網狀渠道污染物傳輸模式之研究

Abstract

防洪與水污染防始一直是河川水資源規劃上的兩大主題，主研究之主要目標，乃發展

一套模式可同時模擬洪水波的傳遞及污染物的傳輸。

本模式可同時應用於單一渠道、分支渠道、網狀渠道及氾水區之演算。而污染物之傳

輸過程包括傳播運動、擴散運動，並可擴及反應。

本模式在洪流演算方面，採用Preissmann四點有限差分法，將de St.Venant方程式差

分化，以演算河道內洪水波之傳遞；氾水區之演算則利用適當之流量定律，在不考慮

慣性力之條件下演算之。在污染物傳輸演算方面，則採用分離演算法，分傳播、擴散

及反應三部份演算，其中傳播部份乃利用Holly-Preissmann二點四階法演算；擴散部

份乃採Preissmann四點有限差分法；反應部份則可使用牛頓法直接求解。

本研究模擬了數個洪水波傳遞的案例，分析其結果可得知，本模式能有效地表現洪水

波該有的特性。同時本研究亦虛擬了數個污染物傳輸案例，由幾個簡化的案例模擬結

果與解析解比較，亦可驗證出本模式之準確性。為瞭解本模式之適用範圍及其穩定性

，本研究亦深入探討並分析模式對Courant 數及擴散係數變化之敏感度，分析之結果

顯示本模式能適用之範圍甚廣。