| 研究生: |
謝章廷 Hsieh, Chang-ting |
|---|---|
| 論文名稱: |
應用雷達降雨於分佈型水文模式與不確定性分析 Application of Radar Rainfall on Distributed Hydrological Model and Uncertainty Analysis |
| 指導教授: |
游保杉
Yu, Pao-shan |
| 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: | 2007 |
| 畢業學年度: | 95 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 116 |
| 中文關鍵詞: | 空間分佈 、雷達降雨 、分佈型水文模式 、微基因演算法 、敏感度分析 、不確定性分析 |
| 外文關鍵詞: | Radar rainfall, Spatial distribution, Sensitivity analysis, Distributed hydrological model, Uncertainty analysis, Micro-genetic algorithm |
| 相關次數: | 點閱:135 下載:5 |
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本研究乃應用雷達降雨資料於分佈型水文模式,以考慮降雨在空間分佈上不均勻之特性,並探討傳統地面雨量站與雷達降雨之雨量空間分佈,對於模式的不確定性影響程度。本研究利用微基因演算法(μGA)針對基隆河五堵上游集水區2005年發生之六場颱洪事件進行模式率定,並採取交叉驗證方式進行比較,發現以雷達降雨資料作為輸入雨量的模擬結果皆優於地面雨量資料的模擬結果。由於僅以六場事件進行參數率定,可能在未來使用上遭遇降雨或者集水區的情況超越模式所率定出之範圍,故需瞭解模式輸出的不確定性。本研究採用拉丁超立方取樣法進行分析,建立模擬歷線的不確定性區間以作為參考。發現驗證場次中,雷達雨量能使大部分觀測流量歷線均能落於其不確定性區間內,其結果優於地面雨量。參數敏感度分析方面,分別採局部與全域敏感度分析進行四個參數Cs(漫地流蓄水時間修正係數)、Cc(渠道流蓄水時間修正係數)、Ch(起始入滲率與臨前條件之修正係數)與Ci(入滲容量與土壤不確定因素修正係數)的敏感度探討,發現局部與全域敏感度最高者皆為參數Cc。因此針對參數Cc與集水區物理特性關係相結合,縮小其搜尋時之邊界,使此參數的搜尋空間具其物理意義。重新率定並進行不確定性分析,結果顯示其不確定性區間有明顯的縮減,且優於原先使用開放性搜尋空間的結果。
This study is to apply both radar and raingauge rainfall on distributed hydrological model and discuss the uncertainty analysis caused by various type of rainfall inputs. Six historical storm events happened at 2005 in Kee-long River are provided the database for this study. The model parameters were calibrated by using Micro-Genetic Algorithm (μGA). Analysis results from the cross validation indicated that using the radar rainfall as input will have better model performance than using the raingauge rainfall.
The model in the future will be applied on the storm event, whose characteristic is outside of these six storm events used for model calibration in this work. Uncertainty analysis caused by model calibration parameters is further investigated. The Latin hypercube sampling technique (LHS) was utilized to build uncertainty bounds of estimated hydrograph. The uncertainty analysis results indicated that most of the observed hydrographs can be located in the uncertainty bounds; furthermore the model output using radar rainfall as input is better than traditional raingauge rainfall. The four parameters, overland flow storage parameter (Cs), channel storage parameter (Cc), initial infiltration rate correction parameter (Ch) and infiltration capacity correction parameter (Ci), were further examined by local and global sensitivity analysis. The parameter Cc was found to be most sensitive than the other parameters. For this reason, the searching domain of parameter Cc was reduced by the physical property of basin. The new calibration and uncertainty analysis results indicated the uncertainty bounds are effective reduced and the performance are better than prior results.
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