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系統識別號 U0002-2906200911294500
中文論文名稱 以不同因素分析探討其對淹水潛勢的影響
英文論文名稱 The study of the different effects on the potential flooding
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 水資源及環境工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Water Resources and Environmental Engineering
學年度 97
學期 2
出版年 98
研究生中文姓名 張哲愷
研究生英文姓名 Jhe-Kai Jhang
學號 696480937
學位類別 碩士
語文別 中文
第二語文別 英文
口試日期 2009-06-17
論文頁數 80頁
口試委員 指導教授-林意楨
委員-楊文衡
委員-許泰文
中文關鍵字 FLO-2D  GIS  Arc Hydro  淹水  入滲 
英文關鍵字 FLO-2D  GIS  Arc Hydro  flooding  infiltration 
學科別分類 學科別應用科學環境工程
中文摘要 林邊溪與東港溪由於人口密度高及開發密集,加上地勢低窪導致長年淹水,因此透過土地利用開發程度來探討,可有效掌握淹水狀況。本研究利用FLO-2D先以國家防災中心為標準的降雨量「150mm」、「300mm」、「450mm」、「600mm」將入滲係數考慮進來分析其淹水狀況,亦加入其它地文因子探討,接著利用衛星影像區分土地利用開發程度,探討不同開發程度所漥蓄的水量程度,之後再使用地理資訊系統GIS分析歸納各研究流域集水區之土地開發情形及坡度分級,以分析各研究區域因不同的坡度及土地利用開發程度,而導致淹水範圍之變化。
本研究分析結果,發現因土地開發程度較高而降雨入滲量與植被截流減少,導致淹水範圍變大;坡度的變化對集流時間及逕流量都會造成影響;從線性迴歸分析中,林邊溪流域之相關性較高,未來為求較合理之數據或結果,需要再加上詳細的人工結構物及抽水站資訊,考慮不同之淹水特性並選擇較合適之分析方法,以增加淹水模擬結果的精確度。
英文摘要 As a result of high population density, and high degree of land-use coupled with low-lying land have led basins of Tungkang River and Lin-Bian River facing serious problems of flooding. In this study, according to standard rainfalls which are "150mm", "300mm", "450mm", "600mm" of the National disaster prevention center, we have used FLO-2D with different infiltration coefficients to analyze the flooding situation. By using satellite images to distinguish the extent of different land-use, we use Geographic Information System (GIS) to analysis the effects on slopes and the degree of land-use on the flooding areas. The results of this study found that the development of different degree of land use, the amount of rainfall infiltration and vegetation have various effects on the flooding areas. The average slope will also has some impact on the time of the concentration and the runoff. From analyses of linear regression, the basin of Lin-Bian River have higher correlated coefficient.
In future similar studies, the artificial structures and pumping station’s information should be implanted in the numerical models. In order to increase the accuracy of simulated results, future studies should also consider a more suitable numerical model with different flooding characteristics.
論文目次 謝誌 Ⅰ
中文摘要 Ⅱ
ABSTRACT Ⅲ
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
符號表 X
§第一章 緒論 1
§1-1 前言 1
§1-2 研究動機與目的 2
§1-3 研究架構 3
§第二章 文獻回顧與理論分析 6
§2-1 文獻回顧 6
§2-1-1 土地利用 6
§2-1-2 地理資訊系統的應用 7
§2-1-3 淹水模式應用 8
§2-2 理論分析 11
§2-2-1 FLO-2D模式理論簡介 11
§2-2-2 FLO-2D控制方程式 14
§2-2-3 FLO-2D演算流程 16
§2-2-4 FLO-2D模式介紹 18
§2-2-5 FLO-2D表面粗糙及層流阻力係數設定 19
§2-2-6 FLO-2D所需資料 20
§2-2-7 FLO-2D分析結果 21
§第三章 研究流程與方法 22
§3-1 研究流域介紹 23
§3-1-1 林邊溪流域簡介 23
§3-1-2 東港溪流域簡介 23
§3-2 資料的收集與調查 24
§3-2-1 林邊溪流域 24
§3-2-2 東港溪流域 28
§3-3 水文分析 35
§3-4 ARC HYDRO 分析結果 35
§3-5 FLO-2D模擬分析 44
§3-5-1 FLO-2D 分析功能簡介 44
§3-5-2 FLO-2D 分析結果 48
§3-6 改變土地利用型態探討淹水狀況 60
§3-7 坡度對淹水面積的影響 62
§第四章 結果分析與討論 65
§4-1 土地利用對淹水地區的關係分析 65
§4-1-1 降雨150mm與衛星影像土地分類分比較 65
§4-1-2 衛星影像土地利用與假設的未開發比較 67
§4-2 地形坡度對淹水地區的關係分析 70
§4-3 流域淹水地區的綜合分析 71
§第五章 結論與建議 75
參考文獻 76

表目錄
表 2-2-1 漫地流層流阻力係數參照對照表(WOOLHISER,1975) 20
表 3-2-1 屏東各鄉鎮入滲係數 (屏東農田水利會) 33
表 3-2-2 漥蓄節流(FLO-2D MANUAL_MAIN_2006) 34
表 3-5-1 各流域參數設定係數值 47
表 3-5-2 以FLO-2D模擬林邊溪淹水面積狀況(150MM/DAY) 48
表 3-5-3 以FLO-2D模擬林邊溪淹水面積狀況(300MM/DAY) 50
表 3-5-4 以FLO-2D模擬林邊溪淹水面積狀況(450MM/DAY) 51
表 3-5-5 以FLO-2D模擬林邊溪淹水面積狀況(600MM/DAY) 53
表 3-5-6 以FLO-2D模擬東港溪淹水面積狀況(150MM/DAY) 54
表 3-5-7 以FLO-2D模擬東港溪淹水面積狀況(300MM/DAY) 56
表 3-5-8 以FLO-2D模擬東港溪淹水面積狀況(450MM/DAY) 57
表 3-5-9 以FLO-2D模擬東港溪淹水面積狀況(600MM/DAY) 59
表 4-1-1 集水區土地利用統計分析表 65
表 4-1-2 林邊溪衛星影像土利利用分類表 67
表 4-1-3 東港溪衛星影像土利利用分類表 67
表 4-1-4 林邊溪線性迴歸與相關係數 68
表 4-1-5 東港溪線性迴歸與相關係數 69
表 4-2-1 坡度統計表 70
表 4-3-1 佔整體集水區之線性與相關係數 72

圖目錄
圖 1-3-1 研究流程 5
圖 2-2-1 物理歷程(FLO-2D MANUAL_MAIN_2006) 12
圖 2-2-2 水道-洪水平原接觸區(FLO-2D MANUAL_MAIN_2006) 13
圖 2-2-3 FLO-2D八個方向演算 13
圖 2-2-4 FLO-2D流程圖 17
圖 2-2-5 FLO-2D操作模式架構 18
圖 2-2-6 利用FLO-2D淹水範圍套疊展示成果 21
圖 3-2-1 林邊溪流域鄉鎮界圖 25
圖 3-2-2 林邊溪水保局土地利用 25
圖 3-2-3 林邊溪流域衛星影像土地利用分類 26
圖 3-2-4 林邊溪流域範圍及河川 26
圖 3-2-5 林邊溪流域等高線 27
圖 3-2-6 林邊溪流域坡度圖 28
圖 3-2-7 東港溪流域鄉鎮界 29
圖 3-2-8 東港溪水保局土地利用 29
圖 3-2-9 東港溪流域衛星影像土地利用分類 30
圖 3-2-10 東港溪流域範圍及河川 30
圖 3-2-11 東港溪流域等高線 31
圖 3-2-12 東港溪流域坡度圖 32
圖 3-4-1 林邊溪流向 37
圖 3-4-2 東港溪流向 37
圖 3-4-3 林邊溪河流流出累積 38
圖 3-4-4 東港溪河流流出累積 38
圖 3-4-5 林邊溪溪定義 39
圖 3-4-6 東港溪溪定義 39
圖 3-4-7 林邊溪流域排水區 40
圖 3-4-8 東港溪流域排水區 40
圖 3-4-9 林邊溪排水線與集水點圖 41
圖 3-4-10 東港溪排水線與集水點圖 41
圖 3-4-11 林邊溪傾斜圖 42
圖 3-4-12 東港溪傾斜圖 42
圖 3-4-13 林邊溪傾斜大於30度圖 43
圖 3-4-14 東港溪傾斜大於30度圖 43
圖 3-5-1 模式控制檔 44
圖 3-5-2 運算控制資料檔 45
圖 3-5-3 降雨控制資料檔 46
圖 3-5-4 24小時延時無因次設計雨量 (經濟部水利署) 46
圖 3-5-5 入滲控制資料檔 47
圖 3-5-6 林邊溪淹水套疊狀況(150MM/DAY) 49
圖 3-5-7 以FLO-2D模擬林邊溪流域淹水狀況(150MM/DAY) 49
圖 3-5-8 林邊溪淹水套疊狀況(300MM/DAY) 50
圖 3-5-9 以FLO-2D模擬林邊溪流域淹水狀況(300MM/DAY) 51
圖 3-5-10 林邊溪淹水套疊狀況(450MM/DAY) 52
圖 3-5-11 以FLO-2D模擬林邊溪流域淹水狀況(450MM/DAY) 52
圖 3-5-12 林邊溪淹水套疊狀況(600MM/DAY) 53
圖 3-5-13 以FLO-2D模擬林邊溪流域淹水狀況(600MM/DAY) 54
圖 3-5-14 東港溪淹水套疊狀況(150MM/DAY) 55
圖 3-5-15 以FLO-2D模擬東港溪流域淹水狀況(150MM/DAY) 55
圖 3-5-16 東港溪淹水套疊狀況(300MM/DAY) 56
圖 3-5-17 以FLO-2D模擬東港溪流域淹水狀況(300MM/DAY) 57
圖 3-5-18 東港溪淹水套疊狀況(450MM/DAY) 58
圖 3-5-19 以FLO-2D模擬東港溪流域淹水狀況(450MM/DAY) 58
圖 3-5-20 東港溪淹水套疊狀況(600MM/DAY) 59
圖 3-5-21 以FLO-2D模擬東港溪流域淹水狀況(600MM/DAY) 60
圖 3-6-1 淹水面積交互比對圖 61
圖 3-7-1 林邊溪淹水面積套疊坡度圖 63
圖 3-7-2 林邊溪坡度分析圖 63
圖 3-7-3 東港溪淹水面積套疊坡度圖 64
圖 3-7-4 東港溪坡度分析圖 64
圖 4-1-1 林邊溪降雨150MM與衛星影像比較圖 66
圖 4-1-2 東港溪降雨150MM與衛星影像比較圖 66
圖 4-1-3 林邊溪衛星影像土地利用開發程度對淹水面積遞減百分比圖 68
圖 4-1-4 東港溪衛星影像土地利用開發程度對淹水面積遞減百分比圖 68
圖 4-1-5 林邊溪淹水深度與相關系數回歸方程式 69
圖 4-1-6 東港溪淹水深度與相關系數回歸方程式 69
圖 4-3-1 降雨150MM淹水佔整體集水區百分比 71
圖 4-3-2 降雨300MM淹水佔整體集水區百分比 71
圖 4-3-3 降雨450MM淹水佔整體集水區百分比 72
圖 4-3-4 降雨600MM淹水佔整體集水區百分比 72
圖 4-3-5 林邊溪與東港溪淹水面積佔整體集水區百分比(%) 72
圖 4-3-6 衛星影像開發之減少淹水面積的百分比 73
圖 4-3-7 未開發(80%)之減少淹水面積的百分比 73
圖 4-3-8 未開發(60%)的減少淹水面積的百分比 73
圖 4-3-9 未開發(40%)之減少淹水面積的百分比 73
圖 4-3-10 未開發(20%)之減少淹水面積的百分比 73

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網路資料來源
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國家災害防救科技中心
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國土資訊系統土地基本資料庫全球資訊網
http://www.land.moi.gov.tw/landdatabase/chhtml/index.asp
經濟部水利署水文水資源資料管理供應系統
http://gweb.wra.gov.tw/wrweb/
經濟部水利署易淹水地區水患治理計畫專屬網站
http://fcp.wra.gov.tw/
論文使用權限
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