數值地形模型與土地利用資料

圖 3 玉成集水區數值地形模型

圖 4 玉成集水區土地利用情形

圖 5 土地利用百分比圖

6.1.3 區域排水系統資料

根據「台北市雨水排水系統設計規範」，台北市雨水排水系統採用五年重現 期之設計標準，透過台北市政府之協助，已順利蒐集研究區域內之排水系統相關 資料。研究區域內之玉成排水系統，主要是由三大次排水幹線，松隆路幹線、中 坡北路幹線、南港幹線匯流而成，經由雨水下水道系統銜接至上述流域內之河川 支流排水，以重力排水方式流入三張犂截流溝進入基隆河。圖 6 為玉成集水區之 排水系統及雨水下水道系統分佈圖，由此圖可看出玉成集水區已建置密集之雨水 下水道系統，而下水道總長爲 78,696 公尺。經過資料整理之後，將研究區域內 下水道系統納入淹水模式中以進行模擬，共計完成建置 1,658 個下水道管線，

1,973 個人孔資料。

另外關於國內機關於雨水下水道工程設計上，起始管徑最小由直徑 600mm 開始，由上游向下游管徑逐漸加大至某一最大管徑，而更大管徑之涵管由於施工 及運送不便而採用箱涵。一般來說，下水道資料若為圓管，則為其管件之直徑資 料；但若為箱涵形式，則為下水道矩形斷面之寬度與高度數據。本研究計畫中為 統一討論所有管線管徑大小，先將箱涵形式之管件計算其斷面積後，換算該面積 若為圓管時之直徑。經過此換算可將研究區域中之管渠管徑大小和長度的關係統 計出來，以求對區域的管渠長度特性有所瞭解，如表 3 為台北市與研究區雨水下 水道之各管徑長度和比例。

圖 6 玉成集水區排水系統分佈

表 3 研究區域雨水下水道各管徑長度與比例

城市（公頃） 台北市（27030） 玉成集水區（1627.4）

管徑（公尺） 長度（公尺） 比例 長度（公尺） 比例 0.5-1.0 5552 3.1% 13416.09 22.21%

1.1-1.5 23820 13.4% 15824.27 26.23%

1.6-2.0 32243 18.1% 9197.67 14.88%

2.1-2.5 22543 12.7% 6054.50 8.32%

2.6-3.0 24887 14.0% 5511.80 8.60%

3.0 以上 69049 38.8% 17580.19 19.75%

總長度（公尺） 178094 100.0% 67584.52 100%

6.1.4 抽水站系統

玉成抽水站位於台北市南港區成美橋側基隆河左岸，於 1987 年完工，集水 區範圍包括辛亥路以北、基隆路及光復南路以東、向陽路以西和基隆和以南區域，

總面積約 1,627 公頃。抽水站現有裝置 7 部 26.3cms 共計抽水量 184.1cms 之抽水 機組，詳細配置及現況如圖 7、圖 8，抽水機組設定 1.8m 為啟動水位、2.4m 為 起抽水位高程，設計外水位採用基隆河十年重現期之洪水位。在經過新站擴建之 後，更增設了 4 部單機抽水量 12.5cms、揚程 7.0m 之抽水機，與舊站聯合運轉，

如圖 9、圖 10 為玉成抽水站擴建橫剖面圖，而擴建站地理位置如圖 11 所示。

圖 7 抽水機組配置

圖 8 抽水機組配置現況

圖 9 玉成抽水站擴建橫剖面圖

圖 10 玉成抽水站擴建橫剖面圖

圖 11 玉成抽水站擴建站址

6.1.5 水文資料

以玉成集水區為目標，蒐集研究區域周邊鄰近測站之歷年雨量及水位紀錄。

雨量紀錄方面，順利蒐集歷年雨量站資料，區域周邊測站分別為內湖、南港、信 義、公館及木柵共五站，其分佈位置如圖 12 所示。而水位紀錄方面，以玉成抽 水站之實測內、外水位紀錄資料為主，該紀錄承蒙台北市政府工務局水利工程處 配合提供。

圖 12 雨量測站分佈圖

年 9 月 16 日 0 時起 36 小時）之實測水位紀錄如圖 18 所示，作為下游邊界之水 位輸入條件。

表 4 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 地表曼寧糙度值範圍

農業區 0.03 - 0.07 （休耕地） 0.10 - 0.20 （牧草場）

0.30 - 0.48 （百幕達草） 0.40 - 0.80 （灌木欉）

瀝青、裸土及礫石 0.01 - 0.03 住宅區 0.05 - 0.10 工業區、商業區 0.05 - 0.08

森林 0.15 - 0.60

水利用地 0.01 - 0.02 表 5 各組土地利用型態地表曼寧糙度值 組數

利用型態 第 1 組 第 2 組 第 3 組 第 4 組 第 5 組 農業用地 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 交通用地 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 水利用地 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 建築用地 0.07 0.08 0.085 0.09 0.1 工業用地 0.06 0.07 0.075 0.08 0.08 遊憩用地 0.08 0.09 0.1 0.1 0.1

其他 0.04 0.05 0.05 0.05 0.05

圖 13 納莉（Nari）颱風路徑圖

圖 14 內湖雨量站 36 小時降雨組體圖

圖 15 信義雨量站 36 小時降雨組體圖

圖 16 南港雨量站 36 小時降雨組體圖

圖 17 公館雨量站 36 小時降雨組體圖

圖 18 納莉颱風玉成抽水站 36 小時實測水位

將各組之模擬淹水深度超過 0.25 公尺之淹水範圍，與納莉颱風實際調查淹

圖 19 納莉颱風淡水河流域實際調查淹水範圍

（摘自納莉颱風災因分析及綜合檢討評估報告）

圖 20 三張犂截流溝之出流歷線

圖 21 第 1 組模擬結果之最大淹水範圍

圖 22 第 2 組模擬結果之最大淹水範圍

圖 23 第 3 組模擬結果之最大淹水範圍

圖 24 第 4 組模擬結果之最大淹水範圍

圖 25 第 5 組模擬結果之最大淹水範圍

圖 26 納莉颱風實際調查淹水範圍 6.2.3 模式驗證

柯羅莎颱風（Krosa），2007 年於呂宋島東方海面形成，年度編號為 0715，

圖 27 柯羅莎（Krosa）颱風路徑圖

圖 28 信義雨量站 24 小時降雨組體圖

圖 29 公館雨量站 24 小時降雨組體圖

圖 30 內湖雨量站 24 小時降雨組體圖

圖 31 南港雨量站 24 小時降雨組體圖

圖 32 柯羅莎颱風玉成抽水站 24 小時實測水位

圖 33 柯羅莎颱風淹水模擬範圍

6.3 共同應用對象之現況模擬

完成模式之檢定驗證後，由總計畫訂定出共同應用對象之颱洪案例，挑選具 代表性（含設計）之颱洪或暴雨事件進行淹水模擬，模擬之案例以降雨逕流所造 成之都市內水淹水為主，暫不考慮基隆河所造成之溢堤淹水情形，以利於模擬檢 驗都市之排水系統、抽水站等是否足夠因應淹水狀況之發生。

6.3.1 模擬案例說明

現況模擬案例部份，擬定以 2008 年 9 月發生之辛樂克颱風作為模擬案例，

蒐集整理研究區域附近雨量及水位站之實測紀錄後，再代入先前檢定驗證所得之 參數及模擬設定，進行現況模擬。

辛樂克颱風（Sinlaku），2008 年 9 月 8 日於呂宋島東南方海面形成，颱風中 心於 14 日 1 時 50 分左右於宜蘭縣蘭陽溪附近登陸。登陸後不久，強度減弱並向 南偏移呈現打轉現象後，並於 10 時前掠過台灣東北角進入台灣北部海面；同日 下午，滯留不動，16 日 14 時 30 分解除海上颱風警報，其行徑路線圖如圖 34 所 示。辛樂克颱風侵襲台灣時間相對較長，各地有多處累積雨量超過 1,000 毫米，

宜蘭地區淹水嚴重，台北市也出現將近 600 豪米的雨量。

圖 35～圖 38 為辛樂克颱風侵台期間（97 年 9 月 14 日 7 時起），玉成集水 區周遭雨量站之 24 小時降雨組體圖，由此圖可看出降雨集中於 14 日 16 時至 18 時，每小時雨量均超過 20 毫米，而且內湖、公館這兩個雨量站在 20 時雨量均超 過 30 毫米。

下游邊界方面，採用玉成抽水站之實測水位紀錄，根據於辛樂克颱風期間

圖 36 公館雨量站 24 小時降雨組體圖

圖 38 信義雨量站 24 小時降雨組體圖

業建築用地，區域排水路及建置較完整的下水道系統發揮即時排水功能，故較無 淹水情況產生。

表 9 辛樂克颱風淹水面積及淹水深度 淹水深度（公尺） 淹水面積（公頃）

3.00 以上 4.71 2.50-3.00 1.05 2.00-2.50 2.05 1.50-2.00 9.02 1.00-1.50 49.56 0.50-1.00 83.14 0.25-0.50 56.86 淹水面積合計 206.39

圖 40 辛樂克颱風淹水模擬範圍

6.4 與其他子計畫成果及模組之整合測詴

關於各子計畫間協調整合部份，由於都市排水系統之集水區面積不大，通常 為大面積降雨之局部地區，若成為大範圍降雨事件之降雨中心，則實際承受之雨 量將與面積帄均雨量有明顯不同，再加上集水區面積小、集流時間短，因而影響

排水系統之設計預期功能，而造成面積帄均雨量低於設計標準，但局部豪雨太大

表 10 辛樂克颱風淹水面積及淹水深度

圖 42 南港雨量站 24 小時雨胞推估值

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324

降雨量(mm)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324

降雨量(mm)

圖 44 公館雨量站 24 小時雨胞推估值

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324

降雨量(mm)

6.4.2 與總計畫（含子計畫三）之成果交流

總計畫「都市地區淹水改善措施之效益評估研究」，收集彙整共同研究示範 區相關資料，並整合各子畫之研究成果，研提淹水改善措施。而其中包含之子計 畫三，亦負責執行示範區街道路網水流對淹水現象之影響研究，以瞭解街道邊溝 進水口及人孔與雨水下水道之水流交換條件及輸水能力，提供雨水下水道與街道 及抽水站間之流量資訊。

本子計畫將提供其不同控制點模擬結果之流量歷線，當作其街道流邊界條件 使用，如位於中坡北路排水幹線出流口之三張犁截流溝，納莉颱洪事件模擬結果 之出流歷線如圖 20 所示；或設置觀測點於模式街道上，提供模擬之地表淹水水 深及流速，可作為其街道路網模式之輸入條件；或如圖 46 所示，其為納莉颱洪 事件中，中坡北路上其中一人孔之水位歷線，可作為街道水流與下水道水流交換 模式之參考資料。後續將繼續進行共同應用對象之現況模擬，提供更多淹水模擬 演算結果，作為街道路網與與雨水下水道模式之輸入參考。

圖 46 納莉颱風 36 小時人孔水位

七、結論與建議 7.1 結論

1. 第一年度評估選定之應用模式 SOBEK 模式，在經過模式測詴以及兩場颱洪 事件之參數檢定驗證後，模擬演算結果與實際調查情形相符，證明其於實際 案例應用上之可行性，往後所得結果可供相關洪災模擬與避難規劃參考。

2. 經 SOBEK 模式進行應用案例模擬後，分析結果可發現部份低窪地區（五常、

六藝、敦厚、雅祥、新仁及雅興里等），在不同場次之颱洪事件模擬下，皆 有大範圍之淹水情形產生，此部份於往後第三年之淹水改善方案之研擬與效 益評估中應多加注意。

7.2 建議

1. 往後模擬可配合都市計畫，建立都市計畫更新後之土地利用狀態，以符合應 用研究區之現況；此外可單就欲探討之更細部區域格網，使用更高解析度之 數值地形模型，以提高相關洪災模擬與避難規劃參考之可信度。

2. 往後可考慮玉成抽水站與擴建站之抽水機組於不同聯合運轉方案下，其排水 效益及其對集水區淹水範圍及深度之改善情形。

參考文獻

1. Aknbi, A. A. and Katopodes, N. D. (1988). “Model for flood propagation on initially dry land.” Journal of Hydraulic Engineering, 114, 689-705.

2. Balloffet, A. and Scheffler, M. L. (1982). “Numerical analysis of the Teton Dam failure flood.” Journal of Hydraulic Research, 20, 317-428.

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