支援教學(流體力學實驗)

 每年於本所接受訓練之學生約150人,訓練課程內容包括基本流體力學實驗、水工模型、水理學、地下水力學、輸砂力學及流體動力學等項目;由本所提供設備及場地,在國內外學術性期刊發表之論文及支援本校相關研究所學生完成之碩、博士論文達數百篇。

本所提供工、生農學院大學部基本流體力學實驗及研究所中等流體力學、水理學等有關課程所需之設備及儀器,內容近三十單元。

基本流體力學項目

包括:靜壓力實驗、渦流實驗、射流撞擊實驗、邊界層實驗、管路摩擦損頭實驗、文德利管實驗、閘門試驗、堰流實驗、流場可視化觀察實驗、邊界層外域實驗及旋杯式流速儀率定實驗等。

研究所課程教學設備

包括:水錘實驗、風洞實驗、穴蝕實驗、氫氣泡流場可視化實驗地下水流動觀察實驗、排水滲流實驗、基本水文系統實驗、流體力學特性組合實驗、赫爾蕭實驗及動床模型水理觀測實驗等,並備有全套教學錄影帶作課程訓練補充說明,無論教學硬體與軟體之品質皆相當優良。

 

 

研究與推廣

 本所執行之相關研究包括:水文分析(雨型、雨量、降雨逕流),河道水理(河道沖淤、潰堤/壩、橋墩沖刷),輸砂研究(河道變遷、水庫淤積排砂、流域產砂),防災研究(淹積水模擬、洪水預警報),水工結構物水理分析(進水口渦流流場模擬、溢洪道防蝕通氣槽設計、橋墩沖刷)及基本流體現象探討(自由水面之二維寬度平均垂直水理、二維垂直向平均水理、圓柱容器週期性渦流運動)等等。辛苦耕耘的結果,使得本所不論在培育水利人才或提昇國內研究水準工作上,一直擔任重要領導角色。 

試驗場地

本所之室外試驗場地主要為校本部。校本部室外試驗場地分佈在本所大樓周圍,面積約1500平方公尺,場地可提供河工或埧工模型試驗之用,包括彎曲河道及河道沖淤等水理研究。
     室內試驗場地面積約2,200平方公尺(含本所舊館、新館一樓及地下室),可提供較小規模、精密之水工試驗,包括渦流試驗、異重流試驗、彎道試驗、水庫排砂試驗、生態水利試驗及土石流試驗等。

本所近年主要研究課題包括:

※基本流體運動
※水文與地下水
•不連續水深引致波浪反射
•水波作用下多孔彈性底床動力反應
•多顆粒連續躍移之碰撞機制
•含自由液面之密度層變流體運動
•含自由液面圓筒中之渦漩迸裂與霍普分析
•近床區域三維顆粒泥砂連續躍移模式
•流場顯影近床泥砂運動特性
•圓筒容器週期性渦流運動
•黏滯性水波通過潛堤之分析
•流速儀檢定
•台灣地區主要都市降雨量與延時特性
•台灣地區雨型
•台灣地區降雨強度延時頻率關係
•台灣地區頻率雨量
•地下水觀測網及地層下陷防治
•狀態空間類神經網路應用於降雨



※河道與水庫
※結構物之水理
•水庫防淤排砂研究與水工模型
•水庫操作、營運及風險
•水庫泥砂濃度監測
•河川彎道三維水理與床形演變
•河川治理及監測系統
•感潮河川水理水質輸砂特性及防洪
•固床工穩定性分析試驗
•河川橋址水理及橋墩沖刷模擬分析
•進水口捲氣漩渦
•橋墩周圍流場與底床沖刷模擬


※水工模型試驗與儀器研發
※生態水利
•引水工程水工模型試驗
•水力發電工程水工模型試驗
•防洪檔水板抗壓水密性之試驗
•橋樑工程之水工模型試驗
•泥砂濃度量測儀器之研發
•流速量測儀器之研發


•生態工法水利特性及對水生物棲地影響之研究
•固床工下游魚窪棲息空間之流場試驗與模擬
•魚道系統生物特性流場模擬建置
•河川底泥調查分析之研究
•河川環境規劃調查之研究
•紅樹林濕地經營管理之研究
•感潮溼地水理河相及溶氧改善之研究
•濕地水理及水質模式研發

•濕地復育與經營管理之研究
※防洪與集水區治理
※防災與水利資訊研究
•流域綜合治理
•水庫集水區治理規劃
•共同管道防洪及排水規劃
•河川彎道三維水理與床形演變
•洪氾平原及週邊地區防洪規劃
•高速鐵路沿線車站及維修調車基地淹水位
•都會區防洪排水設計模擬
•跨河構造物設施規範
•整體流域洪水預報系統模式
•區域淹水潛勢模擬展示
•水庫戰備檢查暨緊急應變演習規劃
•防災教育服務團建置與實驗

•颱洪應變防救災作業計畫
•洪災應變境況模擬與展示
•河川整體治理成果虛擬實境展示
•河川生物通道流場模擬與虛擬實境展示系統建置
•洪氾區3D地形結合淹水模擬之流場、淹水範圍及深度之展示技術研發
•河川生態工法規劃設計虛擬實境模擬系統建置與應用

學術活動及產學合作

為推動學術交流,本所每年不定期舉辦各項國際或國內研討會、觀摩會或學者訪問交流活動,例如海峽兩岸水利科技交流研討會、水利工程研討會、中日水利交流研討會、水資源工程及防災科技推廣研習會等。參與交流活動之國家包括美國、日本、中國大陸、德國、新加坡、英國、俄羅斯、印度、比利時、荷蘭、澳洲等國家。
     
為協助國內水利機構解決各種工程實務問題,本所接受政府機關及顧問公司等之委託,對特定課題進行研究,參與國內各項重大水利建設,協助解決工程技術問題,包括各項水工模型試驗、流速儀檢定、捷運系統工程、高速鐵路工程、流域洪水預報系統、河川整治計畫等。每年接受公私立機構、科技部、農委會及經濟部委託研究計畫數將近50個,總經費每年達近億元,研究領域專精且廣泛,包括水文、水理、防災、水資源、地下水、生態水利、…等領域。
     
近年來因應電腦設備的普及化,更自行開發與引進國外套裝軟體程式執行水理及水資源系統模擬,並就學術觀點提出改善工程規劃設計之意見;舉辦講習會及學術研討會,並藉以引導有興趣之學生加入工作陣容,達成建教合作、學以致用之目的。在歷任主任及同仁辛勤耕耘下,積極充實本所各項儀器設備,提昇研究能力並拓展研究範圍,至今不論人員素質或儀器設備均已達相當之水準。

未來發展

 水利建設及水資源開發為國計民生之根本,向來為國家重點經建計畫之一,這方面之成效全賴水利人才之培育及理論實務課題之鑽研。因應全球氣候變遷及自然環境保育趨勢,本所近年來積極推動洪災預警系統之整合開發、生態水利與環境系統之研究分析、水工試驗與數值模式之銜接應用、水文觀測儀器研發檢校以及水利資訊科技之統合展示等課題。

 本所支援教學、從事學術研究及推廣服務之工作任重而道遠,故除儘力充實教學內涵致力培訓人才、集合國內研究人員之智慧努力提昇研究水準外,亦積極向國內外學術機構、工程單位尋求合作機會,合力推動我國之水利學術研究,成為國際間之水科技研究重鎮。


發佈於:2017-03-01