石門水庫異重流全洪程觀測 精準掌握水庫排砂操作時機水利規劃試驗所

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  發刊期數:第0314期/ 發布日期:2019/01/18

圖1 義興電廠艾利颱洪時高濃度渾水逕流_pic

颱風豪雨會將集水區運移至水庫庫區,如93年艾利颱風來襲,帶來7億立方公尺的水量,同時大量泥匯流至石門水庫庫區(如圖1),造成水庫大量淤積,庫容大幅減少,嚴重影響水庫使用年限。

  • 圖1 義興電廠艾利颱洪時高濃度渾水逕流
  • 圖2 石門水庫觀測站建置圖

為有效掌握泥運移及異重流特性,水利規劃試驗所於93年9月起開始建置石門水庫全洪程觀測系統,若依據空間分布,此系統架構可以分成四個主要部分:首先第一部份為石門水庫庫區上游羅浮深槽觀測樁(如圖3),主要觀測每場颱洪期間,上游集水區流入庫區的流量、濃度與量變化情形;第二部分在羅浮至大間的系列觀測浮台(如圖2),採用TDR觀測技術量測泥濃度,並透過即時傳輸技術,達到遠端監控異重流運移過程(如圖4);第三部分為前活動式任意層取樣設施,觀測前渾水潭形成過程及分層濃度分布,提供電廠排隧道適當排時機的建議。而第四部分則是觀測溢洪道、排隧道、PRO等設施排狀況,可以依據觀測的入庫與出庫泥狀況,分析各颱洪場次排比。因此,石門水庫觀測是從入庫、庫區異重流運移、前濃度取樣分析渾水潭濃度到出流設施濃度量測的全區量測,完整掌握泥入庫、運移到出庫的過程。

  • 圖3 羅浮測站(入庫邊界)深槽觀測樁
  • 圖4 庫區浮台TDR自動化量測系統(垂直8層)藉由無線傳輸提供異重流運移位置及濃度

藉由石門水庫全洪程觀測系統的輔助,可以有效掌握異重流運移及前渾水潭狀況,提升石門水庫操作的時機掌握。以蘇力颱風為例,當次颱風掌握到異重流運移至大並利用電廠改建排道,排出底層高濃度濁水,藉由泥濃度觀測協助泥排放決策,將有助水庫庫容永續管理。

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