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論文中文名稱:以EEMD建構颱洪時期翡翠水庫與上游水位相關性 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Using EEMD to Build the Relationship of Water Stages Between Feitsui Reservior and Upstream Rivers during Typhoon and Flooding [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:土木工程系土木與防災碩士班
畢業學年度:105
畢業學期:第二學期
出版年度:106
中文姓名:許惠筑
英文姓名:Hui-Chu Hsu
研究生學號:104428072
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2017/07/29
論文頁數:82
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:高蘇白;葉惠中;衛強
口試委員英文名:Su-Pai Kao;Hui-Chung Yeh;Chiang Wei
中文關鍵詞:翡翠水庫整體經驗模態分解法逐步迴歸
英文關鍵詞:Feitsui ReservoirEnsemble Empirical Model DecompositionStepwise Regression
論文中文摘要:臺灣河川坡陡流急且降雨時空分布不均,且每年颱風、梅雨季帶來大量雨水,但容易山洪暴漲氾濫成災,而乾旱則旱象危機無水可用。因此興建水庫和構築堰壩,成為政府重要水資源政策,除了蓄水及兼具河川整治與防洪減災功能外,更可創造發電、觀光附加價值。
本研究係利用黃鍔博士發展出的整體經驗模態分解法(Ensemble Empirical Model Decomposition, EEMD)來進行訊號分析,作為分析翡翠水庫水位之工具。將翡翠水庫水位站量得的水位經由EEMD後,水位分解為數個本質模態函數(Intrinsic Mode Functions, IMF)。將水位訊號所分解出來的本質分量再做進一步的分析與探討,以解釋影響翡翠水庫水位的構成的因素,得到的IMF分為庫區降雨影響因子、放水影響因子及上游水位影響因子,分別使用逐步迴歸推估颱洪水位,進而預測翡翠水庫在颱洪時期的水位變化,並分別算出驗證組R^2和RMSE得出結果判定預估準確。
論文英文摘要:Rivers in Taiwan are in high gradient slopes and large flow velocity. Also, the rainfall is unevenly distributed. Every year, typhoon and plum rain season bring abundant rain to Taiwan but easy to flash flood and cause disaster. The drought cause the crisis of dry spell so that there’s no water for using. Therefore, constructing the reservoirs and the weirs have become the government’s important policy of water resources. In addition to the function of water storage, river regulation, and flood prevention, it also can create additional value for generating electric power and sightseeing.
This study was made use of EEMD (Ensemble Empirical Model Decomposition) developed by Dr. Norden.E.Huang to conduct the signal analysis and as the tool to analyze of the water level of Feitsui Reservoir. The water levels gauged in Feitsui Reservoir gaging stations converse into several IMF (Intrinsic Mode Functions) after EEMD. The water level signal decomposition of the essential components to do further analysis and discussion. To explain the factors that affect the composition of the emerald reservoir water levelThe IMF we get can be divided into reservior rainfall factors and underwatering factors and Upstream Rivers factors .Respectively use stepwise regression to estimate water level during typhoons and flooding, and then predict the changes of Feitsui Reservoir water levels during typhoons and flooding, and respectively calculate R2 and RMSE from confirmatory team to get the results and determined if the estimate is accurate or not.
論文目次:摘要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機與目的 1
1.3論文架構與流程 2
第二章 文獻回顧 4
2.1時頻分析 4
2.3 EMD及EEMD之相關研究 6
2.3水位推估相關研究 8
第三章 研究方法 11
3.1經驗模態分解法 11
3.2本質模態函數 14
3.3整體經驗模態分解法(EEMD) 15
3.4迴歸分析 17
3.4.1逐步迴歸 17
3.4.2迴歸相關性 19
第四章 研究區域 21
4.1研究區域概述 21
4.2資料蒐集與彙整 26
4.2.1水位站資料 27
4.2.2雨量站資料 29
4.2.3放水量資料 30
第五章 結果與討論 33
5.1研究結果 33
5.2分析及討論 37
5.2.1庫區降雨影響因子 38
5.2.2放水影響因子 48
5.2.3上游水位影響因子 57
5.2.4原始水位推估 69
第六章 結論與建議 77
6.1結論 77
6.2建議 78
參考文獻 79
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