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研究生: 賴世杰
Shi-Jie Lai
論文名稱: 台灣離岸風電水下基礎工程 受氣海象影響之工期推估
Estimating Activity Duration of Offshore Foundation under Weather uncertainty in Taiwan
指導教授: 鄭明淵
Min-Yuan Cheng
口試委員: 曾惠斌
Hui-Ping Tsern
鄭明淵
Min-Yuan Cheng
吳育偉
Yu-Wei Wu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 140
中文關鍵詞: 離岸風電水下基礎工程海事工程工期模擬蒙地卡羅
外文關鍵詞: Offshore Turbine, Foundation Construction, Marine Construction, Duration Simulation, Monte Carlo
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伴隨著經濟快速的發展,地球由一開始區域性的環境汙染,至現今演變成了全球性的問題。各國開始研究並發展對環境更友善的潔淨能源來取代化石燃料。對於風能資源相當豐富的台灣,離岸風場將是未來較有優勢且環保的替代能源;但在工程面向,強勁的風速可能會引起惡劣的海況,加上台灣季節性颱風侵襲的氣候特性,皆會造成海事工程施工期間的風險以及造成完工工期難以準確掌控的問題。海事工程是否能穩定施工取決有二,第一為施工船舶耐海的承抗度,第二為氣候因時因地之不確定性。故針對海事工程風場區域歷年數據進行分析,將能有助於施工的管理以及資源的投入。
本研究係針對離岸風電水下基礎工程受氣、海象影響之工期推估。首先將水下基礎工程的施工流程逐項透過國內外文獻探討分析,篩選出各作業敏感之氣、海象因子;利用問卷調查蒐集海事工程背景專家及學者過去的施工經驗,結合模糊理論彙整出施工作業與氣、海象影響因子之生產力關係,接著利用雙因子作業產能矩陣確立施工環境之生產力。另外,本研究針對具有承載能力之自升式工作船(Jack-up Vessels )建立影響因子限制閥值。透過蒙地卡羅演算法,根據上述參數以及運用2017年氣象局新竹外海風速、波高、降雨量等影響因子於數據資料進行施工工期估算模擬,方能求得各季節時期水下基礎工程施工之總工期,以期能協助管理者進行時程之管控,為本研究之宗旨。


With the rapid development of the economy, the environmental pollution has become a global problem. To curb the situation of the earth, each of countries starts to research and develop more friendly energy instead of fossil fuel. For Taiwan with the rich wind energy resource, offshore windturbine farm will provide the alternative energy which is more superior and environmentally-friendly. However, the rich wind speed may cause severe sea condition in terms of engineering. In Taiwan, typhoon’sseasonal climatic-characteristic will also give rise to the risk of Maritime Engineering and be hard to control the construction period. There are two factors which affect the construction inMaritime Engineering; one is the capability of the installation vessel and the other is the uncertainty of climate. Therefore, it will be helpful to analyze yearly data of Maritime Engineering windturbine farm for the management of construction and the input of resource.
This study is focused on estimating activity duration of offshore foundation under weather uncertainty.Hence,the first objective of this research is to filter mainly sensitive parameter of each work item by literature review.The second objective of this research is to use the expert questionnaire survey by whom has been involved in the construction of marine in Taiwan.After surveying the opinion of experts about the productivity relations between the workitems and the weather parameters ,the study draws trapezoidal membership functions dealing with questionnaire fuzzy semantic by the Fuzzy theory.Then use the two-factor productivity matrix to establish the operation productivity.In this study we use the typical limitsof jack - up installation vessel.
By using Monte Carlo simulation and the historical weather datas(wind、wave、rain),this study establishes the Duration Assessment Model to simulate the duration by different circumstance.Accroding to the result,it confirms with practice .The construction schedule manager can plan effectively cause this study also proposed the appropriate date of begining the installation.

摘要 A Abstract B 致謝 C 目錄 I 表目錄 III 圖目錄 V 第一章緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究範圍與限制 3 1.4 研究內容與流程 4 1.5 論文架構 7 第二章 文獻回顧 8 2.1 離岸風電 8 2.1.1 台灣離岸風機開發現況 8 2.1.2 離岸風機組成架構 10 2.1.3 離岸風機基礎介紹 11 2.1.4 離岸風機水下基礎施工流程 14 2.2 作業項目主要敏感影響因子 19 2.2.1 水下基礎工程工項及設備機具施工船舶 19 2.2.2 海事工程氣、海象影響因子 28 2.2.2.1 海象 28 2.2.2.2 氣象 31 2.2.3 國內外海事工程作業探討氣、海象因子之相關文獻 36 2.3 生產力 39 2.4 模糊理論 40 2.5 蒙地卡羅理論 42 第三章 建立工期評估模式 44 3.1 建立工期評估模式流程 44 3.2 確立水下基礎施工流程作業項目 47 3.3 確立作業項目主要敏感影響因子 51 3.3.1 篩選及定義作業影響因子 51 3.3.2 氣、海象影響因子分級 54 3.3.2.1 風速 54 3.3.2.2 波高 55 3.3.2.3 降雨量 57 3.4 基礎工程施工流程模型建立 58 3.5 作業生產力分析 61 3.5.1 問卷設計 61 3.5.2 問卷填寫 64 3.5.3 問卷統計彙整分析 64 3.6 定義影響因子隸屬函數 68 3.6.1 建立風速之模糊隸屬函數 68 3.6.2 建立波高之模糊隸屬函數 69 3.6.3 建立降雨量之模糊隸屬函數 70 3.7 建立作業產能矩陣 71 3.7.1 問卷設計 71 3.7.2 問卷填寫 73 3.7.3 問卷統計彙整分析 74 3.8 模式模擬計算方式 76 3.9 模擬程式系統建立 81 3.9.1 工程資訊 82 3.9.2 參數設定 82 3.9.3 模擬估算結果 83 第四章 模擬模式 85 4.1 案例分析 85 4.2 建立氣、海象數據資料庫 87 4.3 模式分析與結果 90 4.4 小結 98 第五章 結論與建議 100 5.1 結論 100 5.2 建議 101 參考文獻 102 附錄一 107 附錄二 120

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無法下載圖示 全文公開日期 2023/07/27 (校內網路)
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