區域內水系分布如圖 5-2，主要水系有將軍溪及七股溪，其中將軍溪上游麻豆大排
圖 5-1 曾文溪流域數值地形高程及局部細化分區
圖 5-2 曾文溪北岸水系圖
5-2 地文資料
地形 DTM 資料採用國立中央大學太空及遙測研究中心提供之資料，其資料型 態為 ASCII 碼，資料內容含各點之 UTM 國際座標與高程資料。本文將網格解析度 40 公尺 × 40 公尺網格之數值地形高程資料，將其進行空間之算數平均成網格解 析度 200 公尺 × 200 公尺網格進行全區大尺度粗網格資料建置，地表數值高程如 圖 5-1 所示，曾文溪北岸全區模擬區共計 15,248 個 200 公尺模擬網格，40 公尺模 擬網格共 381,199 個。
而局部細化區域，針對人口密集以及易淹之脆弱地區選定六區進行細部演 算，分別為佳里區、麻豆區、下營區、西港區、學甲區、七股區等六個細化模擬 區域。由於平行演算法各執行緒演算時間須盡量調整一致，才能保持平行演算能 達到最佳同步演算效率。因此為使細化網格有相近之演算時間，針對此六區細化 區域，模擬區同樣設定為 2.4 公里 × 2.4 公里之正方形區域，細化網格解析度為 40 公尺 × 40 公尺網格，每個局部細化模擬區皆包含 3,600 個模擬算網格，曾文溪 北岸模擬區，六區局部細化區域個別之地表數值高程如圖 5-3 所示。
圖 5-3 曾文溪北岸局部細化分區數值地形
曾文溪北岸採用的地表曼寧糙度是根據內政部地政司之台灣省國土利用現況
表 5-3 曾文溪北岸各行政區平均建蔽率
5-3 雨量資料
軍工兵團所發展之 HEC-1 模式，配合山區集水區面積、形狀、坡度等地形特性，
圖 5-5 曾文溪北岸雨量站及徐昇氏分區圖
圖 5-6 曾文溪流域北門雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-7 曾文溪流域七股雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-8 曾文溪流域佳里雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-9 曾文溪流域七股寮雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-10 曾文溪流域和順雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-11 曾文溪流域下營雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-13 曾文溪流域新營雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-14 曾文溪流域大內雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-15 曾文溪流域白河雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-16 曾文溪流域東河雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-17 曾文溪流域王爺宮雨量站莫拉克颱風降雨組體圖
圖 5-19 莫拉克颱風期間曾文水庫入流量、排洪量及水位示意圖
Max. Design Water Surface 227m Top Elevation of Dam 235m PMF 12430 cms
Max. Stage 230.96m
Max. Outflow 8367 cms Max. Inflow 11729 cms
5-4-1 局部細化區域模擬結果評估方式
在效率度(Efficiency)方面，本文使用系統加速比Sr(Speed-up Ratio)作為效率度 提升之指標，計算方式是以粗細網格局部細化方法未平行化之前總演算時間當依
水不斷累積至模擬第 48 小時，麻豆、下營市區甚至有超過一層樓(三公尺以上)之 1.0-1.5 15529.44 14944.00 1.5-2.0 5772.48 5576.00 大於 2.0 2277.92 1836.00 總面積 33625.60 32328.00
模式精度(P) 0.67 0.63
圖 5-21 莫拉克颱風曾文溪北岸全區 40 公尺網格第 12 小時淹水深圖
圖 5-22 莫拉克颱風曾文溪北岸全區 200 公尺網格第 12 小時淹水深圖
圖 5-23 莫拉克颱風曾文溪北岸全區 40 公尺網格第 24 小時淹水深圖
圖 5-24 莫拉克颱風曾文溪北岸全區 200 公尺網格第 24 小時淹水深圖
圖 5-25 莫拉克颱風曾文溪北岸全區 40 公尺網格第 36 小時淹水深圖
圖 5-26 莫拉克颱風曾文溪北岸全區 200 公尺網格第 36 小時淹水深圖
圖 5-27 莫拉克颱風曾文溪北岸全區 40 公尺網格第 48 小時淹水深圖
圖 5-28 莫拉克颱風曾文溪北岸全區 200 公尺網格第 48 小時淹水深圖
圖 5-29 莫拉克颱風曾文溪北岸全區 40 公尺網格最大淹水深
圖 5-30 莫拉克颱風曾文溪北岸全區 200 公尺網格最大淹水深圖
5-4-3 局部模擬區域精確度比較
小為第 6 小時 0.61，最大為第 48 小時 0.92，總平均R 為 0.82，整體而言，除佳里2 之準確度。麻豆、下營、西港及學甲區，雖其最大之 RMSE 為 0.290、0.331、0.307 及 0.342 公尺，但其R 分別為 0.92、0.88、0.80 及 0.98，顯示兩者的誤差呈相當高2
表 5-7 曾文溪北岸局部細化模擬區相關係數平方值 CPU @2.67GHz，6.0GB 記憶體。
進行淹水模擬演算時，全區使用解析度 40 公尺淹水網格計算所使用之演算時
區時，演算時間卻累加至 6,653 秒(約 1 小時 51 分鐘)，雖然局部細化法節省許多演 別依序為 1.00、1.21、1.87、2.69 及 2.90，而同步演算六個局部細化區域時，加速 比優化 3.07 達到最佳，可看出在執行緒數目大於平行計算工作數目(即全區粗網格 及局部細化格數目的總和)的情形下，系統加速比隨著局部細化區而增加的情形。
整體計算時間如圖 5-81 所示，全區解析度 40 公尺× 40 公尺之淹水計算網格演 算時間 76,380 秒(約 21 小時 13 分鐘)，以未平行化的粗細網格進行演算時，演算時
加速比為 3.07。以粗細網格法之演算時間已遠遠小於全區使用 40 公尺網格的演算 時間，而加入平行演算法後，更讓模式演算大幅地增加效率。平行演算法搭配局 部細化法確實讓淹水模式演算更具效率即時性，更能實際應用於即時淹水預警與 防災上。
表 5-8 曾文溪北岸模擬演算時間比較表
局部細化區域數目 一 二 三 四 五 六
粗細網格方法
演算時間(s) 1,479 2,109 3,322 5,156 6,396 6,653 粗細網格方法
平行演算時間(s) 1,478 1,738 1,777 1,916 2,205 2,168 系統加速比Sr 1.00 1.21 1.87 2.69 2.90 3.07
圖 5-31 曾文溪流域佳里局部細化地區第 12 小時淹水深圖
圖 5-32 曾文溪流域佳里局部細化地區第 24 小時淹水深圖
圖 5-33 曾文溪流域佳里局部細化地區第 36 小時淹水深圖
圖 5-34 曾文溪流域佳里局部細化地區第 48 小時淹水深圖
圖 5-35 曾文溪流域麻豆局部細化地區第 12 小時淹水深圖
圖 5-36 曾文溪流域麻豆局部細化地區第 24 小時淹水深圖
圖 5-37 曾文溪流域麻豆局部細化地區第 36 小時淹水深圖
圖 5-38 曾文溪流域麻豆局部細化地區第 48 小時淹水深圖
圖 5-39 曾文溪流域下營局部細化地區第 12 小時淹水深圖
圖 5-40 曾文溪流域下營局部細化地區第 24 小時淹水深圖
圖 5-41 曾文溪流域下營局部細化地區第 36 小時淹水深圖
圖 5-42 曾文溪流域下營局部細化地區第 48 小時淹水深圖
圖 5-43 曾文溪流域西港局部細化地區第 12 小時淹水深圖
圖 5-44 曾文溪流域西港局部細化地區第 24 小時淹水深圖
圖 5-45 曾文溪流域西港局部細化地區第 36 小時淹水深圖
圖 5-46 曾文溪流域西港局部細化地區第 48 小時淹水深圖
圖 5-47 曾文溪流域學甲局部細化地區第 12 小時淹水深圖
圖 5-48 曾文溪流域學甲局部細化地區第 24 小時淹水深圖
圖 5-49 曾文溪流域學甲局部細化地區第 36 小時淹水深圖
圖 5-50 曾文溪流域學甲局部細化地區第 48 小時淹水深圖
圖 5-51 曾文溪流域七股局部細化地區第 12 小時淹水深圖
圖 5-52 曾文溪流域七股局部細化地區第 24 小時淹水深圖
圖 5-53 曾文溪流域七股局部細化地區第 36 小時淹水深圖
圖 5-54 曾文溪流域七股局部細化地區第 48 小時淹水深圖
圖 5-55 曾文溪流域佳里局部細化地區 12 小時淹水深比較圖
圖 5-56 曾文溪流域佳里局部細化地區 24 小時淹水深比較圖
圖 5-57 曾文溪流域佳里局部細化地區 36 小時淹水深比較圖
圖 5-58 曾文溪流域佳里局部細化地區 48 小時淹水深比較圖
圖 5-59 曾文溪流域麻豆局部細化地區 12 小時淹水深比較圖
圖 5-60 曾文溪流域麻豆局部細化地區 24 小時淹水深比較圖
圖 5-61 曾文溪流域麻豆局部細化地區 36 小時淹水深比較圖
圖 5-62 曾文溪流域麻豆局部細化地區 48 小時淹水深比較圖
圖 5-63 曾文溪流域下營局部細化地區 12 小時淹水深比較圖
圖 5-64 曾文溪流域下營局部細化地區 24 小時淹水深比較圖
圖 5-65 曾文溪流域下營局部細化地區 36 小時淹水深比較圖
圖 5-66 曾文溪流域下營局部細化地區 48 小時淹水深比較圖
圖 5-67 曾文溪流域西港局部細化地區 12 小時淹水深比較圖
圖 5-68 曾文溪流域西港局部細化地區 24 小時淹水深比較圖
圖 5-69 曾文溪流域西港局部細化地區 36 小時淹水深比較圖
圖 5-70 曾文溪流域西港局部細化地區 48 小時淹水深比較圖
圖 5-71 曾文溪流域學甲局部細化地區 12 小時淹水深比較圖
圖 5-72 曾文溪流域學甲局部細化地區 24 小時淹水深比較圖
圖 5-73 曾文溪流域學甲局部細化地區 36 小時淹水深比較圖
圖 5-74 曾文溪流域學甲局部細化地區 48 小時淹水深比較圖
圖 5-75 曾文溪流域七股局部細化地區 12 小時淹水深比較圖
圖 5-76 曾文溪流域七股局部細化地區 24 小時淹水深比較圖
圖 5-77 曾文溪流域七股局部細化地區 36 小時淹水深比較圖
圖 5-78 曾文溪流域七股局部細化地區 48 小時淹水深比較圖
圖 5-79 演算時間比較圖
圖 5-80 細化區數目-系統加速比比較圖
圖 5-81 與全區細網格演算時間比較圖