第五章 相關法令探討與實務操作建議
第二節 模式檢定與驗證
3. 上 下 游 邊 界 條 件
本 計 畫 首 先 進 行 基 隆 河 一 維 渠 流 演 算,上 游 邊 界 以 三 角 單 位 歷 線 法 輸 入 流 量 條 件 , 包 含 納 莉 颱 風 事 件 及 各 重 現 期 之 流 量 , 下 游 邊 界 條 件 起 算 水 位 參 考 基 隆 河 整 體 治 理 計 畫,基 隆 河 匯 入 淡 水 河 口 之 各 重 現 期 暴 潮 位 資 料 。
4. 水 文 資 料
本 計 畫 模 擬 台 北 盆 地 中 央 區,以 台 北 雨 量 站 資 料 作 為 模 式 輸 入 條 件 , 以 該 站 24 小 時 降 雨 延 時 不 同 重 現 期 以 及 1、 3 小 時 降 雨 延 時 歷 史 最 大 降 雨 量 , 作 為 模 式 模 擬 之 水 文 輸 入 條 件 , 在 雨 量 雨 型 方 面 參 考 台 北 縣 市 淹 水 潛 勢 資 料 相 關 報 告 之 颱 風 雨 設 計 雨 型 以 推 求 時 距 之 降 雨 量 。
第二節 模式檢定與驗證
ㄧ 般 而 言,不 同 土 地 利 用 的 型 式 會 對 地 表 粗 糙 度 產 生 不 同 的 影 響 , 也 造 成 不 同 的 地 表 逕 流 流 況 , 因 此 每 個 地 區 之 淹 水 潛 勢 與 土 地 利 用 型 式 有 著 一 個 相 對 應 之 關 係。一 般 為 了 將 土 地 利 用 型 式 加 入 於 淹 水 潛 勢 分 析 模 式 , 提 升 淹 水 模 擬 之 精 確 度 , 模 式 以 不 同 地 表 曼 寧 糙 度 來 代 表 各 種 不 同 土 地 利 用 之 型 式,於 應 用 模 式 前 先 參 考 過 去 之 相 關 國 內 外 文 獻 建 議 值,並 透 過 歷 史 水 文 事 件 來 進 行 模 式 中 經 驗 數 值 之 檢 定 驗 證。本 計 畫 以 區 域 中 近 年 來 造 成 嚴 重 災 情 的 納 莉 颱 風 進 行 地 表 曼 寧 糙 度 值 之 檢 定 驗 證 。
2001 年 納 莉 颱 風 9 月 6 日 上 午 11 時 的 宮 古 島 附 近 海 面 , 中 心 氣 壓 998 百 帕,受 其 北 邊 低 壓 槽 的 牽 引 而 向 東 北 移 動,10 日 解 除 警 報 後 於 琉 球 那 霸 附 近 海 面 打 轉,13 日 再 次 調 頭 緩 慢 地 直 撲 臺 灣,16
第六章 研究成果分析與討論 日 21 時 40 分 左 右 在 東 北 角 登 陸 , 經 49 小 時 後 由 臺 南 安 平 附 近 進 入 臺 灣 海 峽 南 部,加 速 向 西 移 動 進 入 廣 東 省 並 減 弱 為 熱 帶 性 低 氣 壓 。 由 於 颱 風 停 留 時 間 過 久 及 其 貫 穿 的 特 殊 路 徑 所 致,臺 灣 地 區 降 下 豐 沛 雨 量 , 造 成 北 臺 灣 嚴 重 水 患 , 多 處 地 方 單 日 降 雨 量 皆 刷 新 歷 史 紀 錄 。 臺 北 市 捷 運 及 臺 鐵 臺 北 車 站 淹 水 , 部 分 山 線 、 海 線 及 花 東 線 中 斷;多 處 地 區 引 發 土 石 流 災 害;近 165 萬 戶 停 電;逾 175 萬 戶 停 水 。 共 有 94 人 死 亡 , 10 人 失 蹤 。 全 臺 有 408 所 學 校 遭 到 重 創 , 損 失 近 8 億 元 ; 工 商 部 分 損 失 超 過 40 億 元 ; 農 林 漁 牧 損 失 約 42 億 元 。 壹 、 模 式 輸 入 資 料
本 計 畫 選 用 納 莉 颱 風 最 大 降 雨 期 間(16 日 12 時 至 17 日 12 時 ) 共 計 24 小 時 , 在 臺 北 市 中 央 區 所 造 成 之 淹 水 情 況 加 以 模 擬 , 降 雨 採 用 中 央 氣 象 局 及 水 利 處 於 此 期 間 有 完 整 記 錄 之 雨 量 站 資 料,共 計 十 座 雨 量 站 , 分 別 為 士 林 、 三 重 、 臺 北 、 中 正 橋 、 永 和 、 木 柵 、 信 義、南 港、大 直 及 內 湖。各 雨 量 站 之 降 雨 統 計 資 料 如 表 6-1 所 示 , 其 中,南 港 站 於 9 月 17 日 上 午 7 時 之 降 雨 強 度 105 mm/h 為 各 雨 量 站 記 錄 之 冠,9 月 16 日 12 時 至 9 月 17 日 23 時 之 總 雨 量 787 mm, 亦 為 十 座 雨 量 站 之 最 高 記 錄 。 由 各 雨 量 站 之 降 雨 組 體 圖 , 可 看 出 降 雨 集 中 於 16 日 21 時 至 17 日 2 時 與 17 日 7 時 至 17 日 10 時 這 兩 個 時 段 。 模 式 演 算 之 資 料 輸 入 , 本 計 畫 根 據 雨 量 站 位 置 以 徐 昇 氏 法 進 行 降 雨 分 區 , 如 圖 6-1 所 示 。 基 隆 河 自 17 日 3 時 起 開 始 有 大 量 洪 水 溢 淹 至 市 區 , 溢 堤 之 尖 峰 流 量 達 350 m3/s, 溢 堤 處 之 河 川 水 位 與 流 量 歷 線 如 圖 6-2 與 圖 6-3 所 示 , 與 南 港 、 成 功 、 玉 成 抽 水 站 故 障 , 造 成 市 區 淹 水 , 捷 運 系 統 嚴 重 癱 瘓 。
雨
(資
(資
圖 6-資料來源:
圖 資料來源
-2 基 隆 河 本計畫整
6-3 基 隆
:本計畫整
河 與 大 坑 整理)
隆 河 與 大 整理)
坑 溪 匯 流 處
大 坑 溪 匯 流
第六章
處 溢 堤 河
流 處 溢 堤
章 研究成果
河 川 水 位
堤 流 量 歷
果分析與討
位 歷 線
歷 線
討論
貳
(資
圖 資料來源
6-4 臺 北
:本計畫整
北 市 中 央 整理)
央 區 納 莉 颱
第六章
颱 風 調 查
章 研究成果
查 淹 水 範
果分析與討
範 圍
討論
表 6-3 臺 北 市 中 央 區 地 下 鐵 路 及 捷 運 系 統 納 莉 颱 風 淹 水 體
第六章 研究成果分析與討論 參 、 納 莉 颱 風 模 擬 結 果 與 討 論
本 計 畫 模 擬 淹 水 深 度 及 範 圍 , 則 如 圖 6-5 所 示 , 與 圖 6-4 之 淹 水 調 查 範 圍 相 較 , 模 式 之 模 擬 與 納 莉 颱 風 主 要 淹 水 範 圍 大 致 吻 合 。 模 擬 結 果 顯 示 , 最 高 水 位 約 為 12.0 m,此 一 結 果 略 低 於 現 場 調 查 之 洪 痕 線 高 程 12.5 m (臺 北 市 政 府 , 2001) , 若 計 算 模 擬 網 格 以 統 計 淹 水 面 積 範 圍 則 為 1271.36 公 頃 , 模 擬 範 圍 內 各 行 政 區 淹 水 模 擬 結 果 面 積 統 計 如 表 6-4 所 示 。
假 設 抽 水 站 於 颱 風 期 間 已 做 好 萬 全 之 防 洪 措 施,而 可 以 避 免 被 洪 水 淹 沒 發 生 故 障 的 情 形,則 淹 水 模 擬 結 果 如 圖 6-6 所 示,圖 中 顯 示 , 雖 然 玉 成 、 成 功 及 南 港 抽 水 站 的 排 水 能 力 , 仍 不 足 以 完 全 排 除 由 大 坑 溪 及 基 隆 河 匯 流 處 因 溢 堤 而 漫 淹 之 流 量,但 是 仍 然 可 以 發 揮 相 當 的 排 水 效 果 , 而 大 幅 降 低 淹 水 範 圍 。 因 此 , 日 後 洪 災 發 生 時 , 若 能 積 極 保 護 抽 水 站 等 重 要 排 水 設 施 , 應 可 減 輕 淹 水 災 害 損 失 。
假 設 基 隆 河 及 大 坑 溪 匯 流 處 堤 防 封 堤 完 成,並 且 設 置 有 防 洪 閘 門 以 避 免 河 川 外 水 位 高 漲 時 基 隆 河 水 沿 大 坑 溪 入 侵,則 淹 水 模 擬 結 果 如 圖 6-7 所 示 , 如 此 市 區 內 之 淹 水 將 大 幅 改 善 , 不 致 發 生 抽 水 站 之 排 水 能 力 遠 低 於 地 表 逕 流 量 而 被 洪 水 淹 沒 之 狀 況,地 鐵 及 捷 運 系 統 也 可 因 此 避 免 遭 大 量 洪 水 灌 入 之 情 形,由 此 可 見 河 川 外 水 入 侵 對 於 市 區 淹 水 之 影 響 。
(資
圖 6-資料來源
-5 臺 北 市
:本計畫整
市 中 央 區 整理)
區 納 莉 颱 風 風 模 擬 最 最 大 淹 水 水 深 度
圖
(資
圖 6-6 臺 北
資料來源
北 市 中 央
:本計畫整
央 區 納 莉 擬 整理)
莉 颱 風 假 設 擬 淹 水 範 圍
第六章
設 抽 水 站 圍
章 研究成果
站 均 正 常
果分析與討
常 運 作 之 模
討論模
圖
(資
圖 6-7 臺 北
資料來源
北 市 中 央
:本計畫整
央 區 納 莉 擬 整理)
莉 颱 風 假 設 擬 淹 水 範 圍
設 無 基 隆 圍
隆 河 外 水 水 入 侵 之 模 模
第六章 研究成果分析與討論
表 6-4 各 行 政 區 淹 水 模 擬 結 果 面 積 統 計
淹 水 深 度 (公 尺 )
淹 水 面 積 (公 頃 )
士 林 區 大 同 區 中 山 區 松 山 區 萬 華 區 0.25-0.5 0.00 31.36 29.60 53.40 24.00 0.5-1.0 0.16 36.00 32.00 60.80 30.08 1.0-1.5 0.00 0.64 0.64 45.16 0.48 1.5-2.0 0.00 0.00 0.48 35.84 0.48 2.0-2.5 0.00 0.00 0.16 0.00 0.16 2.5-3.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.0 以 上 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 總 計 0.16 68.00 62.88 195.20 55.20 淹 水 深 度
(公 尺 )
淹 水 面 積 (公 頃 )
中 正 區 大 安 區 信 義 區 南 港 區 文 山 區 0.25-0.5 12.16 7.04 74.24 137.48 10.88 0.5-1.0 16.00 16.00 79.68 134.08 12.00 1.0-1.5 0.96 0.32 59.84 111.96 1.92 1.5-2.0 0.64 0.00 40.16 39.68 1.28 2.0-2.5 0.32 0.00 0.64 57.92 0.00 2.5-3.0 0.16 0.00 0.48 32.00 0.00 3.0 以 上 0.00 0.00 0.00 42.08 0.00
總 計 30.24 23.36 255.04 555.20 26.08