| 研究生: |
呂明杰 Lu, Ming-Chien |
|---|---|
| 論文名稱: |
自由漂流浮標應用於近岸流場之相關探討 Relative Discussion on Nearshore Current Field Survey by the Free Drift Float |
| 指導教授: |
顏沛華
Yen, Pei-Hua |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 水利及海洋工程學系 Department of Hydraulic & Ocean Engineering |
| 論文出版年: | 2006 |
| 畢業學年度: | 94 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 91 |
| 中文關鍵詞: | 自由漂流浮標 、流況施測 、影響因素 |
| 外文關鍵詞: | Free drift float, current measurement, environmental interfere factor |
| 相關次數: | 點閱:77 下載:1 |
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臺灣四面環海,陸地資源有限,海岸空間利用因人口及工商業之成長而漸受重視,為保護海岸及空間之永續利用,避免因開發造成負面之影響,對擬開發海域地形、水深及波、潮、流等現場數據之蒐集實不可或缺,而近岸海域流場特性之探討更端賴現場流況之施測。
本研究以自行研發具GPS定位及無線傳輸能力之自由漂流浮標施測近岸流況,以大量相對價廉之浮標結合少數價昂之底碇式驗流儀擷取現場可靠流況數據,避免價昂儀器遭致撈失而損失不贅之風險!理論上,浮標之移動式追跡法(Lagrangian type)與底碇式驗流儀之固定式觀測法(Eulerian type)係描述相同水域流況,在定常條件(Stationary)假設下,此二坐標系可互相轉換且結果應相同。惟自由漂流浮標易受環境因素左右,其實測數據常含有環境影響成分,故本研究除評估自製浮標之定位精度、應用範圍外,亦探討風對自由漂流浮標之影響效應。
本研究試驗場址位於宜蘭縣蘭陽溪口及其南(清水)、北(公館)兩側近岸海域,據試驗成果顯示,該自由漂流浮標在風速小於3.0m/s環境下能正確反應流況趨勢,惟風速在1.5m/s以上則浮標逐漸受其影響。以5分鐘或更長之坐標取樣時距描述現場流況為適切之選擇,而由佐藤昭二(Sato)與Eagleson(1965)公式可佐證該浮標在流速之估算上尚稱吻合,且風對浮標之漂流約有2成8之影響。故該自由漂流浮標其量測數據經環境影響因素修正後,可應用於現場流況觀測並提供正確流場資訊予海岸工程規劃、設計或評估、治理之參考。
With the increasing of population and the improvement of industrial and/or commercial activities, coastal zone’s usage has been put on more emphasis in Taiwan. Due to the limit territory and ocean surrounding environment, it is necessary to ensure the efficient usage of space and avoid the negative affections caused by human over-developed in coastal zone. So, nearshore current survey and marine data collections such as wind, wave, and depth were indispensable on the characters studing of coastal zone.
The relative low price free drift float which is based on GPS positioning and Radio transmission technique carried out the measuring operation instead of using the precious bottom assembled ADCP/current meter to describe the marine flow field characters. Operation risk so, could be reduced by using several free drift floats and few of precious equipment to pick up the current data in marine environment. Theoretically, similar measuring results (false in reality) should be obtained with Eulerian type measuring (ADCP/current meter) and Lagrangian type (free drift float) procedure under the stationary assumption. These studies focus on the wind effect research of interfering the drift tracking and to evaluate the positioning accuracy of this custom-built free drift float.
The coastal zone in between southern(Ching Shuei) and northern(Gong Guan) coast of Lan Yang River in YiLan has been selected as the test environment. According to the test results, the free drift float can response the nearshore current field character in 3m/s less of wind velocity and begin gradually the interfering in 1.5m/s up of wind velocity. The average longshore current velocity estimated by both Sato and Eagleson(1965) formula provided a verification datum of current measuring by the free drift float and being identical in speed and, the deviation of 28% in speed has been found which could be affected by wind. Through the measuring data corrected by environmental interfere factors, the free drift float can be applied in field measuring operation and offer the accurate current data as references on coastal engineering planning, designing, evaluating and managing.
1. 蘇棋福(1977),「港灣設計準則及實例」,財團法人台灣漁業技術顧問社,1-224~1-232頁。
2. 郭金棟、顏沛華、黃建維、李政運、李友平、金燕風(1991),「大武漁港現場調查暨水工模型試驗研究報告」,國立成功大學水利及海洋工程研究所,台南。
3. 郭金棟、顏沛華、黃建維、陳文俊、李友平、李宗恩、胡文輝(1993),「安平漁港舊口闢建可行性研究報告」,國立成功大學水利及海洋工程學系暨研究所,台南。
4. 薛憲文、劉黃宗隆、李忠潘、顏介皇(1993),「GPS 差分導航定位法於近海測量之研究」,第十二屆測量學術及應用研討會論文集,119~139頁,中壢。
5. 劉黃宗隆(1994),「動態差分導航定位之精度分析與近海測量應用」,國立中山大學海洋地質研究所碩士論文,高雄。
6. 薛憲文(1994),「沿岸地區海上定位測量之探討」,海下技術季刊,第四卷,第四期,13~18頁。
7. 郭金棟(1995),「海岸工程」,中國土木水利工程學會,10-195~10-196頁,台北。
8. 許國榮、曾若玄(1996),「利用ARGOS/GPS 浮標觀測沿岸流況與水平擴散」, 第十八屆海洋工程研討會論文集,417~427頁,台灣大學,台北。
9. 邱永芳、翁文凱、蕭松山、蘇志文(1997),「GPS 應用於近岸流場量測之初步探討」,第十九屆海洋工程研討會論文集,496~503頁,中興大學,台中。
10. 邱永芳、蕭松山、翁文凱(1998),「近岸海域GPS 定位系統之研發」港灣報導季刊第44期。
11. 吳帥賢(1999),「DGPS 應用於近岸海域流場量測之研究」,國立台灣海洋大學河海工程研究所碩士學位論文,基隆。
12. 顏沛華(2000),「大鵬灣風景特定區潮口南側海岸觀測調查」,財團法人成大水利海洋研究發展文教基金會,2-48~2-76頁,台南。
13. 鄭育民(2000),「台灣東部近岸海流特性調查之研究」,國立台灣海洋大學河海工程研究所碩士論文,基隆。
14. 張林民(2002) 「近岸平面流場量測系統之探討」, 國立台灣海洋大學河海工程研究所碩士學位論文,基隆。
15. 洪立強(2003)「都卜勒微波雷達雙雷達遙測系統應用之研究」, 國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士學位論文,台南。
16. 鄭瑞府(2005)「方位推估法應用於雙胴遙控儎具之定位誤差分析」 ,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士學位論文,台南。
17. 劉勁成(2005)「重力波之Lagrangian 解析及其與Eulerian 近似解之相互轉換」, 國立交通大學土木工程研究所博士論文,新竹。