時 間:民國九十四年一月七日(星期五)上午十時三十分 地 點:台灣大學生物環境系統工程學系二樓 204 室 主 持 人:謝龍生博士
出席人員:謝龍生博士 陳宣宏先生 陳憲宗先生 林佳燕小姐 吳忠政先生 宋文元先生 鄒侑達先生。
記 錄:鄒侑達、宋文元
記錄內容:
一、主持人報告
謝龍生博士:非常感謝大家前來參與此次國科會「即時洪水預報模式之研發與應 用(二)」第七次助理工作會議。上一次助理會議後,有提及之重點包 括資料收集、模式之開發等。希望各子計畫能依之前規定之格式製 作輸入及輸出檔案。進度上,希望洪水預報模式系統能於二月底前 完成模式之建構,四月至五月進行各模式之整合測試。六月至八月 由子計畫四進行線上操作。原則上,第二年度主要在開發模式及模 式整合。第三年度可能於宜蘭第一河川局召開助理工作會議。接續 請各子計畫報告目前工作進度概況。
二、議題討論
鄒侑達先生:目前總計劃在資料收集方面,已將上次 11 月 25 日參訪第十河川局 與第一河川局所取得之相關資料上傳至工作站上,並且由災害緊急 應變系統網頁(http://www.fhic.wra.gov.tw)取得自 88 年至 93年 間,颱洪暴雨事件之雨量資料。由上次所安排之參訪結果收穫相當 豐碩,無論是在模式所遭遇之難題或資料收集上均有相當實質之幫 助。接續報告子計劃一目前進度概況。子計劃一目前工作上分為水 文降雨—逕流模式之建構與率定曲線。在模式建構方面是以角屋教 授所提之長短程兼用修正型水桶模式(LST),並部分修改後進行模 擬。由上次參訪第十河川局之淡水河洪水預報系統,可知其降雨—
逕流模式乃採用傳統水桶模式,其優點為不需基流分離及求取有效
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降雨,而LST模式則是延續傳統水桶模式之優點並針對實際逕流歷程 作一修改。在模式優選上,採用禁忌演算法(tabu search)。檢定場次 為安珀與賀伯颱洪,由結果可發現檢定效果不甚理想,尤其是在蘭 陽大橋,後續應多檢定場次,以求出一組較合理參數。
謝龍生博士:希望能有十多場事件進行檢定,主要是在蘭陽大橋控制點,希望能 有較佳之結果。模式中以下一時刻即將觀測資料作為預報,希望整 個模式能在二月底前完成。
鄒侑達先生:接續由宋文元先生報告率定曲線部分。
宋文元先生:率定曲線部分,在將歷史資料點分別繪入後,發現蘭陽溪流域的水 位及流量的關係很不穩定,此問題於這次參訪時也請教過李友平課 長,其表示東部河川之河道多不穩定,不同暴雨事件河道便可能不 同,故當實際測量時常會有需要變動量測地點的問題,此可能是造 成資料混亂之重要原因。而與第十河川局李戎威課長請教基隆河率 定曲線之方式,和當初定立率定曲線是否類似情形時,其表示,基 隆河河道較為穩定,但小流量低水位的資料也很混亂,為找出一條 曲線,其選取極端暴雨事件,將這些資料點加入後,便可避免曲線 延伸造成之問題。因此,研究中先將各年代的資料點分離,看是否 可從時間點看出趨勢,結果並不明顯,因此便希望照由李戎威課長 的建議,選取東部地區的極端暴雨值,但這些值中並非有非常極端 之資料,導致曲線仍無法客觀建立。因此率定曲線這部分未來朝三 方向進行探討,1.極端事件之蒐集、2.河川局率定曲線資料蒐集、3.
建立兩段式的率定曲線。
謝龍生博士:子計畫一由子計畫三取得段面資料後,可以大概知道率定曲線,希 望能找到一個關鍵轉折點。
宋文元先生:目前尚未找尋到該流量站之歷史最大值。
謝龍生博士:子計畫三提供蘭陽大橋上下游斷面,子計畫一嘗試由水理方式,依 不同水位模擬流量值。
吳忠政先生:將把修改過之斷面提供給子計畫一。
謝龍生博士:子計畫三能否求出不同水位—流量間之關係?希望子計畫一能求出 各水位較適宜之曲線。
陳憲宗先生:建議子計畫一蒐集第一河川局最近幾年之率定曲線。
謝龍生博士:可以挑選最近幾年之率定曲線,或許可參考 Open Channel 一書。接 續請子計畫二報告進度。
陳憲宗先生:目前進度上為修改雨量預報模式,時間上預定寒假前完成。本年度 工作重點為雨量預報及水位預報模式。在雨量預報方面包括程式修 改整合、雨量預報模式之評比、模糊決策模式等,在水位預報模式 方面則包括非線性反應函數、支撐向量機(Support Vector Machines)。
目前雨量預報模式有灰色雨量預報模式與相空間雨量預報模式。雨
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量預報值方面原擬定使用兩模式之平均值,現決定採用模糊決策模 式進行評比,期望選出較佳預報模式並能提供更佳之結果。在水位 預報模式上採非線性反應函數為多輸入-單輸出模式(Kothyari and Singh, 1999)。將雨量~水位之轉換可分為快速降雨—逕流反應:非線 性(the immediate runoff components)、延遲降雨—逕流反應:線性 (the delayed runoff component)。以五場率定事件進行測試,均有不錯之結 果。在支撐向量機部分,簡單介紹模式建立與其結果。模式階數決 定由率定資料轉換至[0, 1]區間,並選取六組較佳參數供模式使用再 以不同階數組合之模式進行模擬比較。模式參數率定部分,支撐向 量機本身有二個參數[C,ε],核函數之選擇上有一個參數γ,共有三 個待定參數[C,ε,γ]。參數率定結果[C,ε,γ] = [1, 0.01, 0.2]。在預報 結果中,一小時之預報皆能準確預測其趨勢,模擬結果相當不錯。
這是目前子計畫二之進度報告。
謝龍生博士:雨量預報部分能於二月底前完成?是提供兩個預報模式?
陳憲宗先生:未來將增加模糊決策模式,如以一小時預報採用灰色雨量預報模式,
若以二至三小時則採相空間雨量預報模式較佳。
謝龍生博士:水位預報方面或許可與張斐張老師之模式作一比較。如果沒有問題,
請子計畫三報告目前進度。
吳忠政先生:目前子計畫三進度分為重重現現期期的的模模擬擬、、颱颱洪洪事事件件模模擬擬與與潮潮位位預預報報事事 件件。。在在重重現現期期模模擬擬方方面面由由規規劃劃治治理理報報告告所所設設計計之之流流量量模模擬擬重重現現期期分分 別別為為22年年及及101000年年。。在在颱颱洪洪事事件件上上模模擬擬安安珀珀颱颱洪洪,,上上游游邊邊界界為為家家源源 橋橋與與中中山山橋橋,,下下游游邊邊界界為為興興蘭蘭橋橋,,模模擬擬蘭蘭陽陽大大橋橋與與牛牛鬥鬥橋橋之之水水位位。。 在在潮潮位位預預報報方方面面採採用用9393年年0101月月0101日日至至9393年年0606月月3030日日之之興興蘭蘭橋橋 潮潮水水位位站站潮潮位位資資料料進進行行調調和和分分析析。。就就洪洪水水演演算算模模式式而而言言以以重重現現期期流流 量量及及颱颱洪洪事事件件進進行行模模式式的的演演算算,,經經由由模模擬擬過過程程顯顯示示反反映映出出蘭蘭陽陽溪溪河河 系系洪洪水水來來臨臨時時之之水水位位變變化化。。而而誤誤差差可可能能是是因因為為斷斷面面和和殘殘流流域域流流量量假假 設設方方面面的的問問題題,,為為了了提提高高模模式式的的精精確確度度,,本本計計畫畫未未來來仍仍須須多多方方蒐蒐集集 較較新新颱颱洪洪資資料料,,進進行行分分析析模模擬擬,,對對模模式式加加以以檢檢定定修修正正。。在在下下游游潮潮位位 預預報報模模式式方方面面,,採採用用9393年年0101月月0101日至日至0606月月3030日之日之興興蘭蘭橋橋潮潮水水位位 站站潮潮位位資資料料進進行行調調和和分分析析,,經經由由此此法法所所完完成成之之潮潮位位預預報報模模式式,,進進行行 模模擬擬預預報報9393年年0707月月0101日日至至9393年年0909月月3030日日之之河河口口潮潮位位,,結結果果顯顯 示示該該顯顯示示該該潮潮位位預預報報模模式式對對於於潮潮位位變變化化之之趨趨勢勢確確可可掌掌握握,,在在精精度度上上 尚尚需需作作進進一一步步的的探探討討,,以以提提高高洪洪水水預預報報之之精精度度。。目目前前急急需需子子計計畫畫一一 提提供供安安珀珀颱颱洪洪之之側側入入流流歷歷線線。。
謝龍生博士:子計畫一先檢定十多場颱洪,不包含安珀、納莉颱洪,再以安珀、
納莉颱洪進行驗證,優選出一組最佳參數。並將側入流歷線提供予 子計畫三。接續,請子計畫四報告目前進度概況。
陳宣宏先生:目前進度為資資料料收收集集、、各各預預報報模模式式之之輸輸出出入入格格式式轉轉換換、、系系統統開開發發。。 已已完完成成部部分分有有展展示示系系統統介介面面((http://140.112.76.211/LanYang/
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),,目目前前介介 面面選選單單有有歷歷史史颱颱洪洪查查詢詢、、颱颱風風動動態態、、即即時時水水情情監監測測、、預預報報模模式式、、淹淹 水水潛潛勢勢、、即即時時災災情情、、決決策策支支援援、、系系統統維維護護。。目前系統操作介面已新 增歷史颱洪查詢項目。未來工作將增加預預報報展展示示系系統統內內容容,,並並利利用用 歷歷史史颱颱洪洪資資料料來來進進行行預預報報工工作作。。由由於於各各子子計計畫畫模模式式仍仍在在建建構構中中,,希希陳宣宏先生:目前進度為資資料料收收集集、、各各預預報報模模式式之之輸輸出出入入格格式式轉轉換換、、系系統統開開發發。。 已已完完成成部部分分有有展展示示系系統統介介面面((http://140.112.76.211/LanYang/