水土防災

河川水理輸砂計算

結合實驗與數值計算，分析高含砂水流環境下之泥砂停機效應以及淤積波前傳遞過程。

高含砂水流一般而言含砂濃度均在 63,250 ppm 以上，泥砂顆粒的運動行為因落淤速度與摩擦阻力減少，導致沖淤行為難以常態低濃度含砂水流之動床理論描述。結合實驗與合適的相關理論來發展高含砂水流動床模式，可合理描述高含砂水流在河道中的沖淤行為，及其對跨河構造物之影響。

發展浸沒式邊界演算法，易於模擬河道水工結構物周圍流場與輸砂特性。

傳統結構型格網處理不規則邊界無法避免鋸齒型分布之缺點

浸沒式邊界給予內部邊界獨立格網系統，計算結構物周圍格網受水流衝擊時之反饋力再與動量方程式結合，迫使流速因結構物改變方向，降低格網產生困難度

軟岩河道沖刷為台灣特殊案例，有別於傳統沖積層輸砂機制。本中心開發具有模擬軟岩河道沖刷過程之水平二維數值模式，配合監測數據分析台灣不同軟岩河道沖刷特性。

結合岸壁側向輸砂平衡機制、地下水流分析以及摩爾庫倫理論，發展可同時考量岸壁沖刷與崩塌行為之水平二維河道變遷模式。

發展非結構網格之擬三維分層水理輸砂模式，層內部引入二次形狀函數並考慮層介面速度與剪力連續條件，適合用於水庫異重流以及河口垂直環流場與鹽度分布等三維現象之模擬，且具有計算快速與易於收斂之優點。

發展非侵入式彩色質點影像測速法，分析植生於水中所造成之阻力特性以及速度場與渦度場結構，流場分析結果可進一步探討植生阻力、植生密度與糙度係數關係。

利用旋轉 U 型平台產生單一穴蝕氣泡，藉由壓力震波分析氣泡破裂過程中，於固體邊界附近所產生之流場特性以及逆向噴流結構。

發展河岸崩塌數值模式，可分析河岸在不同土壤特性、植生狀況、基腳沖刷、河川與地下水位變化以及降雨型態等條件下之崩塌行為與潛勢。

降雨引致之山坡地崩塌為台灣常見大規模災害，本中心結合降雨逕流、入滲機制以及摩爾庫倫理論，分別發展一維、二維與三維之坡地淺崩塌數值模式，以做為不同防救災階段之輔助工具。

本中心結合與降雨量具高度相關性之微波頻道以及具有高度空間解析度之紅外線頻道，發展高解析度與精確度之衛星估算颱風降雨量方法。

本中心利用水力履性圖概念結合水理計算，建立水位－落差－流量關係曲線之解析推估法，克服傳統實測資料統計方法所面臨之高流量偏離問題。