in the catchment area.
摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
圖目錄 v
表目錄 vii
第一章 前言 1
一、 研究動機 1
二、 研究目的 1
三、 內容架構 2
四、 研究流程 3
第二章 文獻回顧 4
一、 氣候變遷與極端乾旱事件 4
二、 臺灣水資源現況與衝擊 7
三、 乾旱指標之定義及特性 9
四、 野溪清疏目的與區位篩選 13
第三章 研究材料與方法 16
一、 研究樣區 16
(一) 樣區概況 16
(二) 地理位置及相關特性 18
(三) 氣候水文特性 18
二、 研究材料 19
(一) 使用觀測測站 20
三、 研究方法 23
(一) 退水常數 23
(二) 逕流曲線值(SCS-CN) 24
(三) 風險評估模式 31
(四) 乾旱潛勢指標 31
(五) 泥砂產量潛勢指標 35
(六) 管理分區 38
第四章 結果與討論 39
一、 乾旱潛勢預警模式 39
(一) 乾旱之風險分析 39
(二) 熱點區位分析 40
(三) 清疏觀點探討不同時間序列乾旱指標 41
二、 枯水期淤積土砂與流量之關係 44
(一) 枯水期之界定 44
(二) 乾旱前後暴雨事件對集水區水文特性變化 45
三、 清疏區位之優選 49
(一) 農地及道路 49
(二) 乾旱潛勢指標 51
(三) 泥砂產量潛勢指標 53
(四) 熱點區位 54
四、 淤積河段對清疏衝擊與調適 57
第五章 結論與建議 59
一、 結論 59
二、 建議 60
參考文獻 61
一、 中文部分 61
二、 西文部分 65
一、中文部分
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二、西文部分
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