建議

1. 利用本研究率定方法針對中央管河川之水位流量關係進行全面檢討，於適當地 點增設水文站及施設可供應用的輔助水位站以配合水位流量站

未來能配合主要與輔助水位站的規劃設置而有所改進，並有質量較佳的實測資 料提供更精進的驗證與分析，以提升水資源規劃設計與管理之可靠度與效益。

本研究以簡化之非慣性波模式處理洪水漲退之實際流量問題，對於其他可能影 響因素如變量流局部加速度項、包括河床形態

項、水位站觀測位置與斷面水位變化關係等作用，所造成水位-落差-流量率定 關係的變化與其不確定性，可為未來持續研究的重要課題。

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附錄 A、USGS 水位－落差－流量率定程序

及 繪製獲

一

站之流量

件 如下：

於每一繪點

（如圖 A-1），則應當以定值率定落差加以探討。

USGS(1982) 之傳統率定方法係根據 Corbett et al(1943)，Mitchell (1954) Eisenlohr (1964)等研究整理訂定，根據量測資料分析，採用試誤近似方法 得水位－落差－流量關係曲線，茲簡介如後。

、率定程序

水位－落差－流量率定關係曲線圖通常經由位於上游之主要水位

與水位及與輔助水文站間的水面落差觀測值三項資料以經驗方式繪製。依水理條 分為定值率定落差、水位函數率定落差兩種率定方式，其程序分述

(一) 定值率定落差之水位－落差－流量率定：

1. 以水位站水位為縱座標及流量為橫座標點繪所有流量量測值，並

旁邊註明其量測落差值。如果繪圖結果顯示一族群曲線，每一曲線相當於某 一定值落差之水位流量關係

r

r F

Q = F (A.1) Q

2. 從高水外插觀點，定值率定落差之最滿足(most satisfactory)的類型為其流量 比值對落差比值關係為純正拋物線如方程式(2.18)，即指數接近於 0.5，若此 關係符合實測流量則其結果不受定值落差(F_r)之改變而影響。為方便而簡化 為

Q_r = F ( ^Q A.2)

4. 點繪水位及其對應之Q_r值(步驟 3)，由資料點定出符合曲線作為Q_r率定曲線。

5. 表列計算並繪製Q_r流量及其與Q_r率定曲線之偏離百分比。

6. 重複 3-5 步驟，F_m指數採接近 0.5 之其他值如 0.40，0.45，0.55，0.60 等。

7. 比較 5 條Q_r率定曲線，選取最適合(best-fit)作為定義之Q_r率定曲線Q_rd，其對 應之F_m指數即為選用之d值。

)利用方程式Q_r =Q_m/(F_m)^0.5計算對應之Q

3. 由每一流量觀測值(Q_{m r}。

8. 若 被接 受。

9.

作為定義之Q_r率定曲線Q_rd，若流 適合(closely-fit)之Q_rd率定曲線，則 對 關係被接

F_r

13.

14. 重複 11-13 步驟，採不同替代F_r直到水位－落差－流量最佳關係建立為止（如 圖A-2 所示）。

(二)

1. 站水位為縱座標及流量為橫座標點繪所有流量量測值，並於每一繪點旁 邊註明其量測落差（F ）值。

2. 以水位為縱座標及量測落差為橫座標，在另一圖上點繪各流量量測值之量測 線。

直線段，其餘量

4. fit)Q_r率定曲線，由步驟 1 之點繪圖試繪適合 流量繪點相當適合(closely-fit)之Q 率定曲線，則_rd (Q_m/Q_rd)對F 關係_m

若流量繪點並非相當適合Q_rd率定曲線，則採用步驟 7 之d值並以(F_m +y)替代 F 項重複 3-5 步驟，嘗試若干正負之y值以相當適合流量繪點之Q_{m r}率定曲線。

10. 從步驟 9 之Q_r率定曲線選取最適合(best-fit)

) /

(Q_m Q_rd (F_m+ y) 量繪點相當

受。若適合度(fitness)不夠接近則放棄拋物線關係，改採用下列步驟之完全 經驗法。

11. 步驟 1 水位流量曲線族中，選取其中之一為基本Q_r曲線並以定值落差為其 值。

12. 計算Q /_m Q_r及F /_m F_r比值，以流量比為縱座標及落差比為橫座標點繪，並對 繪點作一通過座標點(1.0,1.0)之平均曲線。

將量測流量以上述平均曲線計算Q_r值，點繪Q 並畫Q_{r r}平均曲線。

15. 假如從步驟 11-14 應用所得最佳關係仍未能滿足，則採用較具彈性的水位函 數率定落差方法。

水位函數率定落差之水位-落差-流量率定：

以主

m

落差對應主要水位站水位之關係曲

3. 如果主站有一斷面控制(如堰)，在水位與量測落差(對數)關係圖上以開始浸 沒之水位為起始點，畫出基於跌水條件量測流量之率定曲線

測流量資料點繪落於率定曲線左邊，為受迴水影響之量測值；後續步驟僅討 論落於率定曲線上方與左側之量測值。

由步驟 1 之點繪圖試繪適合(

(fit)F_r率定落差曲線。

由步驟

5. 4 之Q_r、F_r曲線求得對應量測(水位)流量之水位對應之Q_r及F_r值。

7.

8. 整Q_r及

線。Q_r及F_r曲線的調整不宜太激烈以致調整後曲線不再是平滑曲

9. 4-8 步驟，採用 0.5 左右之其他 指數值，如 0.40、0.45、0.55 及 等。

10. 最適合之曲線。（ 點繪值

值，兩者

11. 當適合 曲線，則曲線與相對的Q_r及F_r曲線

12. 當 適 合 曲 線 ， 則 採 用 指 數 d 並 以 6. 計算各流量量測值之Q /_m Q_r及F /_m F_r比值。

再以流量比值為縱座標及落差比值為橫座標點繪步驟 6 所得結果，並在圖上 繪製Q_m/Q_r =(F_m/F_r)^0.5曲線。

在步驟 7 之曲線附近繪點散佈範圍的基礎上，調 F_r曲線（步驟 4）以 求得Q_r及F_r校正值（步驟 5），以便新的Q /_m Q_r及F /_m F_r比值儘可能緊密符合 步驟 7 之曲

線。

重複 (F /_m F_r) 0.60

比較 5 條Q /_m Q_r對F /_m F_r曲線圖及選取與繪點 Q /_m Q_r 對曲線值之比值以及量測流量對由水位落差流量關係求得之流量比 相等）下列 11 及 12 步驟中最佳落差比值曲線之指數將被視作 d 值。

如果點繪資料相 (Q_m/Q_r)=(F_m/F_r)^d 被接受採用。

若 流 量 繪 點 並 非 相 (Q_m/Q_r)=(F_m/F_r)^d )

(F_m+ y 及(F_r + y)分別替代F_m項及F_r項，重複 4-8 步驟嘗試y值，以使繪點適

13. 線並選取曲線與繪製點間最適合者，如果適

或

而

合(Q_m/Q_r)=[(F_m + y)/(F_r + y)]^d曲線。

比較步驟 12 所得落差比圖之曲

合度可接受，則該曲線與其對應之Q_r、F_r曲線亦被接受。若不夠適合則摒棄 如下之純拋物線關係如

(Q_m/Q_r)=(F_m/F_r)^d (A.3)

(Q_m/Q_r)=[(F_m+ y)/(F_r + y)]^d (A-4) 改採下列步驟之完全經驗的方法。

14. 選擇如步驟 4 所建構的某一試誤Q_r及F_r曲線及如步驟 5 與 6 所求得之Q_r、F_r，

r

m Q

Q / 及F /_m F_r相當值。

換句話說，直

18. 可接受之Q_r，F_r與落差比曲線後，將量測流量之調整值繪於Q_r率定曲

18. 可接受之Q_r，F_r與落差比曲線後，將量測流量之調整值繪於Q_r率定曲

在文檔中 水位流量率定解析方法及其不確定性 (頁 166-186)