| 研究生: |
劉中河 He, Liu-Jon |
|---|---|
| 論文名稱: |
類神經模糊系統應用於白河水庫防洪放流之研究 Neural-Fuzzy Systems Applied To Flood Effluent of Paiho-Reservoir |
| 指導教授: |
徐義人
Ren, Xu-Yi |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 水利及海洋工程學系碩士在職專班 Department of Hydraulic & Ocean Engineering (on the job class) |
| 論文出版年: | 2004 |
| 畢業學年度: | 92 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 65 |
| 中文關鍵詞: | 模糊理論 、防洪運轉 |
| 外文關鍵詞: | ANFIS |
| 相關次數: | 點閱:62 下載:1 |
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由於氣候的特徵與地型上的特性,台灣的年雨量大多都是集中在夏、秋兩季。對降於水庫上游集水區內,降雨強度大且降雨延時集中之暴雨逕流,倘若放水過少恐怕水庫蓄水位過高;放的過多,致蓄水不足而使枯水季時水庫無法正常供水。本文所探討之防洪運轉在使洪水入流時合理降低水庫水位,確保大壩安全,在防洪運轉結束時,希望讓水庫盡量蓄滿,正確的水庫操作顯得非常重要。
對於水庫防洪運轉而言,預估水庫洪水進水量是為防洪運轉決策重要的資訊。水庫可能之洪水進水量的組成必須考慮總降雨量、集水區雨量時間分佈,和降雨-逕流模式三個不確定性因素。本文試以適應性網路模糊推論系統(以下簡稱ANFIS)來預測白河水庫流域在颱風時的洪水進流量。首先架構一個五層神經網路,含一個輸入層、三個隱藏層和一個輸出層的倒傳遞神經網路,以流域雨量站之逐時回報的雨量資料作輸入值,水庫進流量作為輸出值。將歷史資料中的颱風暴雨七場颱風資料做為網路之學習訓練用,再用一場的資料作驗證。模式預測結果計算值和目標值在歷線的上升與下降趨勢大致相符,結果顯示初步可行。
本模式最後亦應用於白河水庫之實際操作中,結果顯示效果良好,不僅有效降低最高洪水位,也減少閘門調整頻率。最後將所得之結論與建議一併予以提出。期望本文結果能提供白河水庫在水庫防洪即時操作的參考。
In Taiwan, most of its yearly rainfall concentrates in the summer and autumn because of the particular climate and geographic characteristics. During Typhoon period, the reservoir operators often face the dilemma of maintaining more floodwater and taking the risk of failure of the dam and taking the risk of being drought if excess floodwater is released. During flood control operation, lower reservoir peak stage to ensure the safety of reservoir. After flood control operation, let the reservoir retain more water. The most difficult task of reservoir operation is to consider all the functions of the reservoir.
Predicting reservoir flood inflow has become an important prior reference for reservoir flood control operation. Probable reservoir flood inflow consist of three uncertainties: total rainfall, temporal rainfall distribution in watershed, and rainfall-runoff model. Adaptive Network based Fuzzy Inference System (ANFIS) was developed to analyze and forecast the flood discharge of the Pai-ho basin in Taiwan during the typhoon periods. The ANFIS consists of five layers with one input layer, three hidden layers, and one output layer. Data of rain stations at catchment of Pai-ho was taken as input data, and inflow discharge of Pai-ho reservoir as output data. Data of rain and discharge of the first 7 typhoons was taken as training patterns of ANFIS; other data was used to verify the flood discharge and time of flood peak of Pai-ho basin.
This model applies to the real operation of Pai-ho Basin. The conclusion and suggestion are also presented. It is expected that this research be used for online reservoir operation in the future.
參考文獻
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