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研究生: 朱京薇
Chu, Ching-Wei
論文名稱: 調蓄池對調蓄灌溉用水及滯洪效果之評估研究-以嘉義栗子崙計畫調蓄池為例
Effect of a storage pond on irrigation water-use regulation and flood detention : A case study of Lizilun planned pond in Chiayi
指導教授: 詹錢登
Jan, Chyan-Deng
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: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 89
中文關鍵詞: 調蓄池農田灌溉節水滯洪SWMM模式
外文關鍵詞: storage pond, farmland irrigation, water saving, flood detention, SWMM
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  • 臺灣南部地區受到氣候變遷之影響,降雨時空分布不均,增加調節用水管理之難度,使得嘉南灌區部分農地於乾季時因缺乏灌溉水源,出現灌溉滿足度不足甚至休耕之情形。為了有效運用灌區水源,主管機關積極尋覓合適之埤池及土地用以規劃為調蓄池。調蓄池之設置可提升灌溉剩餘水之管理,亦可兼做小型滯洪池達到遲滯洪峰之效果。本研究以嘉義栗子崙分線調蓄池設置計畫為例,分析調蓄池設置對灌溉用水、農業經濟與滯洪之效益。首先利用ArcGIS軟體分析研究區域之作物種類及分布情形,並依農業灌溉用水方式,估算調蓄池所能儲蓄之夜間灌溉剩餘水量,接著運用SWMM模式分析,在不同重現期距降雨及調蓄池起始蓄水深度情境下,下游銜接渠道之出水量變化情形。
    研究結果顯示,設置調蓄池可儲蓄夜間灌溉剩餘水,每年可節省約122萬噸之灌溉用水量,提升研究區域之灌溉滿足度,減少休耕面積並增加作物生產效益。SWMM模擬結果顯示,設置調蓄池後,在未使用抽水機之情況下,對於10年及25年重現期較大之降雨,調蓄池銜接之下游渠道,洪峰流量可分別減少約56 %與57 %左右。而該渠道銜接之下游渠道,洪峰流量則分別減少約35 %與40 %左右,由上述分析可知重現期距越大之降雨,設置調蓄池所消減下游洪峰流量之效果越顯著。本研究成果顯示調蓄池設置後不僅可增加灌溉用水之效益,亦將可大幅降低其下游渠道之洪峰流量。此成果可作為未來調蓄池設置評估之參考。

    Affected by climate change in southern Taiwan, the uneven distribution of rainfall in time and space increases the difficulty of regulating water management. In order to effectively utilize the water source in the irrigation area, the competent authority actively seeks suitable ponds and lands for planning as storage ponds. The setting of the storage pond can strengthen the management of the remaining water from nighttime irrigation, and can also be used as small flood retention ponds to delay peak flood. This study sets up a storage pond near Lizilun branch, and analyzes the impact of the storage pond on agricultural economy and flood retention effect. This research first uses ArcGIS to analyze the distribution of crop species in the study area, and according to the agricultural irrigation water mode, estimating the remaining night irrigation water that can be stored in the storage pond, and then using the SWMM model to analyze the changes in the water output of the downstream connecting channels under the conditions of rainfall from different return periods and the initial water storage depth of the storage pond.
    The results show that setting a storage pond can save about 1.22 million tons of irrigation water every year, and improving the irrigation satisfaction of the study area. The SWMM simulation results show that after setting the storage pond with rainfall of return period of 10 years and 25 years, the downstream channel connected to the storage pond reduce the peak flow about 56% and 57% respectively. In the downstream channel connected by this channel, the peak flow of the flood reduce about 35% and 40% respectively. The results of this study show that setting the storage pond can not only increase the efficiency of irrigation water, but also greatly reduce the peak flow of its downstream channels. This result can be used as a reference for the evaluation of future storage pond settings.

    摘要 I Extended Abstract II 誌謝 VIII 目錄 IX 圖目錄 XI 表目錄 XIV 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機 2 1-3 研究目的 5 第二章 文獻回顧 6 2-1氣候變遷下農業調蓄之相關研究 6 2-2農塘蓄水及滯洪之研究 10 第三章 研究區域與方法 14 3-1灌溉系統 14 3-1-1灌溉系統概述 16 3-1-2灌溉計畫 19 3-1-3灌區內作物 22 3-2水文資料 24 3-3軟體與模式介紹 28 3-3-1地理資訊系統 28 3-3-2暴雨洪水管理模式 30 第四章 計畫調蓄池設計規劃結果 32 4-1調蓄供灌區域水量分析 32 4-2可引用水量估算 34 4-3計畫調蓄池條件設定 36 4-4引水與抽水方案設計 40 4-5調蓄池設置效益分析 42 第五章 計畫調蓄池滯洪效果討論 44 5-1模式建構及參數選定 44 5-2水文分析 52 5-3流況模擬分析 55 5-4 計畫調蓄池操作對滯洪效果之影響 60 5-5 計畫調蓄池對下游渠道之影響 77 第六章 結論與建議 84 6-1研究結論 84 6-2研究建議 86 參考文獻 87

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