中國農業工程學會農工論文獎

九十七年農工論文獎獲獎人簡介及論文評語

．．．．．．．．．．（一）論文題目：「洪水位之即遺傳演算法與類神經網路於地表地下聯合營運之應用」．．．．

  • 論文作者

     

    姓名

    張良正

    陳宇文

    朱宏杰

    黃浚瑋

    年齡

    50

    34

    31

     

    學

    歷

    1. 美國康乃爾大學土木工程博士
    2. 台灣大學農業工程碩士
    3. 台灣大學農業工程學士

     

    1. 國立成功大學造船及船舶機械工程學系學士
    2. 國立交通大學土木工程研究所碩士
    3. 國立交通大學土木工程研究所博士候選人

    1. 國立交通大學土木工程博士
    2. 國立交通大學土木工程碩士

    1. 國立海洋大學河海工程學系學士
    2. 國立交通大學土木工程學系水利組碩士

    經

    歷

    1.國立交通大學土木系教授(現職)
    2.國立交通大學土木系主任
    3.國立交通大學防災工程研究中心副主任
    4.康乃爾大學研究助理
    5.臺灣大學研究助理

    1. 國立交通大學土木系網路管理員

    1. 國立台灣大學生物環境系統工程學系博士後研究員(現職)
    2. 國立交通大學防災中心兼任助理

    1. 國立台灣大學生物環境系統工程學系專任助理(現職)
    2. 中興工程顧問股份有限公司工程師

  • 論文委員會及主審專家評語

　　　台灣因為雨季不均且河川大都流短坡陡，造成水資源在時間及空間的分布上極為不平均。但因為工商業密集發展，水資源需求卻日益增加。然近年來由於環境保護意識的高漲，使得新水源開發不易，因此更有效運用現有的水資源實為當前的重要課題。在研究主題上，台灣部分地區有豐富的地下水資源，惟由於未有適當管理而造成災害，本文針對地表與地下水資源進行聯合營運研究，以期在對環境造成較小衝擊的情形下，有效降低缺水風險，對於台灣之水資源管理應可有相當參考價值與貢獻。在研究方法上，本文針對問題結構，整合應用類神經網路、遺傳演算法與線性規劃等演算法，有相當之前瞻性。

本文所提出的地表地下聯合營運模式較以往相關研究特之處在於;將水庫規線運用概念延伸至地下水管理，使地表與地下水資源可真正的一體管理，遺傳演算法與線性規劃模式之應用，則適當的將原始複雜的非線性問題，分解成較小的線性與非線性問題。此外，類神經網路應用於非線性之非拘限含水層模擬，相較於傳統地下水數值模式，則在可接受之計算精度下，有效降低整體計算量。本研究的案例驗証亦指出，由於地下水供應穩定，小量之地下水供應量可以有效降低整體缺水風險，此指出了地表地下聯合營運之潛力。綜合言之，本研究具有學術貢獻與實務應用價值，可進一步完善而應用於實際問題中，亦可供主管機關水資源管理之參考。    
   

（本論文刊載於民國九十七年六月出版之「農業工程學報第54卷第2期）



．．．．．．．．．．論文題目：「三維度魚道水理及魚體行進力能之數值模擬研究」．．．．．．．．．．

  • 論文作者

     

    姓名

    顧可欣

    張高華

    張倉榮

    年齡

    26

    27

    43

    學

    歷

    1. 國立中興大學水土保持學系學士
    2. 國立台灣大學生物環境系統工程學研究所碩士

    1. 國立中興大學水土保持學系學士

    1.國立臺灣大學農業工程學系學士
    2.國立臺灣大學土木工程學研究所碩士
    3.美國伊利諾大學香檳校區土木及環境工程學博士

    經

    歷

    1. 嘉南農田水利會嘉義區太保工作站工程員(現職)
    2. 國立台灣大學生物環境工程學系 生物與環境力學研究室專任研究助理

     

    1. 國立台灣大學生物環境系統工程學研究所博士班研究生(現職)

    1.國立臺灣大學生物環境系統工程學系教授(現職)
    2.國立臺灣大學綜合災害研究中心特約研究員兼洪旱災害組組長(現職)
    3.國立臺灣大學生態工程研究中心特約研究員兼研究發展組組長(現職)
    4.國立臺灣大學水工試驗所特約研究員(現職)
    5.台灣農業工程學會總務組組長(現職)
  • 論文委員會及主審專家評語

　　由於工程構造物的入侵，迫使台灣原始的生態環境逐受破壞，許多珍貴的生物品種瀕臨滅絕，此類生態問題著實不容忽視，而台灣現有魚道設計多無法滿足原生魚種洄游的需求，是目前極需解決的確切問題。本論文針對魚道之水理特性與魚體上溯運動進行各種情境分析，完整且詳盡的模擬結果，提供未來魚道設計上有更深層的考量點，期許魚道功效能更勝以往，此研究貢獻顯著。本論文以數值計算方式進行模擬，以三維度標準k-ε紊流模式搭配體積分率法成功模擬出自由液面與流場速度分佈，結果與實驗相比頗為吻合；而後更進一步地仿效海豚跳躍前進計算方式，針對魚體不同的行進路線，計算出魚體上溯之耗能情形，並以各種影響因子進行討論，最後歸納出不同路線的優缺之處。本論文研究方法別具創思，給予往後進行相關研究者一篇值得參考之文獻。

（本論文刊載於民國九十七年九月出版之「農業工程學報第54卷第3期」)



．．．．．．．．．．(三) 論文題目：「論文題目：「水非氣候變遷對台北地下水補注之衝擊」．．．．．．．．

  • 論文作者

     

    童慶斌

    姓名

    譚仲哲

    童慶斌

    年齡

    30

    43

    學

    歷

    1. 國立台灣大學農業工程學系學士
    2. 國立台灣大學生物環境系統工程研究所碩士
    3. 國立台灣大學生物環境系統工程研究所博士

    1. 國立台灣大學農業工程學系學士
    2. 美國康乃爾大學土木暨環境工程碩士
    3. 美國康乃爾大學土木暨環境工程博士

    經

    歷

    1. 中興工程顧問股份有限公司水利及海洋工程部工程師
    2. 環興科技股份有限公司能源科技部工程師(現職)

    1. 國立台灣大學水工試驗所博士後副研究員84/8～85/6
    2. 國立台灣大學農業工程學系講師85/8～86/3
    3. 國立台灣大學農業工程學系助理教授86/3～90/7
    4. 國立台灣大學生物環境系統工程學系副教授90/8～94/7
    5. 國立台灣大學生物環境系統工程學系教授（現職，94/8～迄今）

  • 論文委員會及主審專家評語

　　氣候變遷是個非常複雜且廣泛的議題，其中，最明顯也是最有力的證據，就是全球暖化(Global Warming)的現象，根據聯合國IPCC於2007年出版之第四次評估報告中(AR4)指出，有非常高的證據顯示，即使在現有以及持續之溫室氣體減量策略下，未來幾十年全球的溫室氣體排放仍會成長，故氣候變遷的效應在21世紀仍會持續發酵。

由於氣候變遷引發的溫度上昇，對於水環境有直接的影響，例如降雨強度增加、乾旱期增加以及豐枯水期之流量變異加劇等因素，造成降雨與氣溫發生變化進而影響河川流量以及地下水補注量，故對水資源利用也將造成某一程度的衝擊。本論文利用地下水模式PMWIN建立地下水數值模型，搜集前人研究水文地質參數資料、地下水觀測水頭以及地面河川流量、與斷面資料，利用HEC-RAS模式模擬河川水位，並參考文獻以確立其可能之地下水補注區；另外考慮文獻中評估未來短期氣候變遷情境HADCM3-A2與GCGM2-A2模擬未來流量之變異，並以此變異修正歷史流量序列，進而輸入台北盆地主要含水層地下水數值模型，評估氣候變遷對地下水補注量之衝擊。結果顯示短期氣候變遷情境，對年地下水補注總量的影響皆不顯著，不過針對不同季節則會產生增加或減少等不同的衝擊，且呈現豐水季補注量增加，枯水季補注量減少的現象，此結果亦可提供於決策者參考之依據。

（本論文刊載於民國九十七年三月出版之「農業工程學報第54卷第1期」）
 



．．．．．．．．．．(四)論文題目：「台北盆地地下水可再利用量評估」．．．．．．．．．．

  • 論文作者：

     

    姓名

    陳忠偉

    謝壎煌

    李振誥

    年齡

    34

    58

    53

    學

    歷

    1. 國立高雄工商專校土木工程學系學士
    2. 國立屏東科技大學土木工程學系肄業
    3. 國立成功大學資源工程研究所碩士
    4. 國立成功大學資源工程研究所博士

    1. 國立高雄師範大學化學系學士
    2. 國立中山大學公共事務管理研究所碩士
    3. 國立成功大學資源工程研究所博士候選人

    1. 國立成功大學礦油系學士
    2. 國立成功大學礦研所碩士
    3. 美國亞利桑那大學採礦及工程地質學系博士

    經

    歷

    1. 國立成功大學水利及海洋工程學系專案工作人員
    2. 國立成功大學水工試驗所兼任助理研究員
    3. 國立成功大學水利及海洋工程學系博士後研究員(現職)

    1. 台灣自來水公司第七區管理處廠長、主任、秘書、副理
    2. 台灣自來水公司第十一區管理處經理
    3. 台灣自來水公司第七區管理處經理(現職)

    1. 國立成功大學資源工程系　副教授
    2. 國立成功大學 資源工程學系教授兼系主任
    3. 國立成功大學資源工程學系教授暨大地資源中心主任(現職)
  • 論文委員會與主審專家評語：

    　　近年來全球氣候發生變遷，台灣的氣候也呈現不穩定的狀態， 2002年台北地區發生罕見之乾旱現象，建立供水備援機制因應有其必要性。台北盆地具有其水文地質獨特性，早期地下水位太低造成地層下陷，經由政府禁止開發地下水後，台北盆地地下水位已逐年上升，且若干區域地下水位已接近海平面，因此一旦發生地震，則潛藏土壤液化危機。

    本文提出台北盆地地下水管理機制，設計三種情境方案分別為整體地下水開發、主要補注區之地下水開發與農業灌區地下水開發等，並針對每一種情境提出五種地下水位洩降標準，評估台北盆地內各鄉鎮可再開發地下水量。經比對研究團隊早期評估地層下陷與土壤液化之可開發地下量，本文提出之整體地下水可開發水量介於安全區間內。主要補注區之地下水開發方案，可適時提供抗旱時期之緊急替代水源；農業灌區地下水開發方案可應用於乾旱期間，由石門水庫提供之農業用水可調撥為民生與工業用水，農業用水則可由樹林與土城地區之地下水進行開發。因此本文提出建置供水備援系統或戰備用水之實務應用，可提供水政單位決策與緊急應變之參考。

    （本論文刊載於民國九十七年三月出版之「農業工程學報第54卷第1期)