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研究生: 吳欣怡
Wu, Xin-Yi
論文名稱: 應用iRIC Morpho2DH模式模擬土石流流動及溢淹範圍-以眉溪土石流潛勢溪流為例
Application of iRIC Morpho2DH to Simulate Debris flow Movement and Inundation Area: A Case Study on Mei Potential Debris Flow River Torrent
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
Department of Hydraulic & Ocean Engineering
論文出版年: 2024
畢業學年度: 112
語文別: 中文
論文頁數: 77
中文關鍵詞: 土石流iRIC Morpho2DH模式溢淹範圍流動深度
外文關鍵詞: debris flow, iRIC Morpho2DH, overflow area, flow depth
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  • 本研究以眉溪集水區內之土石流潛勢溪流(投縣DF011)作為模擬對象,使用iRIC Morpho2DH模式模擬2023年卡努颱風造成之土石流事件,比較模擬結果之土石流流動及溢淹範圍與實際觀測資料之差異,探討此模式在本次土石流事件中的適用性,並針對模式內參數(液相行為泥砂粒徑及層流深度比)進行敏感度分析,瞭解參數大小對模擬結果之影響,以便後續在該地進行模擬分析時,提供適當之參數。藉由災報提供之崩塌區域等相關資料,本研究以5公尺網格之數值地形高程,將崩塌土方量設定為6,000立方公尺,而後蒐集下眉橋溪河道相關土壤資料設定各參數,進行下眉橋溪土石流事件模擬。
    模擬結果之土砂主要堆積於3處,分別為中游、下游右岸民宅上方、下眉橋溪與眉溪匯流口,模擬結果之總堆積量體約14,725立方公尺,而崩塌土方量僅6,000立方公尺,顯示模式計算過程中,有將侵蝕所產生之土砂計入;實際總堆積量體為14,000立方公尺,模擬與實際觀測結果相差約只有5%,顯示iRIC Morpho2DH模式在模擬下眉橋溪土石流事件上具有高準確性。在敏感度分析中,液相行為泥砂粒徑分別以0.1, 0.2, 0.4 mm作設定;層流深度比以0.2, 0.4 ,0.6設定,結果發現,液相行為泥砂粒徑與層流深度比皆對土石流溢淹範圍有影響較大,對流動深度影響略小。

    The objective of this study is to evaluate the feasibility and applicability of debris flow simulation using the iRIC Morpho2DH model, which can simulate debris flow movement, erosion, and inundation. This study focuses on a potential river torrent on the Mei River as the study area. Through sensitivity analysis, this study compares and discusses the parameters of laminar flow depth ratio and liquid behavior sediment to understand their effects on the simulation results and determine the most comprehensive values for these two parameters. According to the study results, the iRIC Morpho2DH model demonstrates good simulation effectiveness for the Mei River.

    摘要 I Abstract II 致謝 VIII 目錄 IX 表目錄 XI 圖目錄 XII 符號表 XIV 第一章 緒論 1 1.1 研究動機及背景 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究架構 3 第二章 文獻回顧 5 2.1 土石流 5 2.1.1 土石流之定義 5 2.1.2 土石流發生條件 5 2.1.3 土石流基本特徵 6 2.1.4 土石流流動特性 7 2.2 土石流數值模擬模式 8 2.2.1 土石流數值模擬模式 8 2.2.2 iRIC Morpho2DH模式相關文獻 10 2.3 iRIC Morpho2DH模式介紹 12 2.3.1 iRIC軟體平台 12 2.3.2 Morpho2DH模式 13 第三章 研究區域 18 3.1 南山溪集水區概述 18 3.2 下眉橋溪 20 3.2.1 下眉橋溪概述 20 3.2.2 地形及地勢 21 3.2.3 下眉橋溪土石流事件 24 第四章 研究方法 30 4.1 土石流事件模擬 30 4.2 敏感度分析 34 第五章 結果與討論 36 5.1 卡努颱風土石流事件模擬 36 5.1.1 下眉橋溪土石流流動深度 36 5.1.2 土石流流速 37 5.1.3 土石流影響範圍及堆積區 40 5.2 敏感度分析 45 5.2.1 液相行為泥砂粒徑 45 5.2.2 層流深度比 46 第六章 結論與建議 47 6.1 結論 47 6.2 建議 48 參考文獻 49 附錄 51

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