氣候變遷下水庫長期溢頂風險分析與評估－以石門水庫為例

Long-Term Risk Assessment of Dam Overtopping under Climate Change ―Shihmen Reservoir a Case Study

李保憲(Bau-Shian Lee)

指導教授 ： 游景雲

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2011.01502

摘要

目前國內外在水庫設計與操作上均依循歷史資料分析結果，此種概念主要基於假設水文條件會在相同情形下重複地發生，但伴隨氣候持續改變，傳統的設計規範是否能因應未來可能的變異，為本研究欲探討的課題之一。除了氣候變遷因素外，水庫普遍面臨的另一項威脅來自泥砂淤積，庫區長期淤塞的結果不僅讓效益生產下降，防洪容量減少亦造成水庫在安全性上的隱憂。在面臨未知的氣候、水文及集水區條件時水庫風險已增添諸多不確定性，有鑑於此釐清上述水庫長期經營之潛在因素及衝擊，於台灣水資源規劃上為十分重要的議題。
本研究考量極端降雨事件發生頻率改變使得水庫溢頂風險上升，建立評估水庫溢頂風險之理論架構及計算方法。首先，利用序率及統計動差概念之應用將水庫系統及未來氣候可能趨勢參數化，再進行溢頂風險與風險影響因子量化分析，並且比較各類因子對長期風險影響之顯著性。另藉由模式中評估庫容變化的部分，分析相關因子對庫容長期衰減趨勢和變異性的影響，並推估水庫可能淤滿時間範圍的機率分布。延續本研究前半段結果，再引進潰壩風險概念於水庫經濟評估模式建置當中，用於連結水庫操作之效益與成本在涉及淤砂與風險考量情況下，研判水庫最佳的操作終止時間並檢討可能之管理策略其可行性，最後以石門水庫作為實際案例之應用。
透過適度簡化與情境假設之分析結果指出，在僅考量效益和潛在損害成本之經濟分析中，潰壩對於判定石門水庫最佳的終止運作時間點的影響較不顯著，但針對消減極端事件影響下長期溢頂風險方面，以施行集水區治理達到逕流量減緩之策略優於侷限在水庫防洪容量的維持。

關鍵字

氣候變遷 ； 水庫風險模式 ； 水庫淤積 ； 經濟分析 ； 溢頂 ； 最佳終止時間

並列摘要

無資料

並列關鍵字

climate change ； reservoir risk model ； sedimentation ； economic analysis ； dam overtopping ； optimal terminate/retirement time

參考文獻

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