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論文中文名稱:以HHT建立感潮河段率定曲線 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Development of stage-discharge relation on tidal streams using HHT [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:100
出版年度:101
中文姓名:王皓毅
英文姓名:Hao-YI Wang
研究生學號:99428081
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2012-07-10
論文頁數:59
指導教授中文名:陳彥璋
口試委員中文名:陳主惠;童慶斌;林裕彬
中文關鍵詞:感潮河段HHT率定曲線
英文關鍵詞:Tidal streamsHilbert-Hung TransformRating curve
論文中文摘要:由於受到天體引力的影響,使得感潮河段的水文水理現象尤其複雜,加上上游河川水流下瀉,使之形成週期性的漲退關係,而難以用時間序列方式推求感潮河段流量之大小,亦不同於非感潮河段的單一水位對應單一流量的關係。面對氣候變遷與極端水文事件逐漸上升的狀態下,感潮河段水位-流量之關係勢必為未來災害探討的重要因素。
不同以往使用既有水理模式之方法,本研究將具有訊號特性之感潮河段水位數據利用時頻分析方法Hilbert-Hung Transform(HHT),做為感潮河段水位分析之工具,選取台北與三重之重要溝通橋梁—台北橋作為主要分析地點,將水位訊號所分解之本質分量函數(Intrinsic Mode Functions,IMF)做進一步的分析,並蒐集年度實測流量,共同探討HHT於製作感潮河段率定曲線之可行性,一旦關係建立,於未來即可發展具即時性之流量推估方法,更可有效減少施測次數而得到準確之流量,達到事半功倍的效果。
論文英文摘要:Because of astronomical phenomena, it’s complicated to explain the hydraulic variability on the tidal reaches. The periodical relation which up and down is difficult to estimate the discharge timely, however it’s different with the nontidal reaches that exist the relation one-by-one. The extreme hydraulic events will occur frequently in the change of climate. Therefore, it’s important component to discuss the relationship on tidal reaches.
Unlike other model method, this study used Hilbert-Hung Transform method (HHT) to analysis the stage of tidal reach. Accorading to the tidal stage and observed discharge in Taipei Bridge, we can obtain IMF to establish the relationship between the stage and discharge. After defind the relationship, we can perform other similar study. It certainly be helpful to estimate the timely discharge in the future.
論文目次:摘 要..................................i
ABSTRACT................................ii
誌 謝...................................iii
圖目錄..................................vii
表目錄..................................ix
第一章 緒論.............................1
1.1 前言............................1
1.2 研究動機與目的..................1
1.3 論文架構簡介....................2
第二章 文獻回顧.........................4
2.1 時頻分析........................4
2.1.1 簡介............................4
2.1.2 水文序列相關研究................4
2.2 訊號分析........................8
2.2.1 訊號介紹........................8
2.2.2 數位訊號處理....................9
2.2.3 常用分析工具....................10
第三章 潮汐理論與相關研究...............12
3.1 潮汐理論........................12
3.1.1 潮汐現象........................12
3.1.2 潮汐組成........................13
3.1.3 調和分析........................15
3.2 感潮河段相關研究................16
第四章 研究方法.........................18
4.1 HHT架構.........................18
4.1.1 經驗模態分解法(Empirical Mode Decomposition)....20
4.1.2 希爾伯特轉換(Hilbert Transform).23
4.2 HHT之相關使用準則...............24
4.2.1 停止準則........................24
4.2.2 包絡線..........................25
4.2.3 邊界效應........................25
4.3 HHT特性與應用...................25
第五章 研究區域.........................27
5.1 研究區域介紹....................27
5.2 資料蒐集與彙整..................27
5.2.1 水位資料........................27
5.2.2 全潮流量觀測數據................29
第六章 結果與討論.......................34
6.1 研究結果........................34
6.1.1 EMD法...........................34
6.1.2 全潮流量........................38
6.2 分析及討論......................40
6.2.1 總振幅水位與原始水位............40
6.2.2 建立感潮河段率定曲線............44
第七章 結論與建議.......................52
7.1 結論............................52
7.2 建議............................53
參考文獻................................54
符號彙編................................58
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