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系統識別號 U0026-0812200911431672
論文名稱(中文) 應用動力波演算模式建立水位-流量率定曲線之研究
論文名稱(英文) On the Stage-Discharge Rating Curve to be Established by the Flood Routing
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 水利及海洋工程學系專班
系所名稱(英) Department of Hydraulics & Ocean Engineering (on the job class)
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生(中文) 紀銘傑
研究生(英文) Ming-Chieh Chi
電子信箱 wra06057@wra06.gov.tw
學號 n8791104
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 66頁
口試委員 指導教授-蔡長泰
口試委員-詹錢登
口試委員-王燦汶
口試委員-謝勝彥
中文關鍵字 水位-流量率定曲線  洪流演算模式 
英文關鍵字 stage-discharge rating curve  flood routing model 
學科別分類
中文摘要   由明渠任一位置的水位-流量率定曲線,可便利的由該位置在任一時間的水位觀測值得知當時的流量。因大洪水不常發生,故高水位之洪流量觀測值不多。若大洪水發生時,未能及時測得洪峯水位時之流量,則需以水位-流量率定曲線推估洪峯流量;如果洪峯水位超過有實測流量之最高水位時,就需延伸已測得之水位-流量率定曲線以推估流量歷線。

  本文依據擴散波理論分析水位-流量率定曲線的性質及其延伸問題,進而應用擬似二維地文性淹水模式及一維動力波模式,發展建立水位-流量率定曲線的方法。本文並以鹽水溪流域為研究對象,由民國81年7月4日暴雨及9月之歐馬颱風、83年8月凱特琳颱風及87年6月7日暴雨等四場颱風暴雨之雨量記錄,以本文所發展的方法,演算新市水文站之水位-流量之關係。演算結果與新市水文站之實測資料比較,顯示所建立之數學模式具有合理的可靠度,可用於建立水文站之水位-流量率定曲線。又由演算結果與理論及觀測值之比較,可知每一洪水之洪峯水位及洪峯流量不同,因而各有環狀曲線,有多個洪峯便有多個環狀水位-流量關係曲線;但各場洪水之主要洪峯流量及對應之水位,可成為單一曲線,主要之洪峯水位及對應之流量,亦可成為另一單一曲線,同時可看出漲水肢與退水肢各有其包絡線,在洪峯段才逐漸彎曲成為環狀曲線。

  洪峯水位可直接由自記水位計得之,因而在發生超過以往觀測水位之洪水時,可由洪峯水位-流量曲線之延伸而推測洪峯水位所對應之流量。

  綜合以上之比較分析,本文發展整合擬似二維地文性淹水模式及一維動力波模式,以建立之水位一流量率定曲線的方法,具有良好的實用性。
英文摘要   Periodic current-meter measurements of flow and simultaneous stage observations for a gaging station provide data for a calibration curve called a stage-discharge rating curve. The discharge hydrograph are plotted by the rating-curve and the stage hydrograph from the water-stage recorder chart during storm events. However, the extrapolation of stage-discharge rating curve was necessary provided that the water stage was higher than the highest observed stage of discharge gaging.

  In this study, according to the diffusion wave theory to analyze the loop curve character of stage-discharge rating curve, and develop a method to establish the stage-discharge rating curve by both the physiographic inundation model and the flood routing model. The flood propagation process of four storm events of the Yen-Shui River basin were simulated and the stage-discharge relations to be established by the presented method. There are rational accuracy obtained based on the comparisons of the simulated hydrographs of stage and discharge with the observed data at Hsin-Shin gaging station in the Yen-Shui River.

  Furthermore, the flood peak stage and the peak flow discharge do not happen at the same time, the loop rating curve is appeared and multi-peakflow shows multi-loop in stage-discharge rating curve. These loop curve characters are corresponding to the analytical results of the diffusion wave theory. However, the main peakflow discharges and corresponding stage of the four storms events forms a single rating curve, the main peakflow stage and corresponding discharge also forms a single rating curve. The rising segment and descending segment has each envelope curve respectively, the loop curve is only showed in the peakflow segment.

  Therefore, the presented method based on integrated both the physiographic inundation model and flood routing model for channel network can be used to established the stage-discharge rating curve for a gaging station in the irregular channel.
論文目次 中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅵ
圖目錄 Ⅵ
符號說明 Ⅸ

第一章:緒論 1-1
1-1研究緣起與目的 1-1
1-2文獻回顧 1-3
1-3本文組織 1-5

第二章:洪水過程中之水位-流量關係 2-1
2-1擴散波之水位-流量關係 2-1
2-1-1沿河波峯 2-2
2-1-2局部洪峯 2-3
2-1-3水位變化率與流量變化率 2-5
2-2洪流演算模式 2-6
2-2-1基本方程式 2-6
2-2-2數學模式之建立 2-8
2-2-3起始條件與邊界條件 2-10
2-3擬似二維地文性淹水模式 2-11
2-3-1基本方程式 2-11
2-3-2數學模式之建立 2-13

第三章:鹽水溪之豪雨-洪水過程 3-1
3-1鹽水溪流域之地文資料 3-1
3-1-1鹽水溪流域數值高程模型資料 3-1
3-1-2鹽水溪流域土地利用狀況 3-1
3-2鹽水溪流域之格區佈置 3-2
3-3水文資料 3-2
3-3-1降雨資料 3-3
3-3-2流量資料 3-3
3-3-3潮位 3-3
3-4暴雨-洪水之演算結果 3-3

第四章:水位-流量率定曲線比較與討論 4-1
4-1新市站之水位-流量率定曲線 4-1
4-2實測流量與演算流量之比較與討論 4-1
4-3水位歷線上漲肢與下降肢之比較與討論 4-3
4-4環狀水位-流量率定曲線 4-3
4-5水位-流量率定曲線之建立 4-4

第五章:結論與建議 5-1
5-1結論 5-1
5-2建議 5-2

參考文獻 Ref-1
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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2005-08-31起公開。
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