研究項目-國立陽明交通大學 - 防災與水環境研究中心

研究項目

發布日期：114-01-16
更新日期：114-01-16
發布單位：防災與水環境研究中心

河川水理輸砂計算

高含砂水流計算分析

結合實驗與數值計算，分析高含砂水流環境下之泥砂停機效應以及淤積波前傳遞過程。

高含砂水流一般而言含砂濃度均在 63,250 ppm 以上，泥砂顆粒的運動行為因落淤速度與摩擦阻力減少，導致沖淤行為難以常態低濃度含砂水流之動床理論描述。結合實驗與合適的相關理論來發展高含砂水流動床模式，可合理描述高含砂水流在河道中的沖淤行為，及其對跨河構造物之影響。

浸沒式邊界演算法

發展浸沒式邊界演算法，易於模擬河道水工結構物周圍流場與輸砂特性。

傳統結構型格網處理不規則邊界無法避免鋸齒型分布之缺點
浸沒式邊界給予內部邊界獨立格網系統，計算結構物周圍格網受水流衝擊時之反饋力再與動量方程式結合，迫使流速因結構物改變方向，降低格網產生困難度

示意圖1

浸沒式邊界給予內部邊界獨立格網系統，計算結構物周圍格網受水流衝擊時之反饋力再與動量方程式結合，迫使流速因結構物改變方向，降低格網產生困難度

示意圖2

軟弱岩盤河道沖刷計算

軟岩河道沖刷為台灣特殊案例，有別於傳統沖積層輸砂機制。本中心開發具有模擬軟岩河道沖刷過程之水平二維數值模式，配合監測數據分析台灣不同軟岩河道沖刷特性。

河道變遷模式發展

結合岸壁側向輸砂平衡機制、地下水流分析以及摩爾庫倫理論，發展可同時考量岸壁沖刷與崩塌行為之水平二維河道變遷模式。

擬三維分層淺水波模式發展

發展非結構網格之擬三維分層水理輸砂模式，層內部引入二次形狀函數並考慮層介面速度與剪力連續條件，適合用於水庫異重流以及河口垂直環流場與鹽度分布等三維現象之模擬，且具有計算快速與易於收斂之優點。

水工模型試驗

彩色質點影像測速法於植生流場測繪

發展非侵入式彩色質點影像測速法，分析植生於水中所造成之阻力特性以及速度場與渦度場結構，流場分析結果可進一步探討植生阻力、植生密度與糙度係數關係。

穴蝕氣泡破裂分析

利用旋轉 U 型平台產生單一穴蝕氣泡，藉由壓力震波分析氣泡破裂過程中，於固體邊界附近所產生之流場特性以及逆向噴流結構。

坡地崩塌機制模擬

河岸崩塌分析

發展河岸崩塌數值模式，可分析河岸在不同土壤特性、植生狀況、基腳沖刷、河川與地下水位變化以及降雨型態等條件下之崩塌行為與潛勢。

降雨引致山坡地淺崩塌分析

降雨引致之山坡地崩塌為台灣常見大規模災害，本中心結合降雨逕流、入滲機制以及摩爾庫倫理論，分別發展一維、二維與三維之坡地淺崩塌數值模式，以做為不同防救災階段之輔助工具。

水文資料分析應用

氣象衛星估算颱風降雨量

本中心結合與降雨量具高度相關性之微波頻道以及具有高度空間解析度之紅外線頻道，發展高解析度與精確度之衛星估算颱風降雨量方法。

河川水位流量率定解析法

本中心利用水力履性圖概念結合水理計算，建立水位－落差－流量關係曲線之解析推估法，克服傳統實測資料統計方法所面臨之高流量偏離問題。

發布日期：114-01-16
更新日期：114-01-16
發布單位：防災與水環境研究中心

透水光達測繪技術

水深測繪工作之主要作業方式為利用船載單音束或多音束技術獲取水深資料，惟近岸水底地形不明，藏有暗礁，船隻航行探測存有高風險。為有效取得近岸水深資料，本研究以東沙環礁國家公園為主要作業地區，利用空載透水光達測繪技術，取得近岸水深資料，提供國家整體建設及政府施政應用。

澎湖測試區範圍

透水光達測繪示意圖

海水透視度資料庫建置 — 台灣地區之 MODIS 影像

2006 ~ 2007 年 46 個 e-GPS 基準站相對於陽明山衛星追蹤站之測佔位移分佈

GPS技術-eGPS衛星基準站位移變化之研究

台灣地區位於歐亞大陸與菲律賓板塊的縫合線上，導致台灣本島產生頻繁的地震，進而突顯出應用GPS 基準站監測於防災研究之重要性。「精密單點定位」不同於傳統相對定位成果，所得坐標為絕對位置解，不受參考站、地區性坐標系統等條件限制。因此本研究將分析內政部國土測繪中心建立之台灣 e-GPS 衛星定位基準站在國際地球參考框架中之位移變化，進行時間序列分析，再以該成果為比較基準，探討網路自動化精密單點定位計算服務 CSRS-PPP 解算成果可達精度。

流域地理資訊系統

基於流域整體規劃業務為應用目的，本中心完成「基本資料庫架構之研擬建立」與「基本資料庫圖層及相關屬性資料建立及驗證」兩大工作目標。這些工作對於建立河川流域整體規劃之地理資料庫模式、以及流域整治規劃時所需之參考工具等層面皆能提供極大的幫助。

地陷模式地理資訊系統

利用地理資訊系統，整合發展區域地下水文平衡推估模式、大區域分區分層地層下陷模式以及地層下陷及地下水優化模式等相關地層下陷分析工具，讓使用者查詢各類資料，並可上傳地形監測資料與各種模式之模擬結果。

地質圖製作自動化

本研究引用 DTM 數值地形模型資料製作地形圖，並套繪地質調查所得資料點，選擇具地層空間特性的變異圖(variogram)，將地層位態關係以每一資料點形成一空間上單斜面的方式加入 Kriging預測機制中，對空間上的地質狀況作模擬，使用預測結果繪製地層分界線、地層構造等高線、地質剖面圖以及預測結果之誤差變異數等高線圖。

自動化監測資訊系統

本中心基於研發之先進監測技術（光纖光柵與電磁波時域反射技術），配合資料擷取自動化與無線傳輸功能，能將監測資料即時回傳至資料庫，再以網頁或對應之監測軟體呈現歷時資料，形成一完整自動化監測資訊系統平台，可應用於大地、水土、水環境以及其他相關領域之現場監測。

發布日期：114-01-16
更新日期：114-01-16
發布單位：防災與水環境研究中心

大地工程監測與預警系統研發

發展創新的傳輸線式監測技術，置於受測環境的監測傳感器為簡易的傳輸線或導波器，感測時透過地表設備發射光或電磁波，由反射訊號獲得工程或環境參數之變化，配合資料擷取系統與控制軟體的研發，可形成完整的監測與預警系統。傳輸線式監測技術具有傳感器可串聯分佈、傳感器耐用佳、系統易維護及一機多功能與多點感測等優點，部分監測功能甚至可達到空間連續分佈式感應。

光纖監測技術