桃園新屋海岸波流受海工結構物設置之數值模擬研究

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研究生：	蕭明杰 Ming-Chieh Hsiao
論文名稱：	桃園新屋海岸波流受海工結構物設置之數值模擬研究 A numerical study on the change of waves and currents due to the construction of coastal structures in Xinwu coastal zone, Taoyuan
指導教授：	黃志誠
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	地球科學學院 - 水文與海洋科學研究所 Graduate Instittue of Hydrological and Oceanic Sciences
論文出版年：	2020
畢業學年度：	108
語文別：	中文
論文頁數：	66
中文關鍵詞：	數值模式、流場、結構物、海流、波浪
外文關鍵詞：	Delft3D
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本研究旨在探討桃園新屋海岸之流場特性，以及設置海工結構物對其之影響。本研究利用近岸數值模式(Delft3D)搭配新竹浮標之風場、波浪逐時觀測資料作為起始條件，模擬桃園新屋海岸之流場結構，後以聲學都普勒剖面流速儀(ADCP)於桃園海岸所收集之現場觀測資料進行驗證，建立桃園新屋海岸水動力模型，其次設置三種假想海工結構物，並透過模擬結果探討其對新屋海岸流場之影響。結果發現：1. 桃園新屋海岸流場特性主要受潮汐水位影響，而風場與其之相關性亦極高。2.平行海岸之離岸堤最能有效阻擋波浪進入侵蝕熱區，而侵蝕熱區後段之突堤可有效降低侵蝕熱區內之流速。

This study aims to investigate the characteristics of the flow field on the coast of Taoyuan Xinwu and the impact of the installation of offshore structures on it.This study uses the nearshore numerical model (Delft3D) with the Hsinchu buoy's wind field and wave hourly observation data as the initial conditions to simulate the flow field of the Taoyuan Xinwu coast, and then use the observation data collected by the Acoustic Doppler Current Profiler(ADCP) in Taoyuan coast to verify,and a coastal hydrodynamic model of Taoyuan Xinwu was established.Secondly, this study sets up three imaginary offshore structures, and discusses their impact on the flow field on Xinwu coastal zone based on the simulation results. The results found that: 1. The characteristics of the flow field on Taoyuan Xinwu coast are mainly affected by tidal water level, and the correlation between the wind field and the flow field is very high. 2. Offshore breakwater in parallel with coast can effectively block waves entering the shadow zone, and the jetty at the back of the shadow zone can effectively reduce the flow velocity in the shadow zone.

摘要    i
Abstract    ii
謝誌    iii
目錄    iv
圖次    vi
表次    viii
第一章 緒論    1
1.1    前言    1
1.2    研究動機    1
1.3    文獻回顧與現況分析    4
1.3.1    桃園海岸近岸流之研究    4
1.3.2    數值模式之研究    5
1.3.3    近岸數值模擬之研究    5
1.4    本文架構    6
第二章 研究區域與實驗設備    9
2.1    研究區域    9
2.2    基本水文特性    9
2.3    實驗設備    10
2.3.1    聲學都普勒剖面流速儀 ADCP    10
2.4    研究限制    11
第三章 研究方法    13
3.1    模式介紹    13
3.2    模式網格    16
3.3    數值模式結構物    17
第四章 結果與討論    22
4.1    模式結果    22
4.1.1    模式相似度比較    22
4.1.2    流場模擬結果    23
4.1.3    流速模擬結果    24
4.1.4    水位梯度與流速之討論    26
4.1.5    潮汐殘差流與沿岸風之討論    26
4.1.6    波高變化之討論    27
4.1.7    波浪衰減率之討論    28
第五章 結論與建議    49
5.1    結論    49
5.2    建議    50
參考文獻    51
附錄    52


                                

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