整合即时河川表面流速及水位推估流量DevelopmentofRiver.pdf

第十七屆海峽兩岸水利科技交流研討會， 2013 年11月 14～15日，苗栗 整合即時河川表面流速及水位推估流量 Development of River Discharge Estimation Using Real-Time Water Stage and Surface Velocity 1 2 3 4 5 6 王豪偉 、欉順忠 、洪健豪 、張雅琪 、王毓麒 、陳政欣 Hau-Wei Wang1 2 3 4 ; Shun-Chung Tsung ; Jian-Hao Hong ; Ya-Chi Chang ; Yu-Chi Wang5; Cheng-Hsin Chen6 摘要 實測河川流量資料向為河川治理、水庫攔河堰營運操作、跨河橋梁與堤防重建修 復及河川復育等工作之重要參考依據。然而，實測流量資料的取得耗費人力物力甚巨， 若能建立自動化流量觀測站，除可避免觀測人員在極端天候下於現場量測所承擔之安 全風險外，更可將即時河川流量資訊透過網路傳輸不受時間與空間之限制，提供防災 指揮官作為決策參考之依據。因此，本研究於宜蘭河員山大橋建立自動化即時流量觀 測站，嘗試以接觸式之聲波杜普勒流速儀觀測實際河川流量，搭配非接觸式之微波雷 達表面流速計、雷達波水位計、太陽能供電系統及以 LabVIEW撰寫之流量推估系統 平台，整合即時河川水位、實測表面流速與河床斷面計算即時流量。本研究利用颱洪 中心於 2012-2013 年之 11場聲波杜普勒流速儀之實測流量及流速資料，率定流量推 估方法所需之參數，並以另外 5場作為流量推估驗證比較之用。研究中發現，實測表 面流速與平均流速之比值 K 非為定值，隨水位之改變而異。惟目前觀測資料範圍有限， 後續仍須持續現場流量觀測，以確定宜蘭河員 山大橋適合之流量推估方法。 關鍵字： 表面流速、河川流量推估、表面流速與平均速度比值 1國 家實驗研究院台灣颱風洪水研究中心副研究員 2國 家實驗研究院台灣颱風洪水研究中心副研究員 3國 家實驗研究院台灣颱風洪水研究中心副研究員 4國 家實驗研究院台灣颱風洪水研究中心副研究員 5國 家實驗研究院台灣颱風洪水研究中心副研究員 6國 家實驗研究院台灣颱風洪水研究中心 助理研究員 1 第十七屆海峽兩岸水利科技交流研討會， 2013 年11月 14～15日，苗栗 穩定河床作為流量觀測的可行性。FUKAMI et.al. 一、前言 (2008)利用微波雷達及聲波型等的都普勒流速儀 河川流量資料為水資源規劃 、河川治理、河 分別在 Satsunai Bridge, Yattajima 及 Otonashi 川生態復育的重要依據， 為水文模式的重要邊界 Bridge 上進行測試，兩種類型的表面流速儀量測 條件，流量推估結果的正確與否就非常重要。過 結果除峰值外大致上吻合， 並以 10 米高的風速 去長期多採用螺旋槳式流速儀、 懸杯式流速儀或 進行表面流速修正，平均流速與表面流速比值推 浮標量測，但受限颱洪時期之狂風暴雨常威脅施 估的實測資料 以傳統流速儀置 於固定位置量測 測人員的安全 ，湍急水流、高含砂量及漂流木易 垂直剖向的流速分布，以對數分佈律、 Bazin 公 毀損或影響儀器運作致高流量資料取得不易。