Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/91053
標題: 不同土地利用型態下降雨-逕流分析之研究
Study on Rainfall-Runoff Analysis under Different Land Use Patterns
作者: 楊國賢
Kuo-Hsien Yang
關鍵字: Rainfall-runoff models;Tank models;Different land use patterns;降雨-逕流模式;水筒模式;不同土地利用型態
引用: 1. 小林慎太郎、丸山利輔,1976,「Powell之共軛方向法於水筒模式參數探索之應用」,日本農業土木學會論文集,第65期,pp.42-47。 2. 丸山利輔,富日正彥,小林慎太郎、藤森新作,1979,「複合水筒模式於廣域水收支解析之應用-1.複合水筒模式之特徵與構成」,日本農業土木學會誌,第47卷,第1期,pp.19-24。 3. 中桐貴生、渡邊紹裕、堀野治彥、丸山利輔,1998,「紀川流域之流域水循環模式的開發-利用流域水循環模式之農業用水利用分析(Ⅰ)」,日本農業土木學會論文集,第198期,pp.899-909。 4. 中桐貴生、渡邊紹裕、堀野治彥、丸山利輔,2000,「紀川流域之流域水循環模式的開發-紀川流域之農業用水供需與反覆利用分析(Ⅱ)」,日本農業土木學會論文集,第215期,pp.35-42。 5. 王如意、易任,1992,「應用水文學(上、下冊)」,臺北:茂昌圖書,pp.458-468,pp.51-52。 6. 王如意,鄭士仁,2002,「降雨效應與土地利用改變對逕流特性之影響」,博士論文,臺北:國立台灣大學,pp.1-10,pp.31-38。 7. 永井明博、角屋睦,1979,「流出模式參數之最佳化手法」,京都大學防災研究所年報,第22期B-2,pp.209-224。 8. 田中丸治哉,1995,「水筒模式參數的大區域探討」,日本農業土木學會誌,第63卷,第5期,pp.503-512。 9. 田中丸治哉、永原仲彥,1997,「SCE-UA法於水筒模式參數大域探索之應用」,平成6年度土木學會關西支部年灌溉要,pp.Ⅱ-4-1~2。 10. 市川溫、佐藤康弘、立川康人、椎葉充晴,1997,「長短期流出計算統合型水田模式的建構與利用結構性模式化法之因子模式化」,水文.水資源學會誌,第10卷,第6期,pp.557-570。 11. 早瀨吉雄,1992,「中山間地水田域之洪水防止機能評價」,日本農業土木學會應用水文研究部會,應用水文,第4期,pp.81-89。 12. 角屋睦、永井明博,1980,「流出解析法(其12),水筒模式與SP法之最僅率定」,日本農業土木學會誌,第48卷,第1期,pp.51-59。 13. 志村博康,1982,「水田、旱田之治水機能評估」,日本農業土木學會誌,第50卷,pp.25-29。 14. 佐藤政良,1998,「水田地域還原水之流出特性分析」,農業土木學會誌,第66卷,第2期,pp.87-93。 15. 李皓鉞,2005,「修正型水筒模式於都市區域降雨-逕流之應用及分析」,碩士論文,臺中:國立中興大學土木工程研究所,53。 16. 近森邦英、紙井泰典,1979,「水筒模式最佳率定法之基礎檢討」,京都大學防災研究所年報,第22期B-2,pp.209-224。 17. 林佳珍,程桂興,李光敦,1998,「地形性水文模式在河川治理規劃之應用」,第九屆水利工程研討會論文集,pp.55-63。 18. 陳榮松、堀野治彥、丸山利輔、早瀨吉雄,1992,「等流條件下傾斜面粗糙係數之試驗研究-農用坡地排水計劃之有關基礎研究(Ⅱ)」,農業土木學會論文集,第160期,pp.43-49。 19. 陳榮松,1993,「造成農地之排水計畫相關基礎研究」,博士論文,日本:京都大學。 20. 陳榮松、王宇靖,2003,「水筒模式參數自動化率定之研究」,興大工程學刊,第14卷,第1期,pp.65-75。 21. 陳榮松、謝正晟、畢嵐杰,2003,「水筒模式參數全域最佳化率定之研究」,台灣水利,第51卷,第2期,pp.34-45。 22. 陳榮松、楊國賢、王國樑、張淯傑,2009,「水筒模式應用於水稻梯田降雨-逕流之研究」,農業工程學報,第3卷,第55期,pp.88-100。 23. 陳榮松、楊國賢、王國樑、張松源,2009,「修正型水筒模式應用於水稻梯田降雨-逕流之研究」,台灣水利季刊,第3卷,第55期,pp.28-35。 24. 陳榮松、楊國賢、詹永年,2014,「都市型水筒模式應用於筏子溪流域之研究」,台灣水利季刊,第62卷,第1期,pp.73-83。 25. 堀野治彥、陳榮松、丸山利輔、早瀨吉雄,1992,「人工降雨條件下傾斜面粗糙係數之試驗研究-農用坡地排水計劃之有關基礎研究(Ⅰ)」,農業土木學會論文集,第158期,pp.87-94。 26. 張順竹,2004,「坡地旱田降雨逕流分析研究」,碩士論文,臺中:國立中興大學土木工程研究所。 27. 張淯傑,2005,「水稻梯田降雨-逕流模擬之研究」,碩士論文,臺中:國立中興大學土木工程研究所。 28. 菅原正巳,1972,「流出解析法」,日本:共立出版株式会社。 29. 彭文霈,2004,「降雨逕流模式應用於水稻梯田適用性之分析研究」,碩士論文,臺中:國立中興大學土木工程研究所。 30. 畢嵐杰,2004,「地表及地表下降雨-逕流模式之研究」,博士論文,臺中:國立中興大學土木工程研究所。 31. 詹永年,2008,「簡易水筒模式於筏子溪都市流域之應用研究」,碩士論文,臺中:國立中興大學土木工程研究所。 32. 臺灣地質知識服務網,http://twgeoref.moeacgs.gov.tw/GipOpenWeb/wSite/ct?xItem=146491&mp=105&ctNode=1233,經濟部中央地質調查所。 33. 篠原謹爾,1984,「水理學」,日本:國民科學社出版。 34. Bras R. L, 1990, 'Hydrology: An introduction to hydrologic science' Addison-Wesley, Reading, Mass. 35. Clark, C.O, 1945, 'Storage and the unit hydrography' Ttran. ASCE, Vol.100, No.2261, pp.1491-1446. 36. Dooge, J. C. I, 1959, 'A General Theory of The Unit Hydrograph' Journal of Geophysical Research, Vol.64, No.1, pp.241-256. 37. Duan, Q, Sorooshian, S and Gupta, V.K, 1992, 'Effective and efficient global optimization for conceptual rainfall-runoff models'Water Resources Research, Vol.28, No.4, pp.1015-1031. 38. Duan, Q, Sorooshian, S and Gupta, V. K, 1993, 'Calibration of Rainfall-Runoff Models: Global Optimization to the Sacramento Soil Moisture Accounting Model'Water Resources Research, Vol.29, No.4, pp.1185-1194. 39. Duan, Q, Sorooshian, S and Gupta, V.K, 1994, 'Optimal use of the SCE-UA global optimization method for calibrating watershed models'J. of Hydrology, Vol.158, No.3, pp.265-284. 40. Eagleson, P.S, 1970, 'Dynamic Hydrology'McGraw-Hill Book Co, New York, pp.325-366. 41. Holland J. H, 1975, 'Adaptation in Natural and Artificial Systems' University of Michigan Press. 42. Jasper A. Vrugt, Breanndan O Nuallainb, Bruce A. Robinsona, Willem Bouten, Stefan C. Dekker, Peter M.A. Sloot, 2006, 'Application of parallel computing to stochastic parameter estimation in environmental models', Computers & Geosciences, Vol.32, No.8, pp.1139-1155. 43. Nash, J.E, 1957, 'The from of instantaneous unit hydrograph'Inti. Assos. Sci. Hydrology, Vol.45, No.3, pp.114-121. 44. Rong-Song Chen, Lan-Chieh Pi and Cheng-Cheng Hsieh, 2005, 'Application of Parameter Optimization Method for Calibrating Tank Model'Journal of the American Water Resources Association, Vol.41, No.2, pp.389-402. 45. Rong-Song Chen, Kuo-Hsien Yang, 2011, 'Terraced paddy field rainfall-runoff mechanism and simulation using a revised tank model' Paddy and Water Environment, Vol.1, No.9, pp.237-247. 46. Rong-Song Chen, Kuo-Hsien Yang, Shun-Chun Chang, 2014, 'Rainfall-Runoff research on upland fields and a comparison of kinematic wave and improve tank models' Irrigation and Drainage (2015.5.3 Article first published online).
摘要: 
台灣地狹人稠,土地資源非常的有限,而平地的利用將近到達極限,往山坡地發展是不可避免的趨勢。現在鄰近都會地區的山坡地都相繼闆發成為高爾夫球場,觀光果園,茶園,菜園,別墅等等,甚至有規劃大型社區的開發計畫。這些地貌的改變,使得土地涵養水源的功能大受影響,在發生豪大雨的時候,地面的洪水逕流量和洪峰流量會顯著增大,其逕流歷線也會跟著改變,使得原有的排水系統無法負荷,造成臨近邊緣區域以及其下游地區存在水患增大的威脅。
在從事水利工程之規劃設計等相關問題時,如能掌握真實時的水文狀況,往往是水利工程成敗的關鍵,而最能顯現水文特性的,以降雨與逕流關係最為代表,爰此,如能以適當之模式模擬其逕流歷程,則對規劃設計有很大助益。要解決逕流問題,必須先要瞭解不同的土地利用而產生的排水變化量,而透過逕流量計算模式來掌控坡地逕流量的大小,則可作為後續排水系統規劃的依據。
本研究將以水文模擬較佳之四段式水筒模式為基礎,並將其簡化為水田、旱田及都市等3種水筒模式,各別探討於不同土地利用條件下之降雨-逕流分析,以了解其中的差異性。
依據本研究之結果顯示,3個水筒模式之整體模擬表現極佳,能夠準確的模擬出逕流量的變化,在均方根誤差RMSE及效率係數CE的評估值中都呈現出模式有良好的模擬結果,在不同土地利用型態下之降雨-逕流機制已完全掌握,在坡地梯田方面以水田水筒模式為代表,坡地旱田方面以旱田水筒模式為代表,都市計畫區方面以都市型水筒模式為代表。

The dense population of Taiwan has caused an inevitable trend toward the development of hillside real estate. Hills neighboring urban districts are gradually being developed for agriculture as tea plantations, orchards, and so on, and land is cleared to provide space for golf courses, villas, and other types of development. Such development harms natural watersheds and prevents the rapid influx of storm waters into rivers, lakes, or the sea from being slowed. When heavy rainfall occurs, rapid runoff across land and into rivers overwhelms existing drainage systems, causing flash floods and rapid increases in river levels.
While in the planning and design of water conservancy projects, such as to grasp the real time of Hydrological conditions, it become the key to the success of water conservancy projects. The best show of hydrological characteristics with rainfall-runoff is most representative. Therefore, if we can find the some models to simulate the hydrograph, than the great help for planning and design. To alleviate the problems associated with hillside rainwater runoff, understanding how different types of land usage affect drainage discharge rates is essential. We constructed a mathematical model based on land usage and discharge data that can be used to make and explain predictions, and provide a planning reference for hillside drainage systems.
We reviewed previous studies on hillside rainfall-runoff mechanisms and adopted a tank model as the basis for improving our three kind of tank model. Discussion the rainfall-runoff under the respective different land use patterns.
The result show that excellent performance simulation of the three kind of tank model.
URI: http://hdl.handle.net/11455/91053
其他識別: U0005-0207201512095100
Rights: 同意授權瀏覽/列印電子全文服務,2016-07-07起公開。
Appears in Collections:土木工程學系所

Files in This Item:
File Description SizeFormat Existing users please Login
nchu-104-8095062202-1.pdf5.15 MBAdobe PDFThis file is only available in the university internal network    Request a copy
Show full item record
 

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.