淡水河流域水砂運移機制分析模擬及監測

計畫目標

本研究以淡水河為研究區域,研究內容主要係利用已監測或收集之水砂資訊,針對石門水庫、翡翠水庫及基隆河員山子分洪進行集水區之崩塌土方與水砂運移量進行評估,以及石門水庫及翡翠水庫庫區之入出庫泥砂與泥砂運移進行分析,以及建立淡水河下游河道之水砂運移量及水砂運移模式。

此外,結合國家地震中心正研發之底床沖刷技術、颱洪中心以表面流速推估流量之方法、以及自行研發或商用之一、二維河道沖淤模式,最後本計畫將配合國研院國網中心的災害管理資訊研發應用平台,介接整合流域水砂即時監測資料與水砂模式應用建置,完整呈現上述數值模式與監測成果,並於106年完成淡水河全流域水砂運移機制分析模式介接,故可達成本研究之目的與豐碩之成果。

平台應用效益

  • 提供資料介接、客製化輸入格式轉換。
  • 提供運算資源、儲存、異地備援。
  • 提供展示與查詢功能。

執行策略

使參與人員可深入了解集水區產砂、異重流和河道水理輸砂數值模式之研發、測試、檢定、驗証及應用。使參與人員可深入了解水砂監測相關儀器之運作原理及架設方式,並針對不同儀器之適用性布置於各個位置,完成任務。對於各模式之模擬功能、模式間如何引入銜接,並與現場觀測資料整合作適切展示,可以作全面而有系統的規劃。建立水砂運移之展示平台,方便非水利專業人員可在短時間內掌握狀況,亦可讓主管機關進行相關規劃及決策參考,以達到即時模擬操作之功效。衍生之專利技術希望能藉由技術移轉給產業界,提升本計畫研發成效。

  • 研究成果已與北區水資源局之石門水庫觀測結果、十河局河道斷面沖淤,進行石門水庫防洪減淤操作對下游河道沖淤之影響分析,可進行全區域之模擬。
  • 研究成果已與翡翠水庫管理局之河道泥砂濃度觀測結果、十河局河道斷面沖淤,進行翡翠水庫防洪操作對下游河道水理、河道沖淤及水體濃度變化之影響分析。
  • 開發之模式整合介面提供師生容易操作之工具,並成為教育訓練有效之教學平台。
  • 現場流速、水體泥砂濃度及底床量測等成果建構跨領域(UAV、ADCP、LSPIV、2D numerical model)整合應用之合作模式。

參考資料(發表記錄)

複合式量測採樣儀
  • Fong-Zuo Lee, Jihn-Sung Lai, Hui-Ming Hsieh, Cheng-Chia Huang and Yih-Chi Tan (2016)” Downstream impact investigation of released sediment from reservoir desilting operation “, 12th International Conference on Hydroscience & Engineering Hydro-Science & Engineering for Environmental Resilience November 6-10, 2016, Tainan, Taiwan.
  • Jihn-Sung Lai, Fong-Zuo Lee, Ching-Hsien Wu, Yih-Chi Tan and Tetsuya Sumi (2015)” Sediment bypass tunnels of the Shihmen Reservoir in Taiwan “, International workshop on Sediment bypass tunnels, ETH Zurich, Switzerland.

成果預覽

主題類別 模式運算
計畫期間 104 年1 月 ~ 106 年12月
執行單位 國立臺灣大學水工試驗所
計畫主持人 賴進松
關鍵字 水砂運移、水砂監測、數值模式、應用平台、模式介接
案例範圍 淡水河全流域
分析模式 NETSTARTS模式
分析資料 水位、水深、底床及輸砂量
平台介接資料 雨量站雨量資訊 (水利署北區水資源局)
地圖資訊(Google Map)