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研究生: 張惟恩
Chang, Wei-En
論文名稱: 積淹水預警指標之研究
Study on Flood Warning Index
指導教授: 謝正倫
Shieh, Chjeng-Lun
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 水利及海洋工程學系
Department of Hydraulic & Ocean Engineering
論文出版年: 2019
畢業學年度: 107
語文別: 中文
論文頁數: 95
中文關鍵詞: 淹水
外文關鍵詞: Flooding
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  • 颱風侵襲與梅雨季時,台灣各地常有淹水發生,政府為盡可能減少人民生命與財產損失,淹水預警成為災中應變的重要工作。現行區域淹水預警常使用累積雨量做為警戒發布的依據。但是,區域淹水成因除降雨量多寡之外,於山坡地與平原交會處或沿海及平原地區等,外水頂托內水亦是常見的淹水原因。因此,僅用降雨量做為淹水預警發布的參考時,受外水頂托內水影響下的淹水區域可能誤報或漏報,使得防災應變的成效不如預期。
    本研究先透過淹水模式來重現不同地文與水文特性下區域的淹水歷程,然後據其模擬結果來進行淹水成因分析並設計淹水預警指標,最後由淹水預警指標分析訂定預警門檻。以臺南市永康區崑山里、仁德區仁德里與高雄市岡山區潭底里等住宅區為研究目標,選用地文性淹水模式來重現研究區域的淹水現象,然後根據模擬結果進行淹水成因分析與淹水預警指標分析。根據淹水成因分析結果顯示,各研究地區的淹水程度變化,主要是受降雨量多寡和外水高程與堤頂高程之距離ΔH等原因影響。接著,在淹水預警指標分析中,先將集流時間內最大累積雨量R_(t_c )和ΔH兩者相除得到無因次指標i。然後,以選定之研究區域為目標,建立i與最大淹水深度的關聯性。最後,本研究所提出的無因次指標i,能有效反應受降雨與外水交互影響下區域淹水的最大深度。所以,未來可提供做為區域淹水預警指標的使用。

    SUMMARY
    In addition to the amount of rainfall, the area flooding is also affected by the river water level. In order to meet the needs of disaster prevention, flood warning indicators that can simultaneously reflect river water level and rainfall are needed to warn flooding.
    First, this study uses Physiographic Inundation Model to reproduce the flooding process of three residential areas, and then based on the simulation results to analyze the causes of flooding. The analysis results show that the flooding depth is affected by the rainfall and river water level. Therefore, the maximum cumulative rainfall R_(t_c ) and the distance between the river water elevation and the elevation of the embankment ΔH are divided to establish a dimensionless flooding warning index i. Finally, the warning threshold is set by the analysis of the flooding early warning indicators and verified by historical events. According to the verification results, the flood warning indicator i can effectively predict the occurrence of flooding.
    Key words: Flooding

    摘要 I 致謝 VII 目錄 VIII 表目錄 XII 圖目錄 XIII 符號表 XVII 第一章緒論 1 1.1研究動機與目的 1 1.2本文組織 2 1.3 研究架構 3 第二章 文獻回顧 4 2.1國外淹水預警指標 4 2.1.1日本淹水預警指標 4 2.1.2 美國淹水預警指標 7 2.2國內淹水預警系統 9 2.3 敏感度分析 10 第三章 研究方法 12 3.1地文性淹水模式 12 3.1.1擬似二維流基本方程式 12 3.1.2網格劃設 16 3.1.3模式數值差分 16 3.1.4邊界條件與起始條件 17 3.1.5工程配置 17 3.1.6輸入資料 17 3.2局部敏感度分析(local sensitivity analysis) 18 3.3 迴歸分析 19 3.3.1迴歸分析 19 3.3.2 決定係數 21 第四章 研究地區 22 4.1三爺溪流域 22 4.1.1 地理位置 22 4.1.2 地形地勢 23 4.1.3 水系及排水系統 25 4.1.4 水利設施及水文測站 26 4.1.5 雨型 27 4.1.6 歷史災害事件 28 4.1.7 網格設置 29 4.2 岡山溪流域 30 4.2.1 地理位置 30 4.2.2 地形地勢 31 4.2.3 水系及排水系統 33 4.2.4 水利設施及水文測站 34 4.2.5 雨型 35 4.2.6 歷史災害事件 36 4.2.7 網格設置 37 第五章 模式律定與驗證 38 5.1 事件簡介 39 5.1.1 0823豪雨事件 39 5.1.2 尼莎暨海棠颱風 40 5.1.3 康芮颱風 41 5.2 研究地區水文及模擬結果 42 5.2.1 三爺溪流域 42 5.2.2岡山溪流域 50 第六章 淹水成因分析 54 6.1 臺南市永康區崑山里 57 6.1.1 總降雨量之敏感度分析 59 6.1.2 外水高度之敏感度分析 61 6.2 臺南市仁德區仁德里 63 6.2.1 總降雨量之敏感度分析 65 6.2.2 外水高度之敏感度分析 67 6.3 高雄市岡山區潭底里 69 6.3.1 總降雨量之敏感度分析-短延時降雨 71 6.3.2 外水高度之敏感度分析-短延時降雨 73 6.3.3 總降雨量之敏感度分析-長延時降雨 75 6.3.4 外水高度之敏感度分析-長延時降雨 77 6.4 敏感度分析小結 79 第七章 淹水預警指標分析 81 7.1 淹水預警指標設計 81 7.2 臺南市永康區崑山里分析結果 82 7.3 臺南市仁德區仁德里分析結果 85 7.4 高雄市岡山區潭底里分析結果 88 7.5 淹水預警指標分析小結 90 第八章 結論與建議 92 8.1 結論 92 8.2 建議 93 參考文獻 94

    1. Federal Emergency Management Agency, Guidance for Flood Risk Analysis and Mapping,2018
    2. Griensven, A. V., Meixner, T., Grunwald, S., Bishop, T., Diluzio, M., & Srinivasan, R. (2006). A global sensitivity analysis tool for the parameters of multi-variable catchment models. Journal of Hydrology, 324(1-4), 10-23
    3. H. Christopher Frey, Sumeet R. Patil(2002). Identification and Review of Sensitivity Analysis Methods. Society for Risk Analysis, Vol. 22, No. 3, 553-578
    4. Ishihara, Y. and S. Kobatake (1979),Runoff Model for Flood Forecasting, Bull.D.P.R.I., Kyoto Univ., 29, 27-43
    5. Juan, A., Fang, Z., & Bedient, P. B. (2017). Developing a Radar-Based Flood Alert System for Sugar Land, Texas. Journal of Hydrologic Engineering, 22(5).
    6. Qiang, C., Si, G., Dayong, Q., & Zuhao, Z. (2010). Analysis of SWAT 2005 Parameter Sensitivity with LH-OAT Method. HKIE Transactions, 17(3), 1-7
    7. 太田琢磨、牧原康隆,大雨警報における浸水雨量指数の適用可能性-タンクモデルを用いた内水浸水危険度指標,気象庁研究時報,65卷,2015
    8. 水利署,水文分析圖表範例及作業參考手冊,
    9. 田中信行、太田琢磨、牧原康隆,流域雨量指数による洪水警報・注意報の改善,測候時報,75.2,2008
    10. 巫孟璇,地文性淹水即時預報模式中發展及應用,國立成功大學水利及海洋工程研究所博士論文,2013
    11. 李光敦,水文學,2002
    12. 高雄市水情中心應變資訊系統, http://118.163.233.212/KHDS/Home/Login?ReturnUrl=%2fKHDS%2f
    13. 陳樹群、蔡喬文、陳振宇、陳美珍,筒狀模式之土壤雨量指數應用於土石流防災警戒,中華水土保持學報,44(2),131-143 (2013)
    14. 經濟部水利署,東京都水防計畫,2010
    15. 經濟部水利署,河川治理及環境營造規劃參考手冊,2006
    16. 經濟部水利署,區域排水整治及環境營造規劃參考手冊,2016
    17. 經濟部水利署災害緊急應變系統, http://fhy.wra.gov.tw/dmchyv2/
    18. 經濟部水資源局, 水文設計應用手冊,2001
    19. 臺南市水利局地理資訊平台, http://210.61.23.112/TNMAP/Index.html
    20. 臺南市政府水利局整合平台單一入口網, http://210.61.23.112/wrbportal/User/Login?ReturnAction=Index&ReturnController=Home
    21. 魏夢麗、呂秀英,決定係數R2在迴歸分析中的解釋及正確使用,科學農業,47(11,12),341-345,1999
    22. 羅偉豪,地文型淹水模式應用於都市淹水模擬,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,2016
    23. 牧原康隆・太田琢磨 (2006):流域雨量指数.気象庁技 術報告「平成 16 年(2004 年)梅雨期豪雨と顕著 台風」,第 129 号,237-247
    24. HEC (Hydrologic Engineering Center). (2002). River analysis system HEC-RAS user’s manual, Davis, CA.
    25. HEC (Hydrologic Engineering Center). (2006). Hydrologic modeling system HEC-HMS user’s manual, Davis, CA.
    26. HEC (Hydrologic Engineering Center). (2014). HEC-GeoRAS—GIS tools for support of HEC-RAS using ArcGIS user’s manual, Davis, CA.
    27. 岡田憲治(2002):土壌雨量指数.測候時報,69, 67-100
    28. 交通部中央氣象局,https://www.cwb.gov.tw/V7/observe/satellite/Sat_T.htm

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