提高未來流域土砂管理應用 建置臺灣本土河川輸砂公式水利規劃試驗所

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  發刊期數:第0303期/ 發布日期:2018/11/02

修正Wu et al. (2000)推移載公式無因次項資料迴歸關係圖_pic

臺灣河川量相當大,國外常用的輸公式應用於臺灣河川時,往往有相當大的不確定性。水利規劃試驗所收集國內外輸公式進行評估,配合補充調查與監測,進行臺灣本土化輸公式之建置與應用研究。

本研究收集臺灣河川流量與泥觀測資料,辦理河床質粒徑補充調查,並針對不同河床質型態、坡度、流量特性等因子,進行既有輸公式於臺灣河川適用性探討。依臺灣不同河川特性,分別以大甲溪(卵礫石劇烈沖淤河川)、濁水溪(辮狀河川)及高屏溪(高含濃度河川)為研究範圍。以三年時間,建立一組通用適合於臺灣河川之輸公式,分為推移載與懸浮載公式各別探討。

本土化輸公式建立流程包括三大步驟:(1)既有輸公式於臺灣河川之評估;(2)本土化輸公式之建立;(3)本土化輸公式之驗證、評估與修正。如以下流程圖所示:

根據評估之候選輸公式,綜合不同河川特性,提出建議輸公式,再利用臺灣河川相關基本資料,迴歸優選公式之係數,提出Wu et al.(2000)臺灣河川資料修正係數公式與本土化輸公式(Yeh et al.,2017)。

Wu et al. (2000)臺灣河川資料修正係數公式如下:

推移載公式:
  • 修正Wu et al_ (2000)推移載公式無因次項資料迴歸關係圖
  • 本土化輸公式建立流程
懸浮載公式:
  • 修正Wu et al_ (2000)懸浮載公式無因次項資料迴歸關係圖

建立之本土化輸公式如下:

推移載公式:
  • 推移載公式無因次項資料迴歸關係圖
懸浮載公式:
  • 懸浮載公式無因次項資料迴歸關係圖

以相同模擬條件與參數,比較不同輸公式模擬結果。在大甲溪濁水溪高屏溪之模擬案例中,以Wu et al. (2000)臺灣河川資料修正係數公式之模擬結果為最佳,各案例底床沖淤變化總誤差平均值為1.21m;在濁水溪高屏溪質特性河川案例中,本土化輸公式 (Yeh et al.,2017) 有最佳結果,底床沖淤變化誤差平均值為1.13m;在大甲溪陡坡卵礫石特性河川中,則以Wu et al.2000)臺灣河川資料修正係數公式之模擬結果為最佳,底床沖淤變化誤差平均值為1.09m,故此提出之輸公式,的確有提升動床模擬精確度之效果,未來在流域管理之應用中,可用以提高各改善方案模擬的有可靠性

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