01学应用水文学集水区勘察活动通知.DOC

103學年度應用水文學 集水區勘察活動通知 授課老師 : 李光敦 教授 協助人員： 陳煥元 地理資訊系統研究中心專任助理 預定勘查日期及時間 2014年10月3日(週五) 9:30 am ~ 12:00 pm (若天氣不佳，則順延至下週) 參與人員 37位修課同學（以自由參加為原則） 交通安排: 請自行安排交通工具前往（務必注意行車安全） 請先上網列印交通路線圖 行程安排: 本次活動行程，將沿途勘察: (1)瑞芳介壽橋流量站，(2)員山子分洪道，以及(3)大粗坑集水區三個位置；預計於第三站大粗坑集水區停留較久，以便說明現地水文情況與水位計架設相關說明，並勘察該集水區內梳子壩及崩塌區地貌。 行程表: 時間 勘察行程 9:00~9:20 集合(河工二館504教室) 9:30 出發(河工二館停車場) 9:50~10:10 瑞芳介壽橋流量站(第一站) 10:20~10:40 員山子分洪道(第二站) 10:50~11:30 大粗坑集水區(第三站) 11:30~12:00 回學校 建議服裝與攜帶物品 運動鞋、相機、列印本通知 (其它詳細資訊請上課程網站查詢) 相關網站連結: 水利署地理資訊倉儲中心 .tw/gic/GIS/FX/Main.aspx 河海工程學系集水區水文與水力研究室(應用水文學課程資料下載網站) .tw/~ktlee/index.htm NOTE: 請務必準時，逾時不候勘察行程相關圖片: 圖1 勘察地點地理位置圖 圖2 大粗坑集水區地理位置及邊界 圖3 大粗坑集水區水位量測地點 圖4 大粗坑集水區勘察位置圖 壓力式水位計 (Water level indicator) 壓力式水位計屬於間接量測儀器裝置，其利用感應器感應水位升降產生之壓力變化，藉由纜線與資料處理器相連，將訊號轉換成水位高度。照片為壓力式水位計測頭；而影響水壓力變化之因素，除了水面高度、溫度、鹽度外，大氣壓改變亦影響其最終結果，需作水溫及氣壓校正。壓力式水位計的特點是靈敏度高、穩定性好及可佈置多測量點；壓力式水位計若應用於溢洪道、隧道、跌水工等水工模型時，量測是否有負壓力出現，即可用於穴蝕發生與否之評估。此類產品種類多且適用範圍廣，也就是可量測水深高達200 m，然可量測水深越深者其測頭體積也相對增大。 壓力式水位計 超音波水位計 超音波水位計 (Ultrasonic Level Transmitter) 將超音波發射探頭安裝在水下、上某一固定位置，向上、下發射超音波，由於水和空氣的密度、波速相差甚遠，故二者之波阻抗特性差異大。因此從下向上傳播之超音波傳至水面後反射，在發射探頭旁安裝聲波接收探頭，即可接收到來自水面的反射波，由於水的波速是常量(聲波在水中的波速為V1，在空氣中的波速為V2 )，故水位為h=t/2* V1。有時探頭置於水面以上高度為H處，向水面發射超音波，接收來自水面的反射波，讀出聲波往返的傳播時間t，即可求得水面到接收點的距離H=t/2* V2，則水位變化Δh=H-H。由於超音波傳播速度受傳播介質(如不同的液體和氣體)和溫度的影響，超音波水位計在測量時需要進行校正一般超音波水位計用於河川水位量測時，其儀器與量測液面之距離較大；因此應用於水工模型試驗時則受到空間場地之限制。然市售亦有較小量測距離之產品；以IMP Series 之IMP3 超音波水位計舉例說明規格；其量測範圍為0.2–20 m，量測精度為6 mm，工作溫度為-40 – 80C，內具溫度補償功能 (±0.5)。 微波雷達表面流速 (Microwave radar surface velocimeter) 微波雷達表面流速儀量測水面流速之機制主要係依據布拉格散射(Bragg scattering)與都普勒效應二項原理。當渠流之自由水面因風力之作用或水流紊流作用產生微小之表面波紋，此微小波紋之波長尺度約為1cm 至2cm 間，於水流流動時，此微小波紋將隨水流表面移動，因此可將小波紋移動速度視為水流之表面流速，若將水面波紋視為平面排列之晶格，則當雷達波入射此水流表面時，入射波長為水面波長一半倍數時(如圖5.2-7(a))，因雷達波與水面波交互作用而產生布拉格散射，在回波之都普勒頻譜中即產生布拉格共振；回波產生共振線之振幅並不相等，當主要風向吹向雷達時，接近端之布拉格共振線(Approaching Braggline)振幅會大於遠離之布拉格共振線(Receding Bragg line)振幅。當水面波移動時，布拉格共振頻率於是產生都普勒偏移，經由分析計算此頻率偏移，可獲得水面波之移動速度，此即雷達波測流之基本原理。由於手持十分方便，適用於水工模型試驗以微波雷達方式量測流速之產品如美國Decatur 電力公司製造之手持式微波雷達表面流速儀SVR (Sur