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研究生: 林政浩
Lin, Cheng-Hao
論文名稱: 應用蓄水之平均缺水率制定水庫運用規線
Developing Reservoir Rule Curves Based on Shortage Rate
指導教授: 周乃昉
Chou, N. Frederick
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: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 60
中文關鍵詞: 等缺水率發生機率蓄水線水庫運用規線
外文關鍵詞: equal probability line of the same shortage rate, Reservoir Rule curve
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  •   水庫運用規線規範各標的用水在不同水文情況下的應放水量,以提高水資源利用效率。現行水庫運用規線之制定多採用模擬法經試誤而得,需要對蓄水與用水過程之特性撩解且有經驗的工程師不斷調整方能得到。一套制式化且有效率的水庫運用規線制定方法應免除試誤過程,並可快速找出合理的較佳規線。
      運用規線係為滿足未來用水需求而規定應蓄存於水庫中之水量,規線之升降應反映未來水資源供需間的預期盈虧水量,顯示可及時供蓄存或需被放流之水量在時間上的分布,因此正確的規線形態應隨供需水量間的差異而變動。
      本研究依據歷史流量資料,在已知用水需求下,推算水庫蓄水可能發生的缺水情況,並求得自起始蓄水量運轉的平均缺水率發生機率。規線應能在各旬執行相同的限水措施後均能供水至枯水期末,因此合理的規線在各旬之蓄水位置應有相同的缺水潛勢。本研究將各旬在未來會發生相同缺水率與發生機率之蓄水位置連接,成為等平均缺水率發生機率蓄水線。再以供應計畫需求水量、第一級限水量或第二級限水量下之等平均缺水率發生機率之蓄水線組合作為規線。經蓄水模擬後比較供水量、溢流量、發電量、空庫旬數、缺水旬數、缺水量及缺水指標等指標評鑑後,選出成效較佳之規線組。
      上述所發展之制式化推求程序,為一套有效率的求解水庫運用規線方法,經以之制定曾文水庫運用規線,可以得到許多組不論是在發電量、供水量或是缺水指標上均較 T10 規線為佳之新規線,可供決策者基於不同供水目標做最適之抉擇,增進水資源系統的營運成效。

    The dam's rule curve limits water storage to improve water resources used efficientally under different conditions. Rule curve currently are mainly established by simulation method.,but this methed needs experienced engineers adjusted continuously. An efficient method should avoid trial and error process, and find a reasonable curve more quickly.
    To meet the need of water in the futher, the rule cruve should show and inform to the amount of water in the Reservoir. Up and down of this cruve reflects the need in the future, and shows the shortage and abundance in time.
    According to the data in the past, we know the need of water and and find the storage’s shortage probability. A reasonable rule curve should have the same shortage potential each period of ten days. This research connects storage position with the same shortage rate and probability of ten days as equal probability line of the same shortage rate .Combine the equal probability line of the same shortage rate which support first level discount ,second level discount and planned demand as rule curves.A final simulation study was performed to choose the best set of rule curves based on spill, deficits of water supply, shortage index, etc.
    By setting the rule curves of supply water of the Tsengwen and Wushantou reservoirs system, the final rule curves were compared with existing rule curves by simulation with the historical inflow.The results showed significant improvements are achieved.

    頁次 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 III 謝誌 IV 目錄  V 表目錄  VII 圖目錄  VIII 第一章 研究動機與目的 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 第二章 文獻回顧 3 2.1 模擬法 4 2.2 優選模式應用 5 2.2.1 遺傳演算法 6 2.3 簡易法 7 第三章 研究方法 9 3.1 合理的水資源利用 9 3.2 平均缺水率之特性 9 3.2.1 枯水期單一時段連續缺水 10 3.2.2 多時段間歇缺水 11 3.2.3 豐水期溢流 12 3.3 缺水發生風險 12 3.4 蓄水限制簡易法運用歸線衍生 12 3.4.1 等平均缺水率發生機率之蓄水軌跡線 13 3.4.2 蓄水運用規線建立 13 3.4.2.1 規線組 14 3.4.2.2 其他限制條件 14 3.5 蓄水利用模擬 15 3.6 運用規線篩選 16 第四章 實例研究:曾文水庫 23 4.1 水庫概要 23 4.2 曾文水庫運用規線 24 4.2.1 T10規線放水規則 25 4.3 水庫系統模擬模式 26 4.3.1 模擬模式應用資料 26 4.4 水庫運用規線制定 28 4.4.1 發電上限 28 4.4.2 給水運用規線之下限 28 4.4.3 給水運用規線之嚴重下限 29 4.4.4 運用規線用水模擬與篩選 29 4.5 等平均缺水率發生機率運用規線 30 4.5.1 與T 10 運用規線比較 30 4.6 結果 30 4.7 討論 31 第五章 結論與建議 53 5.1 結論 53 5.2 建議 55 參考文獻 56 自述 60

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    校外:2003-08-26公開
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