博碩士論文 946205003 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:11 、訪客IP:3.92.28.84
姓名 林哲震(Jhe-jhen Lin)  查詢紙本館藏   畢業系所 水文與海洋科學研究所
論文名稱 淡水河口水舌擺盪動力機制之研究
(Numerical study of dynamical processes controlling theriver plume variation in the Danshuei River estuary)
相關論文
★ 翡翠水庫之水文特性及水理水質之模式研究★ 翡翠水庫及其集水區之氫氧碳同位素 水文學研究
★ 淡水河口環流與淡水舌之研究★ 南灣內夏季1-4週溫降與回升現象原因之探討
★ 烏坵海域夏季海流垂直結構受潮汐及風場影響之研究★ 以三維數值模式模擬淡水河河口及感潮段鹽度與懸浮沉積物
★ 淡水河重金屬傳輸模式之發展★ 淡水河流域鹼度、酸鹼值與主要離子 之時空變化
★ 水體中顆粒與沈積物之有機碳、氮及其穩定同位素研究:南海及翠峰湖★ 翡翠水庫之沉降顆粒及沉積物中 多環芳香族碳氫化合物(PAHs)之研究
★ 呂宋海峽內潮及其強化生地化通量之數值研究★ 南海時間序列測站(SEATS)碳循環之探討:一維物理-生地化耦合模式之應用
★ 淡水河口之顆粒性有機碳、氮同位素及溶解性無機氮同位素之研究★ 利用SPOT衛星影像探討蘭陽溪口淡水舌之時空變化
★ 潮汐作用對東海生地化循環及初級生產力之影響★ 淡水河流域溶解性有機碳通量之研究
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 由於河口是聯繫海洋及河川之間的通道,都會區之廢水經由淡水河口匯流入附近海域,必然影響附近生態及環境,因此,若能了解河口環流之動力機制及其對沈積物分佈之影響,對河口海域環境及海岸保護有相當大的幫助。本研究收集了淡水河口及近岸之潮位與海流、淡水河之流量等,配合人照衛星影像來分析水舌之擺盪情況,並建立淡水河口三維斜壓海洋模式,利用數值模式模擬各種物理因素對淡水舌之影響,透過不同大小之河水流量以及外海長期平均流對河口淡水舌的影響分析,以供探討淡水舌之分佈與影響其變動之動力機制。
本研究針對河水流量、潮流、平均流以及風,利用數值實驗,近一步探討,淡水舌變動情形。研究結果顯示,淡水舌厚度約5~6公尺,河口外流淡水在最低潮後2小時水舌向西南擴散範圍最廣,約可達到6~7公里,而最高潮後約1~2小時淡水舌東北向流速最大,直到轉為退潮流後,淡水舌亦轉向東北移動。模擬結果與海流觀測、衛星遙測可見光影像吻合。河水流量在大流量(500 cms,cms=m3/s)時離岸距離比基本模擬(90 cms)遠將近2~3倍,而低流量(30 cms)時,受到潮汐往返的影響,使得淡水被侷限在河口,淡水舌無法在海面上形成。推估淡水河流量大於50 cms時,海面上之淡水舌才比較容易被肉眼觀測到。當淡水河上游因暴雨產生一洪峰流量時,模擬經過17小時的延遲後,淡水舌鹽度開始有劇烈變化,之後歷經70小時左右的鹽度變化,淡水舌之鹽度以及擴散範圍才慢慢恢復至初始情況。外海平均流的作用是將淡水舌持續向平均流的方向推送,這也是將河口污染物質推走的主要機制。利用加入洪峰流量(300 cms)的方法,計算河口淡水滯留時間,得到淡水河口淡水之滯留時間為72小時。透過風應力之數值實驗,在風速10 m/s的強風(東北風)影響下,淡水舌向西大幅延伸,海表面流速向西南方向可增加一倍。在平均風速4.5 m/s的西南風作用下,退潮時淡水舌明顯貼著右側海岸,無法離岸向外擴張,但漲潮期間影響則不大。
摘要(英) Since a considerable amount of sewage from Taipei metropolis is discharged into the lower reach of the Danshuei River, it may significantly affect the estuarine environment and ecosystem. To understand the circulation in the estuary and the adjacent coastal zone is crucial to their environmental protection. For this study were collected tidal levels, ocean currents, river discharges, and satellite images for analysis of the shape and variation of the Danshuei River plume and understanding of its driving mechanisms. A three-dimensional model is adopted to facilitate the investigation of the river plume and estuarine circulation.
Results derived from model results and observations indicate that the plume is of about 5 m thick. Two hours after low tide, the plume extends toward the southwest and can reach 6~7 km from the river mouth. The simulation is consistent with that revealed by satellite images. Discharge rate (500 cms, cms =m3/s), distribution of plume extends 2~3 times offshore than the control run (90 cms). During low discharge, the plume extends be visible in the sea. While the discharge is greater than 50 cms, the plume during a high farther can hardly becomes more visible in the sea. During a flood caused by the torrential rain, the model predicts that the salinity in the coastal zone begins to change dramatically 17 hours after the flood began. After about 70 hours, the salinity returns to nearly the initial level. Based on a model run using a peak discharge rate of 300 cms, the model results show that the residence time is on the order of 72 hours. Through the numerical study with wind forcing, at a northeasterly wind of 10 m/s in speed, the plume extends westward prominently and the surface velocity doubles toward southwest. Under a southwester (by wind of 4.5 m/s in speed), the plume was restricted to a narrow band along the right side coast during ebbing tide, but the wind has little effect on the plume during flood tide.
關鍵字(中) ★ 淡水舌 關鍵字(英) ★ plume
論文目次 中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅲ
致謝 Ⅴ
目錄 Ⅵ
圖目錄 Ⅷ
表目錄 XI
第一章 緒論................ 1
1.1 前言.......... .........1
1.2 文獻回顧...... .........2
1.3 研究目的...... .........4
第二章 資料來源與分析...... 6
2.1 環境背景資訊.. .........7
2.2 淡水河流量.... ........14
2.3 衛星影像...... ........18
2.3.1 法國史波特(SPOT)衛星影像...... 18
2.3.2 福爾摩沙衛星二號(FORMOSAT-2).. 20
2.3.3合成孔徑雷達(SAR)影像.......... 22
第三章 數值模式............ 24
3.1 三維數值模式說明....... 25
3.1.1 控制方程式........... 25
3.1.2紊流閉合模式.......... 27
3.1.3 邊界條件............. 28
3.1.4 網格配置............. 29
3.1.5 模式計算流程 .........31
3.2 淡水河數值模式之建構... 33
第四章 模式實驗及討論...... 36
4.1 數值實驗設計........... 36
4.2 模式校驗............... 37
4.2.1 淡水舌厚度........... 38
4.2.2 模擬結果與衛星照片比較........ 41
4.2.3 潮位與海流之時差..... 44
4.3流量變動之效應.......... 46
4.3.1高流量....... .........46
4.3.2低流量................ 49
4.3.2增加單日洪峰流量...... 50
4.4平均流與淡水舌之關係.... 52
4.5 河口淡水之滯留時間..... 55
4.6風應力 ..................57
4.6.1 東北風作用........... 57
4.6.2 西南風作用........... 59
4.7 河口內波產生機制....... 62
第五章 結論與建議.......... 67
參考文獻................... 70
參考文獻 Chao, S.-Y., 1988a: River-forced estarine plume. Journal of physical Oceanography, 18, 72-88.
Chao, S.-Y., 1988b: Wind-dirven motion of estuarine plumes. Journal of physical Oceanography, 18, 1144-1166.
Chao, S.-Y., 1990: Tidal modulation of estuarien plume. Journal of physical Oceanography, 20, 1115-1123.
Chao, S.-Y., 1998: Hyperpycnal and buoyant plumes from a sediment-laden river. J. Geophy. Res., 103, C2, 3067-3081.
Chao, S.-Y., and W.C. Boicourt, 1986: Onset of estuarine plumes, J. Phys.
Oceanogr., 16, 2137-2149.
Chen, C., and R.C. Beardsley 1994: A numerical study of stratified tidal
rectification over finite-amplitude banks. Part I: Symmetric Banks. J.
Phys. Oceanogr., 25, 2090-2110.
Hsu, M.-H., A. Y.S. Kuo, W.-C. Liu, and J.-T. Kuo, 1999: Numerical simulation of circulation and salinity distribution in the Tamshui Estuary.Proc. Natl. Sci. Counc. ROC(A), 23, 2, 259-273.
Jan, S., C.-S. Chern, J. Wang, and S.-Y. Chao, 2001: Circulation and brackish water dispersal in a coastal lagoon of southwest Taiwan. Journal of Oceangraph, 57, 647-661.
Liu, W.-C., M.-H. Hsu, A.Y. Kuo, and J.-T. Kuo, 2001: The influence of river discharge on salinity intrusion in the Tanshui estuary, Taiwan. J. Coastal Res., 17, 544-552.
Liu, W.-C., M.-H. Hsu, A.Y. Kuo, and J.-T. Kuo, 2001: The influence of river discharge on salinity intrusion in the Tanshui estuary, Taiwan. J. Coastal Res., 17, 544-552.
Oey, L.-Y., G.L. Mellor, 1993: Subtidal variability of estuarine outflow, plume, and coastal current: a model study. J. phys. Oceanogr., 23, 164-171
Officer, C.B., R.B. Biggs, J.L. Taft, L.E. Cronin, M.A. Tyler, and W.R.
Boynton, 1984: Chesapeake Bay anoxia: origin, development and significance. Science, 223, 22-27.
Park, K., and A.Y. Kuo, 1993: A vertical two-dimensional model of estuarine ydrodynamics and water quality. Spec. Rep. App. Mar. Sci. and Ocean Eng., 321, Virginia Institute of Marine Science, Gloucester
Pt., VA, 47 pp.
Pritchard, D. W., 1952: Estuarine hydrography. In: Advances in Geophysics, vol. 1, Academic Press Inc., New York, NY.
Royer, L., and W.J. Emery, 1985:Computer simulations of the Fraser River
Plume, Journal of Marine Research, 43, 289-306.
Siegel, H., M. Gerth, A. Mutzke, 1999: Dynamics of the Oder River plume in theSouthern Baltic Sea: satellite data and numerical modeling. ContinentalShelf Research, 19, 1143-1159.
Wang C.-F., M.-H. Hsu, Abert Y. Kuo, 2004: Residence time of the Danshuei River estuary Taiwan. Estuarine,Coastal and Shelf ,60 (2004) 381-393.
邱永芳、洪憲忠、吳基、林柏青、廖慶堂、王冑、徐如娟,2000:八十九年八里、林口海岸漂沙調查及海象與地形變遷四年監測計畫,交通部運輸研究所港灣技術中心,5-1~5-41。
洪憲忠、邱永芳、林柏青、蔡金吉,2000:淡水港海域海岸地形變遷研究,交通部運輸研究所港灣技術中心,2-1~2-3。
蘇青和,2003 : 台北港海氣地象觀測資料專刊(海流部份1996~2002),交通部運輸研究所港灣技術中心,6-1~7-3。
劉景毅,1996:淡水海域水質數值模擬, 中華民國第18 屆海洋工程研討會論文集,467-478。
許銘熙、郭振泰、郭義雄、柳文成,1996:淡水河系潮流、河口環流與鹽分分佈之研究(一)。國立台灣大學水工試驗所研究報告239號。
許銘熙、郭振泰、郭義雄、柳文成,1997:淡水河系潮流、河口環流與鹽分分佈之研究(二)。國立台灣大學水工試驗所研究報告273號。
王玉懷,孫佩君,邱朝聰,胡智凱,溫良碩,喬凌雲,2001:淡水河口的潮流觀 測,第23屆海洋工程研討會論文集,179-185。
林聖烈,2006 : 淡水河口環流與淡水舌之研究。碩士論文,國立中央大學水文科學研究所。
莊俊皓,2006 : 淡水河流域鹼度、酸鹼值與主要離子之時空變化。碩士論文,國立中央大學水文科學研究所。
田維婷,2003 : 氣候變遷對台灣地區地表水文量之影響。碩士論文,國立中央大學水文科學研究所。
陳建維,1994:基隆河截彎取直對鹽分分佈影響之模擬。碩士論文,國立台灣大學環境工程學研究所。
林意淳,2004 : POM模式應用於河口動力計算之研究。碩士論文,國立成功大學水利及海洋工程研究所。
人造衛星遙測影像,2003-2007:國立中央大學太空遙測中心。取自:http://140.115.109.101:8080/SRSL/CSRSR/user_login.jsp
淡水河地理資訊,2000:經濟部水利署。取自:
http://www.water.tku.edu.tw/mapdata/淡水河.htm
淡水河中上游流量資料,1991-2004,經濟部水利署。取自:http://gweb.wra.gov.tw/wrweb/
指導教授 詹森、劉康克
(Sen Jan、Kon-kee Liu)
審核日期 2007-7-9
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明