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SOBEK 模式以一維渠道演算為基礎,以顯式有限差分法求解迪聖凡南方程 式(de Saint Venant equation),再根據一維淺水流方程式進一步發展出二維地表漫 地流演算功能,可考慮整體河川、雨水下水道系統與漫地流之交互作用。

3.2.1 一維渠流模式

河川水流演算是以一維變量流之動力波傳遞理論為依據,即利用迪聖凡南氏 (de Saint Venant)所導出之緩變量流方程式來描述河川水流之流動,並使用非線性 顯式差分法求解各時段之水深與流量,在主、支流匯流處,則以主支流水位相等 及進出流量之帄衡為匯流條件,以求解各斷面之水深及流量。

根據 de St. Venant 所推導之一維緩變量流方程式,考慮水流之連續及運動 方程式,即為動力波模式,其控制方程式如下,式(1)為連續方程式,式(2)為動

量方程式:

方程式,其中式(3)為連續方程式,式(4)、(5)分別為水帄方向與垂直方向之動量

3.2.3 雨水下水道模式

SOBEK 模式於進行下水道流況模擬部份,是採用一維緩變量流方程式進行 水理演算,根據美國環境保護署所發展之暴雨經理模式(strom water management model, SWMM)的幹線輸水(EXTRAN)模組進行模擬,其控制方程式如式(6)、式 (7): 處理採用變量非均勻之自由液面流(unsteady nonuniform free surface flow)之水理 特性,模擬水流在管渠中流動之情形。此外,各人孔皆視為與下水道管線連接之

2. 損失型(loss):

設定此種人孔型式下,溢流之水量將排出下水道系統,進入漫地流系統。

3. 封閉型(closed):

設定此種人孔型式下,下水道系統與漫地流系統將不會在此人孔進行水流交 換之動作,純粹只在下水道系統中流動。

整體而言,幹線輸水模組針對動量方程式,利用動力波模式進行求解,因此 可有效考慮迴水效應、逆向流及壓力流等狀況。

四、共同應用對象資料蒐集

本計畫透過各相關之政府機關及學術單位協助幫忙下,於基本資料之蒐集與 整理分析工作上並無遇上太多困難,已順利完成。相關資料之蒐集狀況如表 1 所示,而彙整分析之結果將於下進行說明。在進行淹水模擬之前,首先將針對研 究模擬區域進行基本資料的蒐集。而都市地區之淹水模擬所需輸入資料,通常包 含了研究區域之水文資料、人孔及雨水下水道配置、抽水站系統資料、土地利用 型態、數值地形模型(digital terrain model,簡稱 DTM)、歷年颱洪事件淹水實際 調查紀錄等相關資料,而相關資料在經過整理分析之後,便可作為模式建置與參 數輸入之用。

表 1 基本資料蒐集狀況

資料類別 說明

研究區域範圍 玉成抽水站集水區

地表建物 玉成抽水站集水區民國 93 年之配置

土地利用狀況 玉成抽水站集水區民國 93 年之配置

下水道、人孔、明溝 玉成抽水站集水民區國 93 年之配置

抽水站系統 玉成抽水站舊站及擴建站資料

雨量紀錄 玉成抽水站集水區周遭中央氣象局雨量

站:內湖、南港、信義、公館、木柵

水位紀錄 玉成抽水站實測紀錄(民國 97 年~

99 年、納莉颱風、柯羅莎颱風)

數值地形模型 玉成抽水站集水區,精度為 4m×4m

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