進階搜尋


   電子論文尚未授權公開,紙本請查館藏目錄
(※如查詢不到或館藏狀況顯示「閉架不公開」,表示該本論文不在書庫,無法取用。)
系統識別號 U0026-0808201812435900
論文名稱(中文) 土石壩殼層降雨入滲行為監測及滲流預警值推估
論文名稱(英文) Determination of Threshold Seepage Discharges of a Earth-rockfill Dam with Infiltration Monitoring Systems on Shell
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 106
學期 2
出版年 107
研究生(中文) 毛雅盈
研究生(英文) Ya-Ying Mao
學號 N66054297
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 93頁
口試委員 口試委員-黃安斌
口試委員-倪勝火
口試委員-柯永彥
指導教授-張文忠
中文關鍵字 無線監測模組  體積含水量量測  滲流量  降雨  滲流預警值 
英文關鍵字 wireless sensing module  volumetric water content sensing  seepage discharge  rainfall  threshold seepage discharge 
學科別分類
中文摘要 本研究以於水庫下游殼層建立之降雨入滲行為長期監測系統,針對水庫下游殼層入滲對下游濾層量水堰之量化影響進行探討。於大壩拋石下游坡面之殼層上層、中層、下層裝置土壤分層含水量無線監測模組形成無線監測網路,即時連續監測分層土壤水分變化,用以對水庫下游殼層之降雨入滲行為進行長期監測,由含水量監測結果與雨量測站資料做進行比對,顯示系統可即時反應現地降雨事件。應用統計分析軟體SPSS進行量化分析,藉以了解降雨、水庫水位及壩體滲流量之間的相互關係,將降雨對於壩體滲流量所造成之影響加以排除,進而求得實際由庫區上游所提供之壩體滲流量與水庫水位間之迴歸曲線關係,可供水庫管理單位作為評估大壩心層完整性之參考。由歷年量水堰監測結果及降雨資料顯示,當庫區發生降雨事件時,部分降雨量確實會經由壩體下游殼層入滲至濾層形成額外之滲流量,影響量水堰之壩體滲流量量測值,將此增量列入考量範圍才能更嚴謹的進行壩體安全之滲流預警值之推估。
英文摘要 Constructed a wireless sensing network by using the soil wireless sensing modules to continuously monitor the soil volumetric water content changes for long-term monitoring of rainfall infiltration behavior on the downstream shell of dam. Monitoring results show that change of volumetric water content fit rainfall event. To understand the relationship between rainfall, reservoir level and seepage discharge of dam by statistical analysis method, then obtain the regression curve between reservoir level and seepage discharge that provided by the upstream of reservoir, can be used as a reference for assessing the integrity of the dam's core layer. Monitoring results of flow measuring weir and rainfall show that the rainfall has a significant effect on the measurement value of flow measuring weir of downstream shell, so it is necessary to take the impact of rainfall into consideration to determine the threshold seepage discharges of a earth-rockfill dam.
論文目次 目錄
摘要 I
Extended ABSTRACT II
誌謝 XVIII
目錄 XIX
表目錄 XXII
圖目錄 XXIII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究方法與流程 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 降雨 4
2.2 非飽和土壤之降雨入滲水平衡模式 5
2.3 大壩安全預警系統之探討 7
2.3.1 牡丹水庫壩體滲流量警戒值制定 8
2.4 統計分析原理 11
2.4.1 迴歸分析(Regression analysis) 11
2.4.2 相關係數(Correlation coefficient) 12
2.4.3 判定係數(Coefficient of Determination, R2) 14
2.4.4 信賴區間(Confidence Intervals, CI) 14
2.5 降雨入滲無線土層監測模組研發 15
2.6 物聯網於預警系統之應用 17
第三章 無線土層水文監測系統 19
3.1 監測模組系統架構 19
3.2 系統感測器 20
3.2.1 電容式含水量計 21
3.3 系統組成 23
3.3.1 微控制器 24
3.3.2 無線傳輸模組 26
3.3.3 無線通訊模組 28
3.3.4 即時時間模組 29
3.3.5 數據紀錄模組 30
3.3.6 定時重啟裝置 31
3.3.7 太陽能供電系統 31
3.4 無線土層水文反應監測模組 32
3.4.1 淺層土壤水文監測模組 32
3.4.2 微處理器程式流程 35
3.4.3 雲端即時顯示平台 43
3.4.4 模組耗電參數 45
3.4.5 系統外構 46
第四章 現地測試結果與分析 52
4.1 土層監測模組安裝測試 52
4.2 牡丹水庫場址監測資料 57
4.2.1 下游殼層體積含水量監測成果 57
4.2.2 135平台體積含水量監測成果 60
第五章 土石壩滲流預警值推估 63
5.1牡丹水庫歷年監測成果與資料校正 65
5.2 非汛期水庫滲流量(Q1)之相關性與迴歸結果分析 66
5.2.1 統計分析軟體SPSS基本介紹 66
5.2.2 水庫水位與壩體滲流量之相關性分析 67
5.2.3 水庫水位與壩體滲流量之迴歸性分析 69
5.3 降雨入滲率(Q2)之分析 73
5.4 現地降雨特徵之統計分析 75
5.4.1 降雨延遲 75
5.4.2 降雨入滲消散量(Q3) 76
5.5 大壩滲流預警值建立與驗證 79
第六章 結論與建議 82
6.1 結論 82
6.2 建議 82
參考文獻 83
附錄一 135平台之分析數據 85
附錄二 現地降雨特徵之分析數據 88
附錄三 現地降雨最大入滲率之分析數據 92
參考文獻 參考文獻
1. 降雨強度定義,交通部中央氣象局,2014年9月。
2. 李光敦(2002),水文學,台北市五南圖書出版股份有限公司。
3. 經濟部水利署南區水資源局,「105年度牡丹水庫大壩安全檢查及監測資料研判分析委託技術服務年度成果報告」,民國106年2月。
4. 張文忠、黃安斌、陳志芳、謝明志(2017),公路邊坡淺層滑動依時預警與無線感測模組研發,交通部運輸研究所。
5. 吳演聲、高憲彰、蔡明欣、劉建邦(2012),蓄水建造物考量風險管理之安全監測,中興工程第116期,2012年7月,第55–63頁。
6. 廖瑞堂、徐振煌、陳昭維(2008),自動化監測系統於山坡地防災之應用,土木水利第三十五卷第二期,第45–47頁。
7. 陳景堂(2005),統計分析SPSS for Windows入門與應用(第六版),台北市儒林圖書有限公司。
8. Wilcox, R. R. (2001). Fundamentals of Modern Statistical Methods, New York:Springer-Verlag.
9. Koch, G. G. (1985). A basic demonstration of the [−1, 1] range for the correlation coefficient. The American Statistician, 39:pp. 201–202.
10. Evans, J. D. (1996). Straightforward statistics for the behavioral sciences. Pacific Grove, CA:Brooks/Cole Publishing.
11. Draper, N. and Smith, H. (1998). Applied Regression Analysis, 3th ed., New York:Wiley.
12. Kiefer, J. (1977). "Conditional Confidence Statements and Confidence Estimators". Journal of the American Statistical Association. 72 (360a): pp. 789–827.
13. Uchimura T, Towhata I, Wang L and Seko I. (2008). “Simple and low-cost wireless monitoring units for slope failure. ” In:Proc. of the First World Landslide Forum, International Consortium on Landslides (ICL), Tokyo, pp. 611–614.
14. Chong C.Y. ,Kumar, S. P. (2003). “Sensor networks:Evolution, opportunities, and challenges. ” Proc. IEEE, August.
15. Espressif Systems (Shanghai) Pte., LoLin 32 Datasheet Version 2.3, Ltd. (Jun., 2018), pp. 20–21.
論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2023-08-31起公開。
  • 同意授權校外瀏覽/列印電子全文服務,於2023-08-31起公開。


  • 如您有疑問,請聯絡圖書館
    聯絡電話:(06)2757575#65773
    聯絡E-mail:etds@email.ncku.edu.tw