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論文中文名稱:南勢溪攬勝橋之流量觀測方法的建立 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Building a method of discharge measurement Nanshih Creek at Lansheng Bridge [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
出版年度:97
中文姓名:張汶璟
英文姓名:Wen-Ching Cheng
研究生學號:95428073
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2008-06-20
論文頁數:72
指導教授中文名:陳彥璋
指導教授英文名:Yen-Chang Chen
口試委員中文名:謝政道;林鎮洋;楊翰宗
中文關鍵詞:流量測量平均/最大流速比機率
英文關鍵詞:measurementdischargeflowstage-discharge rating curve
論文中文摘要:基本流量資料蒐集為科學之研究、水源之管理、水庫之操作以及防洪之設計等之重要依據,亦是水利、水保工程下達決策之重要參考。新店溪青潭自來水水源水質保護區上游之南勢溪為台北縣市民之用水來源之ㄧ,此水源影響民生用水之深,為了掌握南勢溪流域之水源,本研究於南勢溪流域唯一的攬勝橋流量站觀測流量。
常流量使用機械式流速儀與30磅鉛魚進行攬勝橋各測線之流速與水深量測;高流量時期,使用具有懸吊系統之貨車一同垂吊ADP流速儀與高磅數鉛魚量測攬勝橋各測線之流速與水深,量測後兩者皆使用中斷面法計算總流量。
經由長期的水位與流量觀測,最後建立出高可信度之水位-流量率定曲線,使攬勝橋之常流量資料具有即時監測性。
另外利用量測資料建立一高效率的高流量量測方法,藉由平均流速與最大流速有一常數關係,量測最大流速推估平均流速,以及水位-面積關係推估通水斷面積,將兩者乘積後可於短時間取得高流量資料,即可大幅降低量測人員暴露危險環境之風險。
建立便利的流量觀測方法,即是增廣流量資料之取得,未來新增水利設施或水利相關建設時,經由準確資流量資料的依據,亦可發揮任何工程之最大經濟效益。
論文英文摘要:The discharge measurement is foundation of scientific research, water resource management and reservoir operation. The Nanshih creek is major supply water source in the Taipei urban. Hence, the research was measured discharge in Nanshih creek at Lansheng Bridge.
In the duration of normal discharge, the Price AA was used for discharge measurement. In the duration of flood stages, the ADP was used. Both measurement have water depth and flow velocity. The discharge was calculated by Mid-Section Method. Through the extended measurement work, those established high validity and realizable stage-discharge rating curve in normal discharge duration.
The measurement data can support further application. Through the relationship of maximum velocity and mean velocity can reduce staffs exposed in the dangerous environment. Also, it can make discharge measurement more efficiently in the flood duration.
The validity and realizable discharge data could improved construction cost. The easy discharge measurement method means more data can collected in the same time.
論文目次:目錄

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的 1
1.3 論文架構簡介 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 河川通水斷面 4
2.2 流量觀測 8
2.2.1 傳統平時流量觀測法 8
2.2.2 傳統高流量觀測法 10
2.2.3 現代流量觀測法 15
2.3 間接推估流量 24
2.4 小結-流速流量觀測方法之比較 27
第三章 實驗原理與設備 29
3.1 ADP量測原理-杜普勒效應 29
3.2 儀器簡介 32
3.2.1 Mini-ADP杜普勒聲波流速儀 32
3.2.2 傳統式流速儀 34
3.3 儀器測量基本運作及應用方法 36
3.4 河川斷面量測 40
3.5 機率流速分佈理論 41
3.6 斷面平均流速與最大流速 45
第四章 量測結果分析與應用 47
4.1 研究區域概述 47
4.2 河川斷面測量結果 49
4.3 常流量 51
4.4 颱洪時期之流量 54
4.5 水位-流量率定曲線 61
4.6 建立高效率流量觀測方法 62
4.7 量測誤差分析 64
4.8 準確性分析 65
第五章 結論與建議 67
5.1 結論 67
5.2 建議 68
參考文獻 69

表目錄
表2.1 實測流速流量技術之整理 28
表3.1 ADP Frequency & Capability 33
表4.1 攬勝橋流量站況資料 48
表4.2 流量測驗記載表 53
表4.3 聖帕颱風-(first)攬勝橋水位110.95m之流量計算 60
表4.4 攬勝橋2007年各場高流量資料 60



圖目錄
圖1.1 研究架構流程圖 3
圖2.1 儀器-測桿 5
圖2.2 透地雷達量測河川斷面 6
圖2.3 透地雷達量測斷面結果 6
圖2.3 中斷面法 10
圖2.4 平均斷面法 10
圖2.5 流速儀測流速輔助索設備示意圖 11
圖2.6 覘孔版照準器量測方法 13
圖2.7 浮標法-表面浮標與桿狀浮標 13
圖2.8 浮標法施測時之俯視 14
圖2.9 流速分佈圖 15
圖2.10 ADV 2D與3D示意圖 16
圖2.11 ADV以及測桿儀器 16
圖2.12 BoogieDoppa 17
圖2.13 BoogieDopp 17
圖2.14 ADCP掛載於漂浮小船之情況 18
圖2.15 ADCP與載具於現場裝設情形 19
圖2.16 ADCP與載具於現場裝設情形 19
圖2.17 頻率600kHz的H-ADCP 20
圖2.18 Flow200、自計水位計與HADCP位於河道 20
圖2.19 杜普勒脈衝雷達與GPR架設於直升機上 21
圖2.20 儀器屋上架設收發天線 21
圖2.21 在橋面下架設連續波雷達觀測流量 22
圖2.22 測量流量的觀測屋 22
圖2.23 ESVs測量流量 23
圖2.24 高水位時之流量與水位關係 25
圖2.25 同水位時變量流與定量流之流速分佈 25
圖3.1 Doppler Shift for Reflected Sound 30
圖3.2 聲波傳遞情況 31
圖3.3 發生兩次杜普勒效應 31
圖3.4 Mini ADP與Electronics Assembly 32
圖3.5 Mini-ADP RiverSurveyor System其他要件 33
圖3.6 垂直式旋杯流速儀與測量配件 34
圖3.7 平常測量流量之其他配件 35
圖3.8 ADP發射與反射聲波的情況 36
圖3.9 聲波訊號遇到河床底 36
圖3.10 同測線上取得多點流速 37
圖3.11 ADP於陸地方向羅盤教正 37
圖3.12 ADP無線傳輸資料 38
圖3.13 流速儀測量流量 39
圖3.14 測深捲軸器以及標竿量測斷面 40
圖3.15 水準儀量測基準點 40
圖3.17 Ohio River at Sewickly平均流速與最大流速 45
圖3.18 South Esk River 不同水位具有相同M值 45
圖3.19 Tiber河4個流量站位置 46
圖3.20 Tiber河4個流量站(a) 值整合前(b) 值整合後 46
圖4.1 南勢溪攬勝橋之地理位置 47
圖4.2 攬勝橋之水尺 48
圖4.3 攬勝橋之平時流況(由上游往下游方向) 49
圖4.4 攬勝橋河川斷面基準點 49
圖4.5 2007年攬勝橋之斷面變化 50
圖4.6 攬勝橋年斷面變化 50
圖4.7 攬勝橋常流量之下游斷面 51
圖4.8 垂直式旋杯流速儀掛載於30磅鉛魚上方及實測情況 52
圖4.9 平常流量量測情形 52
圖4.10 鉛魚與ADP垂釣情況 54
圖4.11 人員於車中進行資料收集 55
圖4.12 攬勝橋-高流量之上游斷面變化 55
圖4.13 8月19號攬勝橋水尺現況 56
圖4.14 8月19號聖帕颱風實測上游斷面情形 56
圖4.15 聖帕颱風(first)水位110.95m17條測線流速剖面圖 57
圖4.16 聖帕颱風(first)攬勝橋水位110.95m等流速線圖 59
圖4.17 南勢溪攬勝橋水位-流量率定曲線 62
圖4.18 攬勝橋之斷面平均流速與最大流速關係 63
圖4.19 攬勝橋高效率方法之水位與通水斷面積關係 64
圖4.20 攬勝橋高效率流量觀測方法之誤差次數直方圖 65
圖4.21 攬勝橋高效率流量觀測方法之累積誤差分佈曲線 65
圖4.22 攬勝橋實測流量與推估流量 66
論文參考文獻:參考文獻
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論文全文使用權限:同意授權於2013-08-27起公開