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課程名稱 |
水文水理模式分析與運用
Hydrologic and Hydraulic Modeling and Analysis |
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開課學期 |
111-2 |
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授課對象 |
生物資源暨農學院 生物環境系統工程學系 |
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授課教師 |
游晟暐 |
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課號 |
BSE5197 |
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課程識別碼 |
622 U5290 |
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班次 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期二2,3,4(9:10~12:10) |
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上課地點 |
博雅304 |
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備註 |
總人數上限：20人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
本課程尚未建立核心能力關連 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
本課程將以現實之工程問題為導向、主要課程內容將介紹水文水理模式在於水資源以及水利工程上之應用。授課方式主要以學生實作為主，佐以教師教授。
於課程之中將以討論之方式，啟發學生如何運用一般常用之模式來進行整合性之水文分析、水理運算、以及地理資訊系統上之視覺呈現，最終以一工程實例以進行實際之水文水理模式整合。
一般常為業界所用之模式如HEC-RAS、HEC-HMS、SWMM及BASINS(HSPF)都會在課程中逐一介紹，藉由模式之操作、使學生瞭解到之前學習的水文水理理論如何運用在實際規劃上，以減少落差並且增進實務運用能力。
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課程目標 |
讓學生學習到
(i) 處理、獲取、及分析相關原始水文資訊和地貌資料。
(ii) 如何根據所有資料建構常用水文水理分析模式(HEC-HMS, HEC-RAS, SWMM, HSPF)，此一部分將涵蓋 (1)集水區邊界劃分 (2)河道定義 (3)模式模組選用 (4)決定各相關參數之數值。
(iii) 理解程式中主要功能所代表之物理意義、使用於模擬上之差異，以及使用各式模擬之時機。
(iv) 模擬結果之圖像化和視覺化在地理資訊系統上呈現相關結果。
同時也將藉由不同模式之操作與比較，學生將瞭解到不同模式在於方法、假設上之差異與限制，在未來的水利規劃工作上，可以知道如何選擇適當模式與合理解讀模式之結果，避免誤用之情形發生。 |
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課程要求 |
待補 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
另約時間 |
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指定閱讀 |
待補 |
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參考書目 |
1. User Manuals and Technical Reference Guides for HEC-HMS, HEC-RAS and HEC- GeoHMS and GeoRAS (available online, optional)
2. EPA-SWMM Manual (available online, optional)
3. Basin and HSPF Manuals (available online, optional)
4. Dyhouse G, Hatchett J, Benn J (2003) Floodplain modeling using Hec-Ras. Haestad Methods, USA. ISBN 0-9714141-0-6 (optional)
5. Maidment, D. (ed.). 2002. Arc Hydro: GIS for Water Resources. ESRI, Redlands, CA.
6. Bedient, P.B., Huber, W.C., 2008. Hydrology and Floodplain Analysis |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
Assignment |
40% |
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2. |
Term Project |
30% |
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3. |
Exam |
20% |
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4. |
Peer Evaluation and Participation |
10% |
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針對學生困難提供學生調整方式 |
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上課形式 |
以錄影輔助 |
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作業繳交方式 |
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考試形式 |
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其他 |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
2/21 |
Introduction of hydrologic and hydraulic modeling and software Install
ArcGIS, HEC-HMS, HEC-GeoHMS, HEC-RAS, HEC-GeoRAS, SWMM
Reading: Hydrology and Floodplain Analysis, Chapter 1. |
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第2週 |
2/28 |
No Class |
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第3週 |
3/07 |
Hydrology Review
Reading: Applied hydrology, Chap 4,5,9 (Chow). HEC-HMS, HEC-RAS technical references
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第4週 |
3/14 |
Hydrologic Modeling, Building a ArcHydro Data Model
Reading: HEC-GeoRas ManualHydrologic Data, Introduction to ArcGIS; Mapping and analysis of geospatial and temporal data in ArcGIS
Reading: Introduction to ArcGIS, Chap 1~5
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第5週 |
3/21 |
Hydrologic Modeling, Building a ArcHydro Data Model
Reading: HEC-GeoRas Manual
Lab: Introduction to HEC-GeoHMS
Exercise: Lecture Note 1
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第6週 |
3/28 |
Hydrologic model development using HEC-GeoHMS |
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第7週 |
4/04 |
No Class |
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第8週 |
4/11 |
Invited seminar – Application of HEC-HMS and HEC-RAS in engineering practices
9:30 – 10:30
Simon Tseng, P.E. Project Engineer, Dunaway Associates
11:00 – 12:00
Tasha Lichien Wang, P.E. Hydraulic Engineer, PACE Engineers, Inc. |
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第9週 |
4/18 |
Hydrologic simulation using HEC-HMS
Exercise: Lecture Note 2
Reading: HEC-GeoRAS Manual |
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第10週 |
4/25 |
Hydraulic Modeling, Introduction to HEC-GeoRAS
Hydraulic model development using HEC-GeoRAS
Exercise: Subcritical Profile Analysis |
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第11週 |
5/02 |
Open Channel Hydraulics Review
Hydraulic simulation using HEC-RAS
Exercise: Lecture Note 3 |
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第12週 |
5/09 |
Building HEC-RAS Model
Determining initial and boundary conditions, identifying values of model parameters
Introduction of steady and unsteady simulation and hydraulic structure simulation
Reading: Floodplain modeling using Hec-Ras (Selected Chapters)
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第13週 |
5/16 |
Exercise: Bridge/Culvert Hydraulics
Exercise: Mixed Flow Analysis
Exercise: Bridge Scour Simulation
Exercise: Lecture Note 4 &5 |
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第14週 |
5/23 |
Open Discussion |
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第15週 |
5/30 |
Project Presentations |
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