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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 許銘熙(Ming-Hsi Hsu) | |
dc.contributor.author | Yen-Hsiang Wang | en |
dc.contributor.author | 王彥翔 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-16T17:46:12Z | - |
dc.date.available | 2015-08-19 | |
dc.date.copyright | 2012-08-19 | |
dc.date.issued | 2012 | |
dc.date.submitted | 2012-08-14 | |
dc.identifier.citation | 1. 許銘熙,1979,”台北市排水系統暴雨逕流模擬之研究”,國立台灣大學農業工程研究所碩士論文。
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dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/64421 | - |
dc.description.abstract | 台灣地區受到特殊的水文與地文條件影響,每當颱風或暴雨事件發生時,中下游平原地區容易造成淹水,其中又以都市區淹水造成的人民生命財產損失最為嚴重,然而都會地區建築物林立,不透水面積表層增加,且蓄水面積下降,且大量密集的建築物改變了原本土地的水流狀況,產生了束縮水流及增加額外形狀阻力的現象,造成了淹水現象更為嚴重。
本研究主要目的在透過大型水槽模型實驗,找出建蔽率與曼寧n值的相關性,並分為表面阻抗造成的曼寧n值變化與建物形狀阻抗造成的曼寧n值變化兩者來討論,因此則能在一般計算網格當中加入建蔽率α,反應出含建物淹水時的情形,之後進一步計算當淹水深度達一定高度時,水流由建物外部流入內部體積轉換的情形,以反應建物於淹水時的實際現象。 本文將模式應用於台中市的模擬區,進行實際案例模擬,以2008年卡玫基颱風雨量資料,分別比較於淹水模式中依建蔽率調整地表粗糙度前後淹水範圍及淹水深度的變化,結果顯示未調整地表粗糙度值前會嚴重忽略建物阻水效應,因此當我們以二維漫地流模式進行都會地區地表淹水模擬時,於淹水模式中加入建物因子並依照建物占網格大小即建蔽率α調整表粗糙度值,可使淹水情形較符合實際狀況。 | zh_TW |
dc.description.abstract | Due to the special hydrographic and physiographic conditions in Taiwan, whenever a typhoon or rainstorm event comes, flooding is likely to occur in the middle and lower reaches of the plains. Noteworthily, the loss of lives and property caused by flooding will be the most considerable one in the metropolitan area. However, the modern tall building stands in great numbers in metropolitan areas, which leads to the increase of impervious area as well as the decline of water storage area. Furthermore, a large number of intensive building changes the original land flow conditions, resulting in a beam shrinking flow and the additional form drag phenomenon which makes the flooding phenomenon more serious.
The main purpose of this research is to find out the correlation of building coverage and the Manning ’s n through flume model experiment. To probe into this issue, the Manning ’s n changes is further divided into those caused by surface impedance and those caused by the building impedance. Thus, the building coverage can be added to the general computing grid and reflects the flooding situation with building. Afterwards, a further calculation can be carried out to have in hand the volume conversion situations when flooding depth reaches a certain height and when the water flows into the building so as to reflect the actual situation when the building is flooded. The model will be applied to the simulation district of Taichung City for an actual case simulation. Using the rainfall data of Typhoon Kalmaegi in 2008, we calibrate the surface roughness of the model in accordance with building coverage from the comparision of the flooding scope and flooding depth. The results show that we can seriously neglect the water blocking effect of the building before the adjustment of surface roughness. Therefore, it might be more pertinent to take into consideration of the building factor in the flooded mode and adjust the surface roughness according to the ratio of the building coverage in the grid, when the two-dimensional model is used to undertake the flow simulation of the metropolitan areas. In this way, we can make the flooding situation more in line with the actual situation. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T17:46:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-101-R99622024-1.pdf: 2868627 bytes, checksum: 5b97458ad27b9a3744bbc7f5ce5775fb (MD5) Previous issue date: 2012 | en |
dc.description.tableofcontents | 摘 要 I
Abstract II 目 錄 IV 照片錄 VI 表 錄 VI 圖 錄 VII 第一章 緒論 1 1-1 研究背景與目的 1 1-2 文獻回顧 2 1.2.1 漫地流模式 2 1.2.2 建物阻力效應 3 1.2.3 雨水下水道模式SWMM 4 第二章 建蔽率阻力試驗 6 2-1 儀器設備 6 2-2 試驗流程 7 2.2.1水深和流速選測點 7 2.2.2 流量率定 8 2.2.3 實驗注意事項 8 2-3 實驗結果 9 2.3.1水深 9 2.3.2流速 9 第三章 明渠中有建物阻礙之水理分析 26 3-1 矩形斷面水平渠道段面中放置建物阻力分析 26 3-2 矩形斷面水平渠道能量分析 27 3-3 阻塞效應 28 第四章 建蔽率對水流阻力的影響 32 4-1通水區表面阻力: 33 4-2建物形狀阻力: 34 4-3 n與n'和n'的關係: 35 4-4尺度比例之糙度值修正 36 第五章 模式驗證與比較 43 5-1建蔽率對建物阻抗影響測試 43 5-2尺度放大對粗網格地表曼寧粗糙度修正的影響 44 5.2.1細網格模擬建物阻水效應 44 5.2.2粗網格地表曼寧粗糙度修正的影響 45 第六章 實際案例分析(台中地區) 61 6-1 區域概述 61 6.1.1 地文資料 61 6.1.2 雨量資料 62 6.1.3 雨水下水道 62 6-2 模擬結果與討論 63 6.2.1各時段模擬結果比較 63 6.2.2最大淹水深度模擬結果比較 64 6.2.3 演算效率 66 七 結論與建議 93 參考文獻 95 附錄A 水流阻力無因次參數分析 99 附錄B 二維漫地流模式介紹 102 B-2 數值方法 103 附錄C 雨水下水道模式 106 C-1 地表逕流模組 106 C-2 輸水管線模組 107 照片錄 照片(2-1) 台大水工所全功能水槽 10 照片(2-2) 流速儀 10 照片(2-3) 電子閥門 10 照片(2-4) 60馬力抽水機 11 照片(2-5) 建物模型壓克力板 11 照片(2-6) 入流口之消能碎石與磚塊 12 照片(2-7) 出流口自由跌流 12 表 錄 表2-1 建蔽率0.04各測量點實驗數據 13 表2-2 建蔽率0.16各測量點實驗數據 14 表2-3 建蔽率0.25各測量點實驗數據 16 表2-4 建蔽率0.36各測量點實驗數據 16 表2-5 建蔽率0.49各測量點實驗數據 16 表2-6 建蔽率0.64各測量點實驗數據 18 表2-7 各建蔽率水位變動 19 表3-1 (3-2)式阻力分析 29 表3-2 建物能量坡降分析 29 表3-3 束縮段福祿數 29 表4-1 建物形狀阻力之曼寧粗糙度푛'之分析 39 表4-2尺度修正曼寧粗糙度比푛'之分析 39 表5-1 建蔽率與n值之關係 47 表5-2 各建蔽率之模擬結果 48 表5-3 模擬結果與實驗上游水深誤差分析 49 表6-1 舊台中市行政區建蔽率值 67 表6-2 各土地利用型態之曼寧糙度係數值 67 表6-3 台中市中央區雨量站卡玫基颱風降雨統計 68 表6-4 全模擬區淹水模擬結果面積統計 68 表6-5 各行政區淹水模擬結果面積統計 69 圖 錄 圖2-1 大型水槽循環示意圖 20 圖2-2 建物模型佈置 20 圖2-3 水深流速選測點位置 21 圖2-4 斷面平均流速測量方法 21 圖2-5建蔽率0.04實驗水面剖線 22 圖2-6建蔽率0.16實驗水面剖線 22 圖2-7建蔽率0.25實驗水面剖線 23 圖2-8建蔽率0.36實驗水面剖線 23 圖2-9建蔽率0.49實驗水面剖線 24 圖2-10建蔽率0.64實驗水面剖線 24 圖2-11理論流速與實驗值比較圖 25 圖3-1 渠道寬度變化示意圖 30 圖3-2 控制體積分析阻力圖 30 圖3-3 水流突擴突縮示意圖 31 圖3-4 能量坡降與建蔽率關係圖 31 圖4-1表面阻抗之曼寧粗糙度與建蔽率的關係圖 40 圖4-2形狀阻抗之曼寧粗糙度與建蔽率的關係圖 40 圖4-3 真實尺度下水流突縮突擴示意圖 40 圖4-4 修正粗糙度值與建蔽率關係(n_0=0.1) 42 圖4-5 修正粗糙度值與建蔽率關係(d=1m) 42 圖5-1 模擬試驗水槽之網格設佈置 50 圖5-2 模擬入流量 50 圖5-3 測試組模擬結果與實驗結果比較圖 51 圖5-4 建蔽率0.04模擬結果與實驗結果比較 52 圖5-5 建蔽率0.16模擬結果與實驗結果比較 52 圖5-6 建蔽率0.25模擬結果與實驗結果比較 53 圖5-7 建蔽率0.36模擬結果與實驗結果比較 53 圖5-8 建蔽率0.49模擬結果與實驗結果比較 54 圖5-9 建蔽率0.64模擬結果與實驗結果比較 54 圖5-10 建蔽率0.04,0.16,0.25模擬網格佈置 55 圖5-11建蔽率0.36,0.49,0.64模擬網格佈置 56 圖5-12 建蔽率0.04粗、細網格模擬結果比較 57 圖5-13建蔽率0.16粗、細網格模擬結果比較 57 圖5-14建蔽率0.25粗、細網格模擬結果比較 58 圖5-15建蔽率0.36粗、細網格模擬結果比較 58 圖5-16建蔽率0.49粗、細網格模擬結果比較 59 圖5-17建蔽率0.64粗、細網格模擬結果比較 59 圖5-18建蔽率0.49模擬結果比較 60 圖5-19建蔽率0.64模擬結果比較 60 圖6-1 台中模擬區數值高程圖 71 圖6-2 台中市行政區示意圖 72 圖6-3 台中市模擬區數值地形高程 73 圖6-4台中市模擬區土地利用圖 74 圖6-5台中市中央區建物資料 75 圖6-6 石岡雨量站卡玫基颱風降雨組體圖 76 圖6-7 彰化雨量站卡玫基颱風降雨組體圖 76 圖6-8 大肚雨量站卡玫基颱風降雨組體圖 77 圖6-9 神岡雨量站卡玫基颱風降雨組體圖 77 圖6-10 草屯雨量站卡玫基颱風降雨組體圖 78 圖6-11 芬園雨量站卡玫基颱風降雨組體圖 78 圖6-12 大坑雨量站卡玫基颱風降雨組體圖 79 圖6-13 桐林雨量站卡玫基颱風降雨組體圖 79 圖6-14 中竹林雨量站卡玫基颱風降雨組體圖 80 圖6-15 臺中雨量站卡玫基颱風降雨組體圖 80 圖6-16 台中地區雨量站徐昇氏降雨分區 81 圖6-17 模擬流程圖 82 圖6-18 臺中市模擬區卡玫基颱風調查淹水範圍 83 圖6-19 台中模擬區第4小時模擬淹水深圖 84 圖6-20 台中模擬區第8小時模擬淹水深圖 85 圖6-21 台中模擬區第12小時模擬淹水深圖 86 圖6-22 台中模擬區第16小時模擬淹水深圖 87 圖6-23 台中模擬區第20小時模擬淹水深圖 88 圖6-24 台中模擬區第24小時模擬淹水深圖 89 圖6-25 台中模擬區最大淹水深圖 90 圖6-26 東區太平區最大淹水深圖 91 圖6-27烏日區最大淹水深圖 90 圖A-1 水流正面撞擊建物面積示意圖 100 圖A-2 水流雷諾數與建物阻力係數關係圖 100 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 都市區建蔽率對水流計算之影響 | zh_TW |
dc.title | The impact of building coverage in the metropolitan area on the flow calculation | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 100-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 賴進松,鄧慰先,傅金城 | |
dc.subject.keyword | 淹水模式,建蔽率,SWMM, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Inundation model,building coverage ratio,SWMM, | en |
dc.relation.page | 109 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2012-08-14 | |
dc.contributor.author-college | 生物資源暨農學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 生物環境系統工程學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 生物環境系統工程學系 |
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