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研究生: 李奕良
Li, I-Liang
論文名稱: 既設雨水下水道系統保護標準提高之策略分析-以臺南市新營區為例
Analysis on the Strategy of Raising the Protection Standard of Rainwater Sewer System - A Case Study of Xinying District of Tainan City
指導教授: 呂珍謀
Leu, Jan-Mou
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: 2017
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 124
中文關鍵詞: 保護標準SWMM模式冒水道路側溝A幹線
外文關鍵詞: Protection Standard, SWMM, Runoff, Roadside Ditch, Main Sewer System A
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  • 近年來由於臺灣氣候變化多端,歷經多次颱風與豪大雨,及面對未來降雨之不確定性,加上民國58年雨水下水道原規畫報告已年代久遠,且地形地物、地表逕流量及氣候型態早有重大變化。現況保護標準已不敷需求,導致淹水原因在下水道亦有逆波、管道橫越、斷面不足、未延伸至集水範圍等;則地面排水有地勢低窪、路堤過高側溝或聯通管斷面不足等。將以全面性之綜合策略考量,評估保護標準由現況二年提升至五年及十年之可能性,除了一併解決過去、現在及未來所需面臨的挑戰,提升都市內之防洪能力。
    本研究主要目的為針對臺南市新營都市計畫範圍內之A幹線,該幹線具有訪查淹水點最多、集水面積最大、人孔數最多、沿線逆坡最多及流入重要河川急水溪等特性,屬瓶頸窒礙問題眾多,將以此為代表。首先進行A幹線現況環境、下水道、道路及側溝等之測量與調查,據以後續進行排水分區劃定及現況排水系統模擬分析,先進行水文測站遴選、徐昇氏網權重分析、降雨強度公式參數確定、雨型及降雨組體圖設計,完成水文設定;再進行逕流係數選定、集流時間計算,完成水理演算;最後將相關資料及參數輸入SWMM進行模擬程序,將檢討固有治理內容不合之處及排水問題癥結,並建立相關水情資料。
    根據現況基礎資料進行SWMM模擬原規劃二年保護標準及符合法規五年保護標準,提出五年保護標準改善方案,工程經費需花費42,830.6萬元,再以改善方案為基礎,進行十年保護標準之SWMM模擬及提出改善方案,則該工程經費需花費44,235.8萬元,由五年保護標準提升至十年,經費增加3.28%。
    本研究確立整體策略及治理方針,作為後續階段長期排水改善、實質工程建設之實施依據,並提供成本分析參考,降低二次工程提升之經費浪費,以徹底解決都市區域內洪災問題,縮短災後應變時間及減輕住民淹水災損,保障民眾生命財產安全。

    The major study objective was the city planning area of Xinying District of Tainan City. Current protection standard is outdated because topography, land features, surface runoff and climate changed a lot since 1969, the years in which current rain sewer was built. We choose main sewer system A in city planning area as representative case because main sewer system A has most surveyed flood locations, largest discharge area, largest number of manholes and most backward waves along and run into Chishui Stream, a major river.
    This study evaluated the feasibility of raising current protection standard of two years to five and ten years with consideration of comprehensive protection strategy.
    This study proposed improvement plans which solve past, now and future problems and improve city flood protection. Then, the cost of proposed improvement plans was estimated. The comparison between plans of different protection standards was performed. Last, the most practical and economically efficient plans were proposed.

    摘要 I Extended Abstract II 誌謝 VII 目錄 VIII 表目錄 XII 圖目錄 XIV 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究目的 1 1.3 研究方法 2 1.4 本文組織 2 第二章 研究區域 3 2.1 自然環境調查 3 2.1.1 地理位置 3 2.1.2 地形地勢 3 2.1.3 區域地質及土壤 4 2.1.4 地下水 5 2.1.5 氣象及水文 7 2.1.6 水系 9 2.2 社經環境調查 12 2.2.1 都市計畫 12 2.2.2 人口成長 16 2.2.3 產經活動 17 2.2.4 交通系統 17 2.3 雨水下水道系統規劃 20 2.3.1 原規劃雨水下水道 20 2.3.2 既有雨水抽水站調查 24 2.4 灌溉系統 26 2.5 相關建設計畫 29 2.5.1 上位計畫 29 2.5.2 水利建設計畫 32 2.6 淹水區域調查表 35 2.6.1 A幹線淹水歷史調查 35 2.6.2 A幹線淹水區域與排水問題癥結 36 2.7 A幹線現況下水道調查成果 39 第三章 水文水理參數設定及規劃原則擬定 46 3.1 水文分析 46 3.1.1 重現期擇定原則 46 3.1.2 水文測站 46 3.1.3 降雨強度公式 48 3.1.4 設計雨型 54 3.1.5 降雨組體圖 55 3.1.6 逕流係數選定 55 3.1.7 集流時間計算原則 56 3.1.8 逕流量計算公式 57 3.2 水理演算 58 3.2.1 粗糙係數選定 58 3.2.2 流速限制 59 3.2.3 外水位 59 3.3 水理模式檢核(SWMM模式) 60 3.4 管渠規劃原則 61 3.4.1 管渠接合原則 61 3.4.2 人孔最大間距 61 3.4.3 管渠最小尺寸 61 3.4.4 覆土深度 62 3.4.5 出水高度 62 3.4.6 地面逕流收集系統 62 3.4.7 管線配置原則 62 3.4.8 排放口配置原則 63 3.5 雨水抽水站規劃原則 64 3.5.1 雨水抽水站站址擇定 64 3.5.2 雨水抽水站規劃 64 第四章 策略因應結果與討論 67 4.1 排水分區劃定 67 4.1.1 規劃原則 67 4.1.2 規劃成果 67 4.1.3 排水區現況 69 4.1.4 逕流量計算 70 4.2 現況排水系統模擬分析 72 4.2.1 水理條件設定 72 4.2.2 靜態檢核 73 4.3 排水問題癥結分析 86 4.4 改善對策研擬 87 4.4.1 改善原則 88 4.4.2 改方案研擬 89 4.5 五年保護標準改善方案 91 4.5.1 五年保護標準下水道管段配置及改善 91 4.5.2 抽水站設置方案 95 4.5.3 五年保護標準改善方案水理分析及結果 97 4.5.4 五年保護標準改善方案工程經費概估 104 4.6 十年保護標準改善方案 107 4.6.1 十年保護標準檢核 107 4.6.2 十年保護標準下水道管段配置及改善 113 4.6.3 十年保護標準改善方案水理分析及結果 114 4.6.4 十年保護標準改善方案工程經費概估 119 第五章 結論與建議 121 5.1 結論 121 5.2 建議 122 參考文獻 124

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    13.「新田寮排水系統治理計畫(新田寮排水、岸內排水、羊稠厝排水、鹽水排水、鹽水南線排水、田寮排水、竹子腳排水、太子宮中排)」,臺南市政府,民國100年。
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    15.臺南市道路挖掘管理系統地下主要管線分布圖。
    16.暴雨洪水管理模型-EPA SWMM用戶教程,中國水利水電科學研究院,西元2011年。
    17.Storm Water Management Model User`s Manual Version 5.1,EPA美國環境保護署

    下載圖示 校內:2023-01-01公開
    校外:2023-01-01公開
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