各主要商港細尺度港域波浪模組模擬範圍圖

TaiCOMS 風浪模擬子系統

遠域風浪模擬

近域風浪模擬

近岸風浪模擬 逐時風壓場

(WA02)

逐時風速 (WA03)

港灣環境資訊網

波高、週期、波向 作業化風壓場資料

(WA02、WA03)

巢狀邊界波譜檔 波高、週期、波向

巢狀邊界波譜檔 波高、週期、波向

圖2.17 TaiCOMS 風浪模擬子系統之組成架構及作業化模擬流程圖 2.1.3 水動力模擬系統

水動力模擬作業化系統主要目的同樣是針對國內主要商港(如基隆 港等)港區及近岸海域進行水位及流場模擬與預測，整體架構分為遠域 水動力模組、近域水動力模組及港區近岸水動力模組浪等三種不同尺 度的水動力模組，各模組特性及功用分述如下：

1. 遠域水動力模組：以西太平洋北緯 10°至 42°，東經 105°至 150°

之海域為模擬範圍，如圖 2.18 所示；數值計算格網採用 1/6°(或 10') 之球形座標之規則網格，又稱為大尺度水動力模組。遠域水位及流 場模擬採用的數值模式為歐盟發展的模式 COHERENS (COupled Hydrodynamical Ecological model for REgioNal Shelf seas)，與中央 氣象局每日預報之動態風(壓)場結合，成為適用於臺灣海域之潮汐 及風暴潮複合之水動力模式。

2. 近域水動力模組：以臺灣周圍海域為模擬範圍，涵蓋北緯 21°至 26.5°，東經 116.5°至 125°之海域，參考圖 2.18 所示；模式數值計 算格網採用 1/60°(或 1')之球面座標規則網格，又稱為中尺度水動力

展的模式 COHERENS，結合中央氣象局每日預報之動態風場進行 臺灣周圍海域潮汐變化及風驅流作業化模擬。同樣以臺灣周圍海域 為對象，TaiCOMS 另採用水深積分平均之二維有限元素水動力模 式(Finite Element Hydraulic Dynamic Model, FEHDM)建置中尺度近 域水動力模組，目的為模擬臺灣周圍潮汐(含氣象潮)水位、流場變 化及提供小尺度近岸水動力模組作業化模擬之邊界條件。模式基本 理論介紹參考附錄一，數值計算網格為不規則三角形元素格網，如 圖 2.19 所示，計有由 8237 個節點及 15800 個三角形元素。

3. 港區近岸水動力模組：初期以基隆港、臺北港、臺中港、布袋港、

安平港、高雄港、花蓮港及蘇澳港等 8 個主要商港為對象，分別針 對各商港及其鄰近海域建置適當的水位及流場模擬範圍，如圖 2.20 所示；因其模擬範圍明顯小於前述遠域及近域水動力模組，因此又 稱為小尺度港區近岸水動力模組。為能夠充份呈現港域形狀特性，

各港港區近岸水動力模組數值計算網格採用較具調適性的有限元 素三角形網格。同樣地，因應藍色公路發展提供細緻化水位及流場 模擬資訊，港研中心及前期計畫已陸續完成離島澎湖海域、金門海 域及本島東南海域、屏東南灣海域等小尺度水動力模組之建置，各 海域小尺度水動力模組模擬範圍如圖2.21~圖 2.24 所示。

同樣地，近年TaiCOMS 已針對近域及近岸等有限元素水動力模組 整合成為新的水動力模擬子系統，其組成架構及作業化模擬流程如圖 2.25 所示。由作業化模擬流程顯示在近域(中尺度)水動力模組執行完畢 後，系統產生各近岸(小尺度)水動力模組之邊界條件，各近岸水動力模 組再同步執行數值模擬。

圖2.18 遠域及近域(虛線)水動力模組模擬範圍示意圖

2000002300000240000025000002600000270000028000002900000 300000 400000 500000 600000 700000 800000 900000 1000000 1100000 Nodes = 8237

Elements = 15800

圖 2.19 各主要商港近岸(小尺度)水動力模組模擬範圍示意圖

150000 200000 250000 300000 350000

3000002780000279000028000002810000 310000 320000 330000 340000 350000 z

3000002780000279000028000002810000 310000 320000 330000 340000 350000 z

330000 340000 350000 360000

271000027200002730000

310000 320000 330000 340000

2640000265000026600002670000 z

- 1900 Old Range 70

265000 270000 275000 280000 285000290000 295000 300000 305000

278000027850002790000279500028000002805000 Tidal station

Current station

臺北縣

265000 270000 275000 280000 285000290000 295000 300000 305000

278000027850002790000279500028000002805000 Tidal station

Current station

臺北縣

180000 185000 190000 195000 200000 205000 2670000 20.010.0 5.0 3.0 1.0 Tidal Station

Current Station

Taichung

180000 185000 190000 195000 200000 205000 2670000 20.010.0 5.0 3.0 1.0 Tidal Station

Current Station

Taichung

165000 170000 175000 180000 185000

248000024850002490000249500025000002505000

100.0z 50.0 40.030.0 20.0 15.010.0 5.0 3.0

Tidal sta tion Current station

高雄縣

165000 170000 175000 180000 185000

248000024850002490000249500025000002505000

100.0z 50.0 40.030.0 20.0 15.010.0 5.0 3.0

Tidal sta tion Current station

高雄縣 林園鄉 高雄縣梓官鄉

140000 150000 160000 170000

25700002580000259000026000002610000

145000252500025300002535000254000025450002550000 150000 155000 160000 165000 170000 100.0

.0 NODES =ELEMENTS = 72953829 二仁溪口

145000252500025300002535000254000025450002550000 150000 155000 160000 165000 170000 100.0

.0 NODES =ELEMENTS = 72953829 二仁溪口

280000 300000 320000 340000 360000 380000

2580000260000026200002640000

Nodes =4159 Elements=7807

150000 160000 170000 180000 190000 200000 210000 220000

267000026800002690000270000027100002720000

z

40.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 4.0 0.0

Nodes = 7097 Elements=13745 料

水頭 羅 九?

圖2.22 金門海域(小尺度)水動力模組模擬範圍圖

250000 300000 350000 400000

2400000245000025000002550000

z

5000.0 4000.0 3000.0 2000.0 1000.0 500.0 200.0 100.0 50.0 40.0 20.0 10.0 0.0 -10.0

NODES =10409 ELEMENTS=20425

圖2.23 東南海域(小尺度)水動力模組模擬範圍圖

222000 224000 226000 228000 230000 232000 234000 236000

2418000242000024220002424000242600024280002430000

z

150.0 120.0 100.0 80.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 5.0 0.0

Nodes = 3294 Elements= 6403

後壁湖漁港

圖2.24 南灣海域(小尺度)水動力模組模擬範圍圖

TaiCOMS水動力模擬子系統

中尺度水動力模擬

小尺度Tide.OBC

小尺度水動力模擬

逐時風壓場 水位、流速

逐時風速

港灣環境資訊網

水位、流速 天文潮Tide.OBC

作業化風壓場資料 (WA02)

圖2.25 TaiCOMS 水動力模擬子系統之組成架構及作業化模擬流程圖