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博碩士論文 etd-0908111-150022 詳細資訊
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論文名稱
Title
應用地理資訊系統於水文管理之研究-以嘉義鰲鼓溼地為例
The Research of Hydrologic Management with GIS: A Case Study of the Aogu Wetland, Chiayi, Taiwan
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
75
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2011-08-04
繳交日期
Date of Submission
2011-09-08
關鍵字
Keywords
地理資訊系統、數值高程模型、鰲鼓溼地、暴雨管理模式、水文模式
Geographic Information System, Digital Elevation Model, Aogu Wetland, Storm Water Management Model, Hydrological Management Model
統計
Statistics
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中文摘要
現有的水文模式種類繁雜,也都有其各自之適用性,但現有的水文模式是否
能夠解決沿海低地的問題,為本研究之重點之ㄧ,一般常用的水文模式各有其分
析特性,例如以區域淹排水模式演算一維渠流、二維漫地流、山區逕流或雨水下
水道,都有其適用性。 本研究以嘉義縣東石鄉鰲鼓溼地為範例,當地為乾季和雨
季顯著落差的氣候,且地勢較低,每逢暴雨,窪地的匯水無法以重力流方式排水,
只能仰賴抽水機將水抽排至外海。基於水資源管理的角度,研究需要對溼地水文
進行調查,探討連續降雨對溼地水文的影響,並提供相關資訊予管理單位做為實
務上的參考。研究應用地理資訊系統(Geographic Information System,GIS)
和暴雨管理模式(Storm Water Management Model,SWMM),以不同分區方式劃分
集水區和排水路線,建立兩個水文模型,在假設的降水條件下進行模擬溼地排水
的過程,並比較模型的適用性。
鰲鼓於民國 53 年開始築堤填海之工程,於 58 年完成鰲鼓農場之雛形,因地層
下陷逐年廢耕形成溼地環境,後因生態資源豐富,於民國 98 年由行政院農委會劃
定為「嘉義縣鰲鼓野生動物重要棲息環境」。目前鰲鼓溼地仍以動力泵抽水維持灌
溉與養殖的需求,就鰲鼓的政策導向,未來之經營管理策略將以減少人為對溼地
及野生動物重要棲息環境的干擾影響,邁向低耗能環境為目標,而地主台糖公司
後續若不支持整體規劃之方向,棄耕且停止動力抽水,在地層持續不平均沉降的
情況下,鰲鼓溼地將可能面臨沿海低地的水文危機。研究透過兩個模式之比較,
Arc Hydro 水文工具和 SWMM 在鰲鼓溼地水文分析之應用。
Abstract
Aogu Farm was built on reclaimed land. Because of its rich ecological resources,
Aogu was defined as a "Major Wildlife Habitat" in Chiayi County by the Forest Service
and is also expected to reduce carbon in the plan for the flatland forest. Power pumps
are currently used to irrigate and cultivate the area. However, after becoming the
Forest Recreation Area in the future, Aogu Farm has to reduce the influence of human
beings. However, if the Taisugar Company doesn’t support the plan of Forest Service or
abandons farming and stops the pumping power, the Aogu Wetlands will suffer the
crisis of coastal inundation. Hydrological models have their own characteristics. For
example, inundation models for regional drainage using one-dimensional channel flow,
two-dimensional overland flow, and runoff in the mountains all can be assessed to
solve the inundation problems in the coastal lowlands. Nevertheless, the Aogu
Wetlands, the Case Study area, has both a dry season and a wet season even in the
lowland. When rainstorms occur, the area is unable to discharge the water by gravity
but can depend only on pumps to discharge the water into the sea. Therefore, based
on the need to manage water, hydrological surveys must be conducted to assess the
hydrological impact of continuous rainfall on the Aogu Wetlands and to provide
reference information to assist in the management. In the thesis, I use both the
Geographic Information System (GIS) and the Storm Water Management Model
(SWMM) as analysis tools. Moreover, the different regions are further divided into
watershed and the route of drainage, establishing two kinds of models of watershed
hydrology for precipitation simulations. Finally, to compare these two methods, the Arc
Hydro and SWMM models are used in watershed analysis.
目次 Table of Contents
摘要 ............................................................. II
ABSTRACT ........................................................ III
第一章 序論 ...................................................... 1
第一節、研究背景 .................................................. 1
第二節、研究動機與目的 ............................................ 2
第三節、鰲鼓溼地森林園區概述 ...................................... 4
第四節、研究程序 .................................................. 5
第二章 文獻探討................................................... 7
第一節、水文循環系統 .............................................. 7
第二節、ARCGIS 軟體於水文模式的應用 ................................ 8
第三節、SWMM 排水模擬 ............................................. 15
第三章 鰲鼓溼地水文環境 .......................................... 25
第一節、現況描述 ................................................. 25
第二節、環境劣勢分析 ............................................. 26
第三節、水文環境 ................................................. 28
第四節、沿海低地城市之應用 ....................................... 30
第四章 鰲鼓溼地之水文模型分析 .................................... 32
第一節、雨量與淹水預警 ........................................... 33
第二節、水文模型的建立 ........................................... 36
第三節、SWMM 排水分析 ............................................. 44
第五章 研究結論與建議 ............................................ 55
第一節、研究結論 ................................................. 55
第二節、研究建議 ................................................. 56
參考文獻 ......................................................... 58
附錄一、MODEL 1:現況之網格狀排水─集水區屬性表 .................... 60
附錄二、MODEL 1:現況之網格狀排水─管渠屬性表 ...................... 62
附錄三、MODEL 2:無動力介入之低地排水─集水區屬性表 ................ 64
附錄四、MODEL 2:無動力介入之低地排水─管渠屬性表 .................. 66
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