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整合SLAM與BIM於水理數值模擬之研究-以筏子溪水岸廊道為例

為了解決明德水庫水位的問題，作者李仁翔 這樣論述：

Building Information Model(BIM)多使用於建築營造產業在執行全生命週期應用成熟，2016年台灣政府全面導入擴展至鐵道、橋梁、水保等，發現水利少使用；數值模型將設計、施工、維運融入目標使用管理，以水理分析及BIM串聯水利工程延續。數值模式計算機技術成熟，計算流體力學軟體具備參數控制，運用在沖刷、動床及疏砂等，從邊緣模型控制水理因子模擬分析流場水位、福祿數及速度梯度；本研究將BIM導入河段渠道透過邊界條件進行數值模擬，提出四個模組-1.SLAM、2.BIM、3.CFD及 4.ANSYS進行整合。以筏子溪水岸廊道，組成左岸河堤、水防道路、臨水平台、迎賓水岸空間、右岸河堤

、草本高灘地及沙洲，以重現期距100年洪峰流量計畫洪水位演算，將本研究水理研究分壁模分析及流態分析，前項提出河段三級警戒極限洪水高度，以10年保護與25年不溢堤發現步道於前項即有浸淹可能；後項發現黏滯力與流場慣性力影響造成樣本因模擬模型發現兩邊沖刷讓河道突然緊縮影響左右河岸。四個模式解決水理分析，工程管理至使用維護連接全生命週期。本研究模式結論如下：(1) BIM技術整合導入三維水理模擬可行性，在檔案格式轉換、網格建立及邊界條件設定尤其重要。(2)SLAM建立避免模塊分割太多需注意重疊率，河道因細節多需補足資料，將模型析離至BIM內。(3)BIM在Revit模型不易對應水利項目以結構模型對應於

元件，將模型內「類型性質」以識別資料紀錄。(4)CFD壁模分析後以邊緣網格及數值控制模擬經迭代進行收斂，整合後使3D模擬更符合現況。(5)Ansys與BIM因平台限制在幾何結構與網格技術須克服，將BIM轉換後產生網格進行條件設置至求解與展示。河道內水岸廊道探討因多探討親水及環境營造，以綜合流程將BIM與水利研究串聯研究，本研究以BIM與SLAM轉換至水理數值模型，針對河工構造物以數值網格化進行液面及流態分析，透過BIM 4D管理提供後者以工程生命週期延續空間管理；將BIM工程結構與SLAM地形細緻網格整合是惟在傳統水理分析多將網格簡化模擬差異，本研究提出將模型持續延續至後續全生命週期之目的，研

究主以資訊系統的貢獻做各模式整合，不以物理上意義模擬做要求，貢獻旨為發展水利數值工具。