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規劃工具與知識

經濟部水利署

水利規劃試驗所

Water Resources Planning Institute, Water Resources Agency, Ministry of Economic Affairs
水利規劃試驗所
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規劃工具

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常用水文模式比較表
模式 台灣地區主要河川流域水文與水理設計分析系統平台 HEC-HMS模式
背景 整合資料庫系統與水文水理計算程式以及圖形化之使用者介面,提供水文水理分析模組、客製化報表輸出,以及空間圖資套疊匯出功能之外,另建立「建槽流量推估」模組與「低水河道演算」模組,提供河道穩定斷面型態設計之必要資訊。 HEC-HMS模式將集水區視為水文均勻。依實際地形分成之不同小區組成流網,各以漫地流、運動波及Muskingum等方法演算逕流。
特性 參考水利署「河川治理及環境營造規劃參考手冊」以及水利規劃過程所需之重要分析步驟,建置地文計算功能、水文計算功能以及河道水理計算功能。 集水區內假設為水文、地文條件均一亦即將子集水區視為一均質區域。若集水區內之各項水文地文參數無法代表該子集水區之特性則應再細分集水區。
適用範圍 主要應用於水利署24條中央管河川與2條跨省市河川。 地形變化不大且無人工結構物之小集水區。
程式取得   http://www.hec.us-ace.army.mil/soft-ware/hec-hms/
  1. 常用水文模式

    1. 台灣地區主要河川流域水文與水理設計分析系統平台

      本系統可連結本署水資源資料交換平台,直接獲取各項水文紀錄資料進行整合計算,並整合台灣進行水利規劃常用理論及方法,內部建置近50餘種水文水理計算程式,可提供水利工程規劃設計者詳細地文、水文與河道水理分析資訊,計算成果可客製化輸出本署規劃報告所需圖表,並可於GIS圖台展示各項空間資訊計算成果。

    2. HEC-HMS模式

      HEC-HMS為美國陸軍工程師團水文工程中心所發展之一套水文計算模式,可模擬洪水降雨-逕流歷線,利用各種簡單之數學關係式來描述地形、水文以及水理現象。

  2. 常用水理模式

    1. HEC-RAS

      HEC-RAS(Hydrologic Engineering Center’s River Analysis System)模式係美國陸軍工兵團水文工程中心(Hydrologic Engineering Center, U.S. Army Corps of Engineers)所發展之一維水理演算模式。

    2. CCHE—1D、2D、3D

      CCHE—1D、2D、3D為美國密西西比大學內之國家計算水科學及工程中心(National Center for Computational Hydroscience and Engineering,NCCHE)所發展的一維、二維、及三維水理計算模式,可探討集水區及河道網路模擬、河川治理及復育、潰壩及其風險分析、水工建造物附近流場、橋墩局部沖刷、岸壁沖刷、泥砂及污染物傳輸等水利工程常見問題。

    3. SRH—1D、2D

      SRH—1D、2D為美國墾務局輸砂及河川水利研究群(Sedimentation and River Hydraulics Group, U.S. Bureau of Reclamation)所發展的一套河川水理動床數值模式,功能包括河川水理、河道泥砂運移、軟岩沖蝕、岸壁沖刷及異重流分析等。

    4. NETSTARS

      NETSTARS(Network of Stream Tube Model for Alluvial River Simulation)為一求解網路型河川沖淤問題之分離演算(uncoupled)模式,其架構以GSTARS模式為主,為李鴻源等人(1996)發展,可用於長短期洪水演算及底床沖淤模擬。

    5. FLO-2D

      FLO-2D為O’Brien et al(1988)所發展之二維洪水災害模式,為美國聯邦急難管理署(Federal Emergency Management Agency)認可之二維模式。FLO-2D可模擬水流流經橋墩及涵洞等水工結構物,主要應用於都市淹水模擬、洪水平原管理、工程風險設計及土石流模擬等。

    6. FLOW-3D

      FLOW-3D是一由Hirt 於1980 年創辦的 FlowScience Inc. 所開發之的計算流體力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)軟體,主要特色為網格處理、障礙物處理及 處理流體界面和自由液面技術。適用於水動力、泥沙及波浪等具水力特性的許多工程設計,目前已廣泛應用於航太工業、 鑄造、噴墨、船舶、微機電工程、水利與環境工程等不同領域。

    7. SOBEK

      SOBEK 是由荷蘭 WL|Delft Hydraulics 所發展,為一套整合了河川、都市排水系統與流域管理的套裝程式。SOBEK 依應用區域區分 為三套模式,分別為 SOBEK Rural,SOBEK Urban及SOBEK River,三套模式共包含了降雨逕流、河道演算、水質模式、輸砂計算、鹽分入侵及即時控制等九套模組,在應用上可包含河川、都市下水道系統 的水理計算及都市淹水區域的模擬,對於水利及水資源管理者在進行管理、決策與分析時提供了相當大的助益。


最後更新時間:2019-08-22