國科會「即時洪水預報模式之研發與應用(二)」
第九次研究助理綜合工作協調會
時 間:民國九十四年四月八日(星期五)中午十二時 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 林洙宏先生 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:宋文元
記錄內容:
一、主持人報告
謝龍生博士:首先感謝各位參加國科會整合型計畫第二年度第九次研究助理綜合 工作協調會。目前計畫執行進度煩請各位助理在加油!辛苦大家 了!關於出訪宜蘭確切時間,等各計畫主持人確定後,再通之各位 助理,若沒問題,我們就先請子計畫一進行報告。
二、議題討論
宋文元先生:目前在率定曲線訂立部分,已將家源橋、牛鬥橋及蘭陽大橋等過去 歷史量測資料蒐集完成。然台灣東部河川常因沖刷、降雨不定而造 成河道挖深、沖積或改道,故水位或流量等相關資料較難準確量測,
不同年代甚至同一年代不同季節,率定曲線之變動是相當大的。 以 牛鬥橋為例,不同時間量測,其河床低水位變動範圍可從 206 公尺 至 210 公尺。此現象可看出東部河川易變動較大、水流動線不穩定 之問題。研究中首先將現有的蘭陽溪流域水位及流量資料分年代或 分季節繪出,然發現季節與年代並不能來區分率定曲線之型態,因 此進一步希望藉由統計、迴歸等分析找出其特性。然發現無論是藉 由對數法或是直接迴歸分析法,皆難以利用一簡單之曲線來描述其 關係。其中由於蘭陽大橋水位較低,對數法會出現取對數數值多為 之現象,故僅用水位—流量直接回歸法進行率定。故研究再利用斷
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面法求取其理論水位與流量之關係,而所需之參數,如斜率與曼寧 係數等,皆由子計畫三提供。由斷面求得之不同曼寧係數下之各流 量站之水位與流量關係圖可看出,若先將原始資料進行平移,則資 料紊亂性可大大降低,且其趨勢可與理論水位—流量關係中找到一 相似之曲線。以家源橋為例,若將資料之起始水位皆平移至 306.5m,
則原本散佈紛亂之資料會變為較緊密,且其趨勢與由家源橋河川斷 面形狀與河床曼寧值為 0.15 時,所求得相關理論值之趨勢相近。此 現象可說明由於河床因沖刷或沉積常造成底床改變,故不同量測時 間之資料變異大,然此影響於高水位應較小,因此藉由平移,找出 高水位與流量間之趨勢,可避免不同高水位與高流量間之關係差異 過大,而造成爾後之錯估。另外研究中也藉由河段斷面形狀確認率 定曲線之趨勢,並以此關係建立率定曲線。未來在應用此率定曲線 時,亦可藉由平移找出欲轉換得知之流量或水位。為讓曲線方便平 移,故研究中以二次方程式來套配資料,而於起使值至二次曲線之 頂點則以線性迴歸來套配。
謝龍生博士:未來可就斷面形狀進一步探討。另外流量與水位間之模式銜接上有 問題需提出嗎?
吳建鈞先生:這裡有一問題:照理說,核胞相加後,流量應該想等,然目前似乎 並非如此。
謝龍生博士:應是線性迭加,故要更大。
鄒侑達先生:主要問題可能在雨量內插問題,以蘭陽大橋較大的集水區來模擬流 量可到 3000cms,然若以小集水區來模擬,其值不一定小。
謝龍生博士:小核胞和大核胞的雨量不一樣嗎?
鄒侑達先生:不,我的想法是將蘭陽大橋以上看成單一核胞。
謝龍生博士:一核胞和二核胞雨量是否一樣,如何分配?
鄒侑達先生:不一樣,以克利金法來算。
林洙宏先生:會不會是這場雨量降雨極端不均?
謝龍生博士:是否有看一下哪幾站的雨量過大,水桶模式在檢定家園橋的時候,
是當整個集水區作檢定,沒分核胞嗎?
鄒侑達先生:沒有,所以各站之結果模擬不錯,但以各核胞來看就比較差。
謝龍生博士:是否可以作一個串連型之核胞模式?
鄒侑達先生:稽延時間可能會有問題?
謝龍生博士:應該是可以解決,但模式參數變很多,不然就簡化架構 只用兩層水 筒加以模擬。
鄒侑達先生:目前是用單一水桶,只有地表逕流和快速地表下逕流,但此便需要 四個參數。
謝龍生博士:這樣好了,不考慮時間稽延,一個核胞擁有一歷線,將歷線轉換成 雨量,以核胞間利用線性迭加求出模擬流量,再與觀測資料作比較,
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如此參數不需要這麼多,在算核胞時之模擬量應會比較準確一點,
這樣試試看再交將模擬結果交給子計畫二。
鄒侑達先生:好的。
謝龍生博士:接下來請子計畫二報告。
陳憲宗先生:此表格是從水利屬下載下來,未來計畫格式亦可與水利屬格式表格 類似,缺資料者以-998 表示,其他狀況則以-991 表示。大家可以討 論一下,或許只需用一簡單代替即可,因為我們得到的是即時資料,
因要對資料作個品管之檢核是必須的。與子計畫四連接方面,雨量 程式為 grey.exe。上次開會結論是希望預報值能到六小時,目前模擬 結果還不錯,RMSE 值如下,可看出第一小時預報結果相當不錯,
爾後也多能抓到趨勢。西瑪龍颱風之水位模擬結果,大致上亦都能 抓到趨勢,目前大概就做到五、六小時之預報部分,家園橋因為事 件太少,預報結果相當不好,也許未來可用目前的實測值,作為未 來之預報值。
謝龍生博士:雨量格式在大於 100 就給個警告之訊息,另外於資料缺少之格式判 定方面,也用一個檔案告知哪些站是缺資料的,再給子計畫四作檢 核,另外子計畫一也需要知道,雨量站應如何進行補遺。
林洙宏先生:盡量有資料就拿來用,不要因為中間有間斷有資料損失,便整站都 不能用。
謝龍生博士:另外 24 點,就改成 00 點,timefile 格式子計畫四要注意一下,每次 預報前就要輸入一個檔案,利用這個檔案作為啟動之機制。至於輸 出檔部分,時間還是用累加方式。若沒問題,那請子計畫三報告。
吳建鈞先生:目前進度是將模式以運動波及動力波相互銜接,目前流量適用利用 子計畫一之檔案,下游潮位則是利用一河局之資料。這邊是子計畫 一給的邊界條件,有各橋之資料,模擬值大約只抓峰值之附近點,
牛鬥橋之分析結果還可接受,但蘭陽橋比較差,是感潮段之影響還 是流量模擬之關係,外來可再詳加探討。
謝龍生博士:目前還沒正式銜接,另外最好把預報值與觀測值畫出。若沒問題,
請子計畫四報告進度。
林佳燕小姐:展示系統目前進度包括:流域概述、系統維護模組、預報結果等皆 已完整建立。
謝龍生博士:請大家盡快將相關資料及希望展示之內容與自計畫四聯絡,那今天 開會就到這裡,謝謝大家!
三、臨時動議 無
四、散會
下午 14:20
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