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系統識別號 U0026-0812200911181458
論文名稱(中文) 兼具人工及天然渠道串接之水庫聯合運用規則研究
論文名稱(英文) Operation Rules of Serial Reservoirs Connected with Artificial and Natural Channels
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 水利及海洋工程學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Hydraulics & Ocean Engineering
學年度 92
學期 2
出版年 93
研究生(中文) 王晶玉
研究生(英文) Ching-Wu Wang
學號 N8691411
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 77頁
口試委員 口試委員-劉佳明
口試委員-蕭政宗
口試委員-楊豐榮
指導教授-周乃昉
口試委員-田巧玲
中文關鍵字 串聯水庫  平衡曲線  動態規劃  輸水損失 
英文關鍵字 Serial reservoirs  Balancing curve  Dynamic programming  Conveyance loss 
學科別分類
中文摘要   由於曾文水庫及烏山頭水庫之現行聯合運用規線並未考慮兩水庫間天然渠道的輸水損耗,以致高估系統實際可用水量;另外東口至西口間烏山嶺隧道之輸水若遇尖峰用水時期,將發生輸水受限之情況,過去運轉經驗係於嘉南地區整田或分播前,先將烏山頭水庫蓄滿,以即時調節供應此時期之尖峰用水需求,但此一操作方法可能會降低曾文電廠之發電效益。
  根據上述缺失,本研究考慮在輸水受限及滲漏損耗的情況下,探討曾文及烏山頭兩水庫在一年運用中,如何保持較適宜之蓄水量配置,並應用系統實際可用水量的概念修正現行運用規線之使用方式,發展出此二串聯水庫之最佳營運模式,以期發揮系統最高的聯合營運效益。
  本研究利用動態規劃法優選曾文、烏山頭水庫在不同起始蓄水量下,70組3年水文過程之最佳蓄水利用,再以年平均發電量與最大平均缺水率為評估指標,制訂各旬之平衡曲線,做為此串聯水庫系統的最佳蓄水分配原則。於蓄水利用模擬過程中,預期系統之可用水量配合現行MT10規線決定每旬各標的應放水量,再利用下一旬平衡曲線之蓄水量修正本旬放水量,再分析模擬利用成效。
  為確認所制訂之平衡曲線操作成效,本研究修正萬象[1986]發展之曾文、烏山頭水庫系統模擬模式,使其在同樣考慮輸水損失的條件下進行模擬比較。整體而言,本模式應用平衡曲線操作之模擬成效均優於萬象之模式,證實本研究建立的平衡曲線放水規則,不但可增加系統實際供水量、曾文電廠發電量,且能穩定供應下游需求水量,降低各項缺水指標,提昇系統用水效益。
英文摘要   Conveyance loss of the natural channel between Tsengwen and Wushantou reservoirs has not been considered in current operating rule curve. Therefore, the actual available water for supply is less than expected. Besides, the water transferred through Wushanling tunnel, which is located between Tongkou and Hsikou, is limited by its capacity during the periods of peak requirement. The field operating practice was to fill up Wushantou reservoir before the planting periods of peak requirement in Chia-Nan area in the past to achieve the water supply. However, this operating practice might reduce the benefits of hydro generation of Tsengwen reservoir.
  This research proposed an optimal operating model for the two serial reservoirs to reduce the foregoing defects. This model corrected the decision making of rule curves by taking the available water into account. Balancing curves were developed for every 10-day period to allocate water storages of the two reservoirs.
  This research uses dynamic programming to optimize water utilization for all discrete initial total storages of Tsengwen and Wushantou reservoirs of every 3-year period of 70 sets, which was selected out of 72 years hydrologic records. Taking the annual averaged power generation and maximum accumulative average shortage rate as evaluative indexes, the best-allocated storages of the two reservoirs can be determined and then the balancing curve of each 10-day period was established.
  This model utilized system available water in current MT10 rule curve to decide the release to each purpose. Then the remaining water to be stored was allocated by the balancing curve of the next 10-day period. To validate the operating efficiency of the developed balancing curves, this study compared the simulation results of current optimal model with the simulation model developed by Wan Hsiang in 1986. The later was modified to consider the condition of conveyance loss. The results showed that current developed model increased system water supply and hydro generation. It also decreased shortage index and increased the reliability of water supply.
論文目次 摘要 ...................................................................................................................... I

ABSTRACT ......................................................................................................... II

誌謝 ...................................................................................................................... III

目錄 ….................................................................................................................. IV

表目錄 ….............................................................................................................. VI

圖目錄 ….............................................................................................................. VII

符號對照表 …...................................................................................................... IX

第一章 研究動機與目的 ….............................................................................. 1
1.1 研究動機 …................................................................................ 1
1.2 研究目的 …................................................................................ 1
第二章 文獻回顧 ….......................................................................................... 2
2.1 串聯水庫運用規則 …................................................................ 2
2.1.1 平衡曲線法 …............................................................... 6
2.1.2 水位指標法 …............................................................... 6
2.1.3 蓄水率相等法 …........................................................... 7
2.2 運用規則建立方法 …................................................................ 11
2.2.1 模擬法 …....................................................................... 11
2.2.2 優選法 …....................................................................... 12
2.2.3 其他方法 …................................................................... 14
第三章 研究方法 ….......................................................................................... 17
3.1 串聯水庫聯合運用規則 …........................................................ 17
3.1.1 因應人工串接渠道輸水限制之運用規則 ................... 17
3.1.2 因應天然串接渠道滲漏損耗之運用規則 ................... 18
3.2 串聯水庫最佳蓄水運用規則制訂 ….......................................... 19
3.2.1 制訂平衡曲線 ............................................................... 19
3.2.2 平衡曲線評估指標 …................................................... 22
3.2.2.1 平均缺水率之特性 …...................................... 22
3.2.2.2 豐水期溢流 ….................................................... 23
3.3 蓄水利用模擬 …........................................................................ 26
3.3.1 聯合運用規線與平衡曲線 …......................................... 27
3.3.2 蓄水利用成果之評鑑指標 …......................................... 27
第四章 實例研究:曾文-烏山頭水庫系統 …................................................ 30
4.1 水庫概要 …................................................................................ 30
4.1.1 曾文-烏山頭水庫之聯合運用規線 ................................ 31
4.2 平衡曲線最佳蓄水配置分析 …................................................ 35
4.2.1 分析平衡曲線所需資料 …........................................... 37
4.2.2 各旬之平衡曲線 …....................................................... 41
4.3 曾文-烏山頭串聯水庫系統運用模擬 ….................................. 51
4.3.1 現行聯合運用規線之放水規則 …............................... 52
4.3.2 聯合運用模擬結果與討論 …....................................... 53
第五章 結論與建議 …...................................................................................... 56
5.1 結論 …........................................................................................ 56
5.2 建議 …........................................................................................ 57
參考文獻 .............................................................................................................. 58
附錄 ...................................................................................................................... 63
自述 ...................................................................................................................... 77

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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2005-09-01起公開。
  • 同意授權校外瀏覽/列印電子全文服務,於2006-09-01起公開。


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