| 研究生: |
梅育瑄 Mei, Yu-Hsuan |
|---|---|
| 論文名稱: |
大規模水下邊坡滑移引致之海嘯傳播之三維RANS模擬 A 3-D RANS Simulation of Tsunami Propagation Induced by Large-Scale Underwater Landslide |
| 指導教授: |
方中
Fang, Chung |
| 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: | 2017 |
| 畢業學年度: | 105 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 71 |
| 中文關鍵詞: | 雷諾方程 、山崩海嘯 、核電廠 |
| 外文關鍵詞: | RANS Equations, Submarine landslide, Nuclear Power Plant |
| 相關次數: | 點閱:103 下載:7 |
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2011年東日本大海嘯,宮城縣、岩手縣與福島縣,當地防海嘯牆最初設計時由於考量不足,因此無法抵擋住311海嘯衝擊;台灣也因此重新評估並打算補強四座核能廠的防海嘯牆。有鑑於此,本文著手於台灣本島東北方核一廠與核二廠,對於基隆嶼若發生山崩所產生之海嘯的影響;由過往參考文獻得台灣於1867年與1918年曾於基隆嶼發生兩次山崩海嘯,為求分析當地情況,本文使用FLOW-3D針對山崩落石作三維分析。
山崩落石皆假設為正圓球體,且其體積與基隆嶼位於海平面上之四分之一體積相等;採能量係數原則只改變其密度:3000kg/m3、6000kg/m3、9000kg/m3與12000kg/m3。將其置於基隆嶼處逕直落下與水體互相作用,其產生之波傳作為海嘯源傳遞至核一廠與核二廠。
根據分析結果顯示,位於核一廠時,密度為12000kg/m3之崩塌體波高最大,位於核二廠則是密度3000kg/m3之崩塌體造成之波高最大。據波高對時間關係圖可得知,無論位於核一廠或是核二廠,海嘯最危險的不是第一波波峰來臨時;通常是第二波與第三波來臨時造成之傷害最為巨大。且根據圖形資料,基隆嶼山崩對核二廠的破壞比起核一廠來得巨大,核一廠最高波高約為0.38米,而核二廠則為2.1米之高度。由於除了在距離上,核二廠較核一廠距離基隆嶼較近以外;核二廠周圍海灣為內彎形且擁有窄口,海嘯波容易互相疊加,造成波高放大。於此,本文謹對山崩海嘯於核一、和二廠的三維分析給出建議:依據第二波或第三波以後海嘯波高來設計防海嘯牆較為恰當,且當地形為狹口時,須嚴當防範其後續波高疊加之效應。
By means of the finite element code FLOW-3D, the tsunami propagation induced by a large-scale submarine landslide is studied numerically. The landslide is assumed to take place by the collapse of Keelung Islet, which locates on the northeast coast of Taiwan. Using the energy equivalence principle, four densities of the collapse are considered: 3000kg/m3, 6000kg/m3, 9000kg/m3, 12000kg/m3. Because of a sudden vertical displacement of the ocean's surface, when the collapse falls into water, it would induce the tsunami propagation, and the tsunami waves will travel to the shore of the Jinshan Nuclear Power Plant (1st Nuclear Power Plant) and Kuosheng Nuclear Power Plant (2nd Nuclear Power Plant). According to the analysis results, the highest wave height will occur at 2nd or 3rd wave whether it occurs at the 1st or 2nd Nuclear Power Plant. The highest wave height at the 1st Nuclear Power Plant reaches 0.38 metres, and it reaches 2.1 metres at the 2nd Nuclear Power Plant. Due to natural topography in nearshore region of the 2nd Nuclear Power Plant, the waves will inundate and thus needing to construct a seawall to protect the nearshore region and reduce hazards.
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[10] http://www.buzzle.com/articles/facts-about-the-continental-shelf-with-diagram.html, 20170424
[11] http://itic.ioc-unesco.org/index.php, 20170424
[12] https://www.google.com.tw/maps, 20170424
[13] http://tsunami.ihs.ncu.edu.tw/tsunami/2011Japan.html, 20170424
[14] http://blog.udn.com/hitman543/7911950, 20170424
[15] https://www.youtube.com/watch?v=UbwuN9a8tPc, 20170424
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[24] 楊春生﹐湯麟武﹐邵建林。台灣東北部海洋地震海嘯數值推算之研究﹐國科會﹐民國71年。
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[26] 李昭興﹐許明光﹐鄭文彬﹐蕭士俊﹐林欽隆。我國東北角海嘯警報系統建立之初始研究﹐中央氣象局地震測報中心﹐民國95年。
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[31] Tsinober. An Informal Conceptual Introduction to Turbulence, Springer, 2009.
[32] 中興工程顧問股份有限公司。核一廠防海嘯能力提升評估規劃報告書,台灣電力公司,民國85年。
[33] https://en.wikipedia.org/wiki/1958_Lituya_Bay_megatsunami, 20170706