第五章、 模式測試與率定
6.3 頻率年模擬結果
6.3.1 高灘地糙度改變分析
改變高灘地糙度分析首先以200 年頻率年洪水洪峰流量為範例,搭配下游高 灘地區域糙度改變,其中n=0.036 為主深槽基準值,做高灘地糙度改變 n=0.046, 0.056, 0.066 共 4 組案例,模擬後水位沿程變化如圖6-34所示,下游糙度改變區 域之模擬水面線有明顯升高趨勢,圖 6-35 為放大圖,可發現 n=0.066 此組糙度 值為模擬n 值中水面線上升最高之案例。將水位上升程度最大之 I=123 位置之斷 面剖面繪出,如圖6-36,在不同糙度下整體斷面水位有明顯增高之趨勢,而高灘 地部分之水位亦相較於主深槽部分來的壅高,越往左岸有越壅高之趨勢。
同理,進行 Q5、Q50、Q100 不同頻率洪水之分析,針對計算斷面 I=123 位置
可整理出圖6-37、6-38,圖中橫座標為高灘地之糙度曼寧n 值,縱座標為水位上 升值與上升百分比(註[1]),就相同流量曲線下,若高灘地糙度增加,則整體斷面 水位上升程度隨之增加,流量加大時,水位上升程度及上升百分比亦隨之增加,
而Q100 及 Q200 因流量已相當接近,其上升曲線有部分相當接近。
註[1]:
%
n
n n
為基準之斷面平均水深
為基準之斷面平均水位 之斷面平均水位
上升百分比 = 改變不同 −
圖6-1 模擬範圍
圖6-2 模擬格網點 1
圖6-3 模擬格網點 2
圖6-4 納莉颱風上游邊界流量條件
圖6-5 納莉颱風下游邊界水位條件
模擬納莉颱風上游邊界入砂歷線(編號129斷面)
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
0 10 20 30 40 50 60 70 8
時間(hr)
濃度(ppm)
0
圖6-6 納莉颱風上游邊界入砂條件
圖6-7 200 年頻率年上游邊界流量條件
圖6-8 200 年頻率年下游邊界水位條件
模擬200年頻率上游邊界入砂歷線(編號129斷面)
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
0 10 20 30 40 50 6
時間(hr)
濃度(ppm)
0
圖6-9 200 年頻率年上游邊界入砂條件
圖6-10 穩態速度向量分佈(1/6)
圖6-11 穩態速度向量分佈(2/6)
圖6-12 穩態速度向量分佈(3/6)
圖6-13 穩態速度向量分佈(4/6)
圖6-14 穩態速度向量分佈(5/6)
圖6-15 穩態速度向量分佈(6/6)
圖6-16 納莉颱風水位沿程縱剖面圖(1/2)
圖6-17 納莉颱風水位沿程縱剖面圖(2/2)
圖6-18 水位沿程變化 3D 展示 t=0hr
圖6-19 水位沿程變化 3D 展示 t=4hr
圖6-20 水位沿程變化 3D 展示 t=24hr
圖6-21 水位沿程變化 3D 展示 t=63hr
圖6-22 水位沿程變化 3D 展示 t=0hr
圖6-23 水位沿程變化 3D 展示 t=4hr
圖6-24 水位沿程變化 3D 展示 t=24hr
圖6-25 水位沿程變化 3D 展示 t=63hr
圖6-26 底床沖淤趨勢 2D 展示(1/2)
圖6-27 底床沖淤趨勢 2D 展示(2/2)
納莉颱風模擬後計算斷面I=5底床變化 (斷面129~101)
20 24 28 32 36 40 44
0 50 100 150 200 250
距離(m)
高程(m)
模擬後底床 初始底床
圖6-28 模擬前後斷面圖 I=5 (斷面 129~101)
納莉颱風模擬後計算斷面I=79底床變化 (斷面129~101)
8 12 16 20 24 28
0 100 200 300 400 500 600 700
距離(m)
高程(m)
模擬後底床 初始底床
圖6-29 模擬前後斷面圖 I=79 (斷面 129~101)
納莉颱風模擬後計算斷面 I=1底床變化(斷面98~59)
4 8 12 16 20 24
0 50 100 150 200 250 300 350 400
距離(m)
高程(m)
模擬後底床 初始底床
圖6-30 模擬前後斷面圖 I=1 (斷面 98~59)
納莉颱風模擬後計算斷面 I=27底床變化(斷面98~59)
4 8 12 16 20
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
距離(m)
高程(m)
模擬後底床 初始底床
圖6-31 模擬前後斷面圖 I=27 (斷面 98~59)
納莉颱風模擬後計算斷面 I=37底床變化(斷面98~59)
4 8 12 16 20
0 50 100 150 200 250 300 350 400
距離(m)
高程(m)
模擬後底床 初始底床
圖6-32 模擬前後斷面圖 I=37 (斷面 98~59)
納莉颱風模擬後計算斷面I=115底床變化(斷面98~59)
-4 0 4 8 12 16 20
0 100 200 300 400 500 600 700
距離(m)
高程(m)
模擬後底床 初始底床
圖6-33 模擬前後斷面圖 I=115 (斷面 98~59)
圖6-34 Q200 高灘地不同 n 值水位沿程圖(98-59)
圖6-35 Q200 高灘地不同 n 值水位沿程圖放大(98-59)
圖6-36 Q200 計算點 I=123 斷面水位
水位上升值與高灘地曼寧n值關係 (曾文溪實例)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
0.036 0.046 0.056 0.066 0.076
高灘地曼寧n值
水位上升值(m)
Q5
Q50 Q100 Q200
圖6-37 水位上升值與高灘地曼寧 n 值關係(曾文溪實例)
水位上升百分比與高灘地曼寧n值關係 (曾文溪實例)
0 2 4 6 8
0.036 0.046 0.056 0.066 0.076
高灘地曼寧n值
上升百分比(%)
Q5
Q50
Q100
Q200
圖6-38 水位上升百分比與高灘地曼寧 n 值關係(曾文溪實例)