| 研究生: |
徐嘉祥 Hsu, Chia-Hsiang |
|---|---|
| 論文名稱: |
使用雷達回波與現地監測建立西南部邊坡警戒系統 Develop the Warning System for the slope at Southwestern Taiwan with Using Radar Echo and on Site Monitoring |
| 指導教授: |
吳建宏
Wu, Jian-Hong |
| 共同指導教授: |
李德河
Lee, Der-Her |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering |
| 論文出版年: | 2020 |
| 畢業學年度: | 108 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 243 |
| 中文關鍵詞: | 地滑 、降雨 、邊坡穩定 、雷達回波 、預警系統 |
| 外文關鍵詞: | landslide, rainfall, slope stability, radar echo, warning system |
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隨著地球溫暖化的深化,極端氣候發生的次數越來越多,豪雨及強颱所帶來的極端雨量造成山區邊坡破壞發生的機率劇增,對於山區居民的安全及經濟活動造成極大的威脅。在降雨造成山區邊坡破壞之前,若能有所預警,將有助於維護山區人員及財產之安全,因此有必要深入瞭解降雨引致邊坡破壞的機制,並建立一套邊坡破壞預警系統,以作為邊坡管理單位在豪降雨時管制山區邊坡與道路之依據。
本研究以台南市南化區台20線52K+150m、高雄市六龜區藤枝林道1K+800m以及台南市六甲區台175縣道25K+500m的邊坡為對象,進行建立該邊坡之降雨動態預警系統的研究。首先透過安裝於現地之自計式水位計與鄰近氣象站所提供之降雨量資料建立邊坡地下水位變動與降雨量的關係,並由可能造成邊坡破壞的地下水位-臨界地下水位與累積降雨量的關係,建立以降雨量為基準的邊坡破壞預警系統。其中,當台20線試驗邊坡的累積降雨量達到1198.4mm時,淺層滑動面有滑動的可能;當累積降雨量達到1341.4mm時,深層滑動面有滑動的可能;藤枝林道試驗邊坡在累積降雨量達到607.35mm時,邊坡有可能產生滑動;台175縣道試驗邊坡則是有降雨時,便須注意邊坡滑動的可能。另外再使用中央氣象局提供之高精度氣象雷達回波,並透過雷達回波強度dBZ來推求其與降雨強度I及累積降雨量R之間的關係並整理出該邊坡的dBZ-I及dBZ-R的迴歸關係式,再結合降雨量與地下水位變動的連結,得到雷達回波強度-降雨量-地下水位變動-邊坡穩定性之相互關係,最後可由中央氣象局提供之以氣象雷達回波強度為基礎之未來數小時之雨量預報,結合使用本研究所提以雷達回波預估雨量方法及以降雨量為基準的邊坡破壞預警系統建立一套可提前1.2小時警戒之動態邊坡崩壞預警系統。
With the deepening of the global warming, the occurrence of extreme climates is increasing. The extreme rainfall caused by heavy rains and strong typhoons has caused a sharp increase in the probability of mountain slope damage, which has greatly affected the safety and economic activities of mountain residents. Threatened. Before rainfall causes damage to mountain slopes, early warning will help maintain the safety of people and property in mountainous areas. Therefore, it is necessary to understand the mechanism of slope damage caused by rainfall and establish a slope damage early warning system. Take it as the basis for the slope management unit to control mountain slopes and roads during heavy rainfall.
This study takes 52K+150m of Tai 20 Line, Nanhua District, Tainan City, 1K+800m of Tengzhi Forest Road, Liugui District, Kaohsiung City, and 25K+500m of Tai 175 County Road, Liujia District, Tainan City to establish rainfall on this slope. Research on dynamic early warning system. First, establish the relationship between the slope groundwater level variation and rainfall through the self-calculated water level installed on site and the rainfall data provided by the neighboring weather station, and determine the slope damage-critical groundwater level and accumulated rainfall. And establish a slope damage early warning system based on rainfall. Among them, when the accumulated rainfall of the test slope of the station 20 reaches 1198.4mm, the shallow sliding surface may slip; when the accumulated rainfall reaches 1341.4mm, the deep sliding surface may slip; the test slope of the Tengzhi Forest Road When the accumulated rainfall reaches 607.35mm, the slope may slip; when the slope of Tai 175 County Road test is rained, attention must be paid to the possibility of slope slip. In addition, use the high-precision weather radar echo provided by the Central Meteorological Bureau, and use the radar echo intensity dBZ to derive the relationship between it and the rainfall intensity I and the accumulated rainfall R, and sort out the dBZ-I and dBZ of the slope. -R regression relationship, combined with the link between rainfall and groundwater level changes, to obtain the relationship between radar echo intensity-rainfall-groundwater level changes-slope stability, and finally can be provided by the Central Meteorological Bureau with a weather radar return Rainfall forecast for the next few hours based on wave intensity, combined with the radar echo estimation rainfall method proposed by this research and the slope damage warning system based on rainfall to establish a set of dynamic slope collapse that can be alerted 1.2 hours in advance Bad warning system.
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