第四章 各地設計風速
第五節 建議之設計風速
本計畫分析中央氣象局所屬30個地面觀測站1961~2017年間颱風的最大風速,風 速機率採用甘保(Gumbel)機率函數和廣義極值分佈(GEV)機率函數,計算離地面10公 尺高,地況為C類,50年回歸期的10分鐘平均的基本設計風速,並和羅元隆(2015)計算 結果比較。為保守起見,採用不同方法得之最大值做為建議之設計風速最大值,計算 結果列於表17,流程如圖所示。無測站地區之鄉鎮的颱風最大風速利用蒙地卡羅模式 模擬颱風風速,再利用動差法推求甘保機率函數。
台灣現行的「建築物耐風設計規範」(2014)中基本設計級距的差異間隔為5.0 m/s,
但因為風壓、風力皆與風速平方成正比,差一個級距的風速會造成計算得之結構物的 風力差異很大,會引起當結構物跨越不同設計風速區的設計爭義。為避免類似淡江大 橋設計風速的疑義,本研究建議將台灣所有鄉鎮基本設計的級距差異由5.0 m/s降為2.0 m/s,且一律將設計風速進位至偶數,以方便工程計算,譬如38 m/s、40 m/s、42 m/s。
計算得之各鄉鎮設計風速列於表12~表29。由表中的結果可看出:全台的設計風速介於 32 ~ 58 m/s。且東海岸的設計風速大於西海岸的設計風速,最大的設計風速位於彭佳 嶼,最小的設計風速位於南投縣。
88
圖 48.各地設計風速建議值之決定示意圖 資料來源:本研究整理
羅元隆(105) 模擬風速
甘保機率函數
模擬風速 甘保機率函數
取最大值 模擬值
歷史風速 甘保機率函數
建議之全台基本 設計風速
無測站之鄉鎮
門檻值皆為10 m/s
有測站之地區
89
90
91
92
93
94
95
沙鹿區 32.5 - 37.2 3.80 - 38 梧棲區 32.5 27.4 37.2 3.80 - 38 清水區 32.5 - 37.1 3.77 - 38 大甲區 32.5 - 37.5 3.85 - 38 外埔區 32.5 - 37.2 3.82 - 38 大安區 32.5 - 37.0 3.72 - 38
資料來源:本研究整理
96
97
98
99
100
101
新化區 32.5 - 38.8 4.54 - 40 善化區 32.5 - 38.7 4.49 - 40 新市區 32.5 - 38.8 4.54 - 40 安定區 32.5 - 38.7 4.50 - 40 山上區 32.5 - 38.8 4.50 - 40 玉井區 32.5 - 38.7 4.46 - 40 楠西區 32.5 - 38.7 4.43 - 40 南化區 32.5 - 38.8 4.50 - 40 左鎮區 32.5 - 38.8 4.51 - 40 仁德區 32.5 - 38.9 4.58 - 40 歸仁區 32.5 - 38.9 4.58 - 40 關廟區 32.5 - 38.9 4.58 - 40 龍崎區 32.5 - 38.9 4.57 - 40 永康區 32.5 - 38.8 4.54 - 40
資料來源:本研究整理
102
103
永安區 37.5 - 38.9 4.64 - 40 燕巢區 37.5 - 38.9 4.64 - 40 田寮區 32.5 - 38.9 4.60 - 40 阿蓮區 32.5 - 38.9 4.60 - 40 茄萣區 37.5 - 38.9 4.61 - 40 湖內區 37.5 - 38.9 4.60 - 40 旗山區 32.5 - 38.9 4.59 - 40 美濃區 32.5 - 38.9 4.57 - 40 內門區 32.5 - 38.9 4.57 - 40 杉林區 32.5 - 38.9 4.54 - 40 甲仙區 32.5 - 38.8 4.46 - 40 六龜區 32.5 - 38.8 4.53 - 40 茂林區 32.5 - 38.9 4.55 - 40 桃源區 37.5 - 38.8 4.36 - 40 那瑪夏區 32.5 - 35.9 3.07 - 36
資料來源:本研究整理
104
105
106
表 27. 宜蘭地區各鄉鎮之設計風速建議值
地況參數 n = 0.15 δ = 300 m
規範 歷史風速 模擬風速
( ZH = 50 m) 羅元隆 2015 U50 (m/s)
建議值 U50 (m/s) U50 (m/s) 年最大值法
U50 (m/s)
甘保機率
U50 (m/s)
宜 蘭 地 區
頭城鎮 47.5 - 38.5 2.17 - 40 礁溪鄉 37.5 - 38.9 2.30 - 40 宜蘭市 37.5 31.7 38.8 2.31 37.6 40 壯圍鄉 47.5 - 38.7 2.30 - 40 羅東鎮 37.5 - 38.9 2.34 - 40 五結鄉 47.5 - 38.7 2.33 - 40 蘇澳鎮 47.5 30.2 38.8 2.37 43.6 44 冬山鄉 47.5 - 38.9 2.39 - 40 南澳鄉 47.5 - 39.3 2.52 - 40 三星鄉 37.5 - 39.1 2.40 - 40 員山鄉 37.5 - 39.1 2.35 - 40 大同鄉 37.5 - 39.2 2.50 - 40
資料來源:本研究整理
107
表 28. 花蓮地區各鄉鎮之設計風速建議值
地況參數 n = 0.15 δ = 300 m
規範 歷史風速 模擬風速
( ZH = 50 m ) 羅元隆 2015 U50 (m/s)
建議值 U50 (m/s) U50 (m/s) 年最大值法
U50 (m/s)
甘保機率 U50 (m/s)
花 蓮 地 區
花蓮市 47.5 37.1 46.4 3.91 48.7 50
新城鄉 42.5 - 46.3 3.87 - 48
吉安鄉 47.5 - 46.5 3.94 - 48
壽豐鄉 42.5 - 46.6 4.01 - 48
豐濱鄉 42.5 - 47.3 4.16 - 48
玉里鎮 42.5 - 47.6 4.40 - 48
富里鄉 37.5 - 47.5 4.51 - 48
瑞穗鄉 42.5 - 47.3 4.27 - 48
鳳林鎮 42.5 - 46.9 4.10 - 48
光復鄉 42.5 - 46.4 3.99 - 48
秀林鄉 42.5 - 46.1 3.84 - 48
萬榮鄉 37.5 - 46.9 4.15 - 48
卓溪鄉 37.5 - 47.5 4.40 - 48
資料來源:本研究整理
108
109