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港灣風波潮流模擬及長浪預警之研究(3/4)-模擬評估及港內靜穩研究

港灣風波潮流模擬及長浪預警之研究(3/4)-模擬評估及港內靜穩研究



書籍介紹

本所港灣技術研究中心為推動海岸災害防救科技發展,以提升商港及海岸公路海氣象模擬預
測水準為主軸,維護與發展港灣風、波、潮及流模擬預測系統,配合運輸管理需求,於港灣環境資訊網對外提供資訊服務,進而促進維護進出港操航安全、提昇船席調配及港埠運作效率,並對於突發狀況快速研擬緊急因應對策,以達成防災、減災及促進經濟發展之目標,成為智慧港口不可缺少一環。
本計畫均以作業化方式整合大洋、近岸及港灣海域之風浪、潮汐、海流及海嘯模式,並進行
長浪預警推動。本年度為強化商港及近岸之海象模擬模組,結合相關計畫內具有經驗與基礎之技術研發團隊,新增東部之商港與海岸公路所需近岸之小尺度風浪模組及浪襲預警模組,並發展長浪模擬預警及港內靜穩示警模組。
本年度主要成果為維運現有海氣象作業模組(風場、波浪、水動力、海嘯)及資訊設備,每日
提供各項海象模擬預測資訊,每月進行9 個主要商港模擬與觀測成果評估,並以颱風期間為評估重點。計畫期間完成建置東部海域含花蓮港及蘇澳港海域之巢狀網格小尺度風浪模組,以及建置花蓮及臺東海岸公路浪襲預警系統。並分析花蓮港105 年12 月至108 年11 月波浪資料,顯示夏季及秋季之長浪波高發生機率較多在0.5 公尺以下,若所觀測長浪波高超過1 公尺以上時,則表示臺灣外海有颱風湧浪傳遞至花蓮港;與探討花蓮港避湧作業與觀測長浪波高關係,建議避湧作業可以長浪波高2 公尺為參考指標,以及比對8 場需避湧颱風之長浪波高,除108 年哈吉貝颱風位模擬範圍外導致效果不佳,其餘颱風事件之長浪波高相關性為0.836 至0.97,顯示風浪模組已具良好長浪推估能力。另整合花蓮港海象觀測、模擬預測及港內靜穩觀測等資訊,研擬預警指標,客製化設計出花蓮港區靜穩展示網頁。
本研究提出的海象模擬作業成果,可供本所後續計畫參考,並同步於本所港灣環境資訊網對
外服務,提供交通部航港局、臺灣港務股份有限公司及公路總局等主管港灣及海岸公路等單位,在平時輔助營運管理,在颱風侵襲期間作為防災預警、花蓮港避湧作業及海岸公路行車安全等參考。

目次

中文摘要................................................................................................................I
英文摘要...............................................................................................................II
目錄 .............................................................................................................. III
圖目錄 .............................................................................................................VII
表目錄 ...........................................................................................................XIX
第一章 緒論......................................................................................................1-1
1.1 計畫緣起................................................................................................1-1
1.2 前期相關計畫........................................................................................1-3
1.3 研究範圍與對象....................................................................................1-5
1.4 工作項目及成果....................................................................................1-7
第二章 海象模擬作業化系統..........................................................................2-1
2.1 整體作業化流程....................................................................................2-2
2.1.1 系統維運作業及硬體架構說明..................................................2-6
2.1.2 資料格式及應用軟體說明........................................................2-11
2.2 風場模組..............................................................................................2-15
2.3 波浪模組..............................................................................................2-24
2.4 水動力模組..........................................................................................2-54
2.5 海嘯模組..............................................................................................2-71
2.6 海岸公路波浪溯上模組......................................................................2-79
2.7 臺灣主要港口海氣象現場觀測及蒐集..............................................2-85
2.8 港灣環境資訊系統..............................................................................2-93
2.8.1 港灣環境資訊系統架構............................................................2-95
2.8.2 模擬成果展示(港區海象、全國海象、藍色公路、海岸公路浪襲
系統) ..........................................................................................2-98
第三章 模擬作業系統運維與新建..................................................................3-1
3.1 軟硬體設備更新及維護........................................................................3-1
3.2 花蓮海岸公路浪襲預警模組建置........................................................3-6
3.2.1 花蓮海岸公路浪襲模式設定......................................................3-6
3.2.2 花蓮海岸公路浪襲模擬結果....................................................3-10
第四章 系統成果評估及分析..........................................................................4-1
4.1 作業化系統成果評估及分析................................................................4-1
4.1.1 風力..............................................................................................4-4
4.1.2 波浪............................................................................................4-10
4.1.3 潮位............................................................................................4-18
4.1.4 海流............................................................................................4-22
4.2 中央氣象局海象預報資料彙整與模擬比對......................................4-28
4.2.1 臺灣周圍海域季風波浪模擬與校驗........................................4-32
4.2.2 綜整中央氣象局水位及流場預報資料....................................4-54
第五章 花蓮港長浪及港內靜穩分析..............................................................5-1
5.1 觀測波浪分析.........................................................................................5-3
5.1.1 觀測資料處理與分析...................................................................5-3
5.1.2 花蓮港觀測資料處理與分析.......................................................5-7
5.1.3 蘇澳港觀測資料處理與分析.....................................................5-10
5.2 觀測期間之長浪變化..........................................................................5-12
5.2.1 波浪觀測原始資料(wad 檔)處理.............................................5-12
5.2.2 自行轉換波高及週期與原廠處理後資料檔(wap 檔)驗證.....5-18
5.2.3 各季節之長浪變化....................................................................5-20
5.2.4 2019 年度颱風季節之長浪變化..............................................5-25
5.2.5 花蓮港防颱避湧作業與觀測波浪分析....................................5-29
5.2.6 花蓮港及蘇澳港長浪觀測比對分析....................................................5-38
5.3 長浪預報分析......................................................................................5-40
5.4 港區靜穩展示頁面...............................................................................5-52
5.4.1 港內靜穩測站建置及說明........................................................5-52
5.4.2 港內靜穩初步分析....................................................................5-55
5.4.3 花蓮港區靜穩展示頁面.............................................................5-60
5.5 小結......................................................................................................5-64
第六章 結論與建議..........................................................................................6-1
6.1 結論........................................................................................................6-1
6.2 建議........................................................................................................6-5
6.3 成果效益及應用情形............................................................................6-6

編/著/譯者簡介

主辦單位:港灣技術研究中心
主管:蔡立宏
計畫主持人:李俊穎
研究人員:傅怡釧、劉清松、陳鈞彥、謝佳紘、鄭采誼

序言/導讀

本所港灣技術研究中心為推動海岸災害防救科技發展,以提升商港及海岸公路海氣象模擬預 測水準為主軸,維護與發展港灣風、波、潮及流模擬預測系統,配合運輸管理需求,於港灣環境資訊網對外提供資訊服務,進而促進維護進出港操航安全、提昇船席調配及港埠運作效率,並對於突發狀況快速研擬緊急因應對策,以達成防災、減災及促進經濟發展之目標,成為智慧港口不可缺少一環。 本計畫均以作業化方式整合大洋、近岸及港灣海域之風浪、潮汐、海流及海嘯模式,並進行 長浪預警推動。本年度為強化商港及近岸之海象模擬模組,結合相關計畫內具有經驗與基礎之技術研發團隊,新增東部之商港與海岸公路所需近岸之小尺度風浪模組及浪襲預警模組,並發展長浪模擬預警及港內靜穩示警模組。 本年度主要成果為維運現有海氣象作業模組(風場、波浪、水動力、海嘯)及資訊設備,每日 提供各項海象模擬預測資訊,每月進行9 個主要商港模擬與觀測成果評估,並以颱風期間為評估重點。計畫期間完成建置東部海域含花蓮港及蘇澳港海域之巢狀網格小尺度風浪模組,以及建置花蓮及臺東海岸公路浪襲預警系統。並分析花蓮港105 年12 月至108 年11 月波浪資料,顯示夏季及秋季之長浪波高發生機率較多在0.5 公尺以下,若所觀測長浪波高超過1 公尺以上時,則表示臺灣外海有颱風湧浪傳遞至花蓮港;與探討花蓮港避湧作業與觀測長浪波高關係,建議避湧作業可以長浪波高2 公尺為參考指標,以及比對8 場需避湧颱風之長浪波高,除108 年哈吉貝颱風位模擬範圍外導致效果不佳,其餘颱風事件之長浪波高相關性為0.836 至0.97,顯示風浪模組已具良好長浪推估能力。另整合花蓮港海象觀測、模擬預測及港內靜穩觀測等資訊,研擬預警指標,客製化設計出花蓮港區靜穩展示網頁。 本研究提出的海象模擬作業成果,可供本所後續計畫參考,並同步於本所港灣環境資訊網對 外服務,提供交通部航港局、臺灣港務股份有限公司及公路總局等主管港灣及海岸公路等單位,在平時輔助營運管理,在颱風侵襲期間作為防災預警、花蓮港避湧作業及海岸公路行車安全等參考。

分類 其他詳細資訊
  • 適用對象:成人(學術性)
  • 關鍵詞:長浪、港內靜穩、防救災、預警系統、風浪預報、暴潮預報、流場預報、海嘯
  • 附件:無附件
  • 頁/張/片數:519
授權資訊
  • 著作財產權管理機關或擁有者:交通部運輸研究所
  • 取得授權資訊:聯絡處室:交通部運輸研究所港灣技術研究中心 姓名:周于楨 電話:04-26587150 地址:台中市梧棲區中橫十路2號