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第五章 結論與建議

A.4 模組限制及注意事項

(1) 本模組目前不直接處理不連續流問題。

(2) 本模組目前可以處理四條(含)以下河川(渠道)同時匯流之問題。

(3) 本模組目前可以處理一條疏洪道在系統之內。

(4) 本模組目前無法處直接處理超臨界流問題。

(5) 演算時間間距Δt 的限制為Δt≤L/maxu±c,u:流速、c:波速、L:河段 長度

(6) 不建議所有的邊界點皆使用流量資料當輸入。

2.模組主要輸入檔:

(1) ccmltp.dat 檔為模組主要的核心輸入檔,其中共分為三個部分,第一部份 為主要參數包括全域幾何參數列舉,第二部份為各個河槽斷面的幾何形狀 敘述,第三部份為起始資料敘述。

(2) cccmport.dbd 檔為水位邊界資料檔,當邊界點輸入值為水位時,就必須把 邊界的水位資料依邊界點編號順序,整理在這一個檔案中。

3.資料輸入程序:

(1) 計算區域圖形幾何分析 a. 主支流排列次序為:

主流>支流 1>支流 2>支流 3>支流 4 ...>支流 n>疏洪道。

b. 以淡水河河系為例,模擬範圍為基隆河(大華橋水位站以下河道)、大漢溪 (樹林以下河道)、新店溪(秀朗橋以下河道)、淡水河,及至淡水河河口之 河段。模組開始模擬前必須先根據所準備基本地圖繪製計算區域模擬河 段幾何簡化(schematization),本模組沒有強制規定如何繪製此種幾何簡 化,不過使用者可以在水位站或是有水位讀尺的斷面或其他地形要點設 置一個接合(匯合)點,對於模組的初始資料輸入部分可能有所助益。

c. 完成繪製計算區域幾何簡化圖後,開始依據主河道、次河道、疏洪道(基 本上是由上游往下游方向)依序針對接合(匯合)點及分析河道處進行編號 程序。最後依據模擬示意圖上的編號依序輸入模組所設定好的輸入檔表。

d. 關於輸入變數之定義與詳細說明建議參閱 Lai, C. (1999).“Simulation of unsteady flows in a river system.”(Operational Manual)第 33 至 57 頁,輸

入範例可參閱第 153 至 155 頁及第 177 頁。

(2) 斷面資料格式轉換:

a. 注意:若施測斷面與水流方向不是正交情況(可允許角度不超過 10 度) 或斷面資料不合理(不是完整斷面),建議不要輸入,以免產生錯誤。

b. 本模組之斷面資料輸入共有三種格式,第一種為公式輸入,適合於規則 斷面(例如:矩型、圓形及梯型斷面),第二種與第三種是專門針對不屬 於第一種的現場斷面所設計的,即第二種為面積-水深與頂寬-水深關係 資料表而第三種為左右岸頂寬-水深關係資料表。

c. 本模組應用於淡水河全河系演算是採用第三種格式輸入法,最初是採取 人工的方式來描繪地形及擷取數據,為求精確,需費不少手續與作業時 間。目前第三種格式輸入法的轉換程式已經開發完成,可以快速進行斷 面轉換工作。

d. 關於輸入變數之定義與詳細說明請參閱 Lai, C. (1999). “ Simulation of unsteady flows in a river system.”

(3) 初始資料輸入

a. 本模組需要每一個節點(nodal point)之初始資料來進行起算,需要輸入的 資料包括:各斷面編號( 斷面名稱 optional)、各斷面間距、起始時間、

演算時間間距、資料輸出入時距、各節點水位及流量、各斷面底床高程、

各河段之水流阻力係數。

b. 各節點初始水通常是擷取現場的水位站記錄來進行初始資料輸入的步 驟。如果水位站位置正好位於接合(匯合)點處,那就可以直接擷取現場 的水位站記錄來進行初始資料的輸入,否則由線性內差可求取所需之初 始值。

c. 各節點的流量設定,建議以觀測流量為主,若無法取得則在恆定流河段 處以查詢該地區之水位流量歷線估計。沒有恆定流的河段,以最佳工程 判斷為途徑。

d. 各斷面的底床高程:可以由斷面資料取得,本研究團隊已經結合斷面輸 入第三種格式輸入轉換程式,在格式輸入轉換時可以同時取得底床高 程。

e. 各河段之水流阻力係數:淡水河全流域分析建議採用本研究團隊所率定

且經過驗證之水流阻力係數。

f. 關於輸入變數之定義與詳細說明請參閱 Lai, C. (1999). “Simulation of unsteady flows in a river system.” (Operational Manual)第 45 頁以及第 62 至63 頁,輸入範例可參閱第 179 至 181 頁。

(4) 其他參數:其他參數包括一些輔助初始值,風阻力係數、風向係數及內差 參數等,現階段均假設為零。

(5) 邊界資料準備

a. 水位資料:存於 DBD 檔。

b. 此部分已經納入整體操作流程之中,在邊界點選取後,將自動對所有 之邊界資料進行校正、補遺及內差之動作,資料完備後,最後自動產 生邊界資料輸入檔。

4.資料輸出部分:

(1) 本模組第一個主要輸出結果為綜合資料表(CCCMPORT.A01),所有的演算 結果均列於該表中,包括每一輸出時間各斷面之水位、水深、流速、流量 及各河段之側入流量統計。本模組第二個主要輸出結果為預測基隆河大華 橋以下之水位站資料(CCCMPORT.A07),將溢流河段之流量按時間積分即 可求得各河段之溢流體積。

(2) 圖 A-4 與圖 A-5 顯示本模組兩個主要輸出結果,在模組完成計算後,會 自動轉入資料庫中。

圖A-4 本模組 CCCMPORT.A01 輸出示意圖

圖A-5 本模組 CCCMPORT.A06 輸出示意圖

圖A-6 本模組 CCCMPORT.A07 輸出示意圖