由於氣候變異前後降雨頻率及降雨強度產生改變,故針對氣候變 異前後降雨量進行研究分析,並以玉成集水區一日暴雨進行淹水模 擬,探討降雨頻率與淹水災害之影響。
5-1 水文分析
藉由雨量站之選用、降雨頻率及雨型分析,瞭解氣候變異前後水 文條件之差異,以做為模式演算之依據。
5-1-1 雨量站之選用
本研究以1990年為水文條件之分歧點,從中央氣象局及水利署設 置之雨量站,挑選研究區域鄰近之雨量站。在參考相關研究計畫報告 後,蒐集了玉成集水區週邊雨量測站資料,計有水利署所轄雨量測站 3站,中央氣象局所轄雨量測站14站。
考慮其設置時間與空間分布差異,發現1896年設置之中央氣象局 臺北站,紀錄年限為超過50年以上之雨量站,且在空間位置靠近研究 區域,故以其為研究之雨量站。
5-1-2 降雨頻率及雨型分析
本研究將降雨頻率分為氣候變異前與氣候變異後進行探討。
(1) 氣候變異前降雨頻率
採用「台灣地區降雨與延時特性分析」報告中,對於中央氣象局 臺北站1951~1989年頻率分析結果,其結果係經由皮爾森第三型機率 分佈,進行5年、10年、25年、50年、100年及200年重現期降雨量之 推估,再以Horner公式之型式,建立降雨強度-延時公式。
(2) 氣候變異後降雨頻率
5-2 下游邊界條件
5-3-1 氣候變異前後考慮雨水下水道之淹水影響
以玉成集水區於 2004 年後,修築之下水道來做探討,分析在該 區面臨氣候變異前後重現期暴雨情況下,雨水下水道對於淹水災害改 善之效果。並且以淹水深度達 30 公分以上才視為淹水格網統計,面 積格網統計如表 5-6 至表 5-8 所示。另外以氣候變異前後比較各重現 期暴雨淹水面積如圖 5-10 至圖 5-15。
5-3-2 氣候變異前後未考慮雨水下水道之淹水影響
以玉成集水區為對象,分析該區域在無下水道情況下,氣候變異 前後不同重現期暴雨之淹水情形。並且以淹水深度達 30 公分以上才 視為淹水格網統計,面積格網統計如表 5-9 之表 5-11 所示。另外以 氣候變異前後比較各重現期暴雨淹水面積,分別如圖 5-16 至圖 5-21 所示。
5-3-3 結果與討論
由表5-8及表5-11相互對照可知,氣候變異前後降雨量差異對於淹 水面積及淹水深度有顯著之影響。考慮雨水下水道系統在不同重現期 暴雨條件下淹水面積差異依次為22.17、10.27、16.97、20.71、26.27、
26.85公頃,對照無雨水下水道系統在不同重現期暴雨條件下淹水面 積差異依次為28.11、18.33、20.17、23.65、30.41、37.38公頃。由圖
5-22及圖5-23,可得氣候變異前有雨水下水道系統約可減少淹水面積 2.61~8.09公頃;氣候變異後有雨水下水道系統約可減少淹水面積 8.55~18.61公頃,可見雨水下水道對於淹水面積之減少有一定作用。
而雨水下水道設計排水標準為5年重現期,故在面臨超過設計排水標 準之暴雨時不能及時排除積水,且由淹水範圍圖可知部分地區地勢地 漥造成積水不易消退,故可知雨水下水道對於超過其排水標準之暴 雨,在淹水面積減輕之效用不明顯。
最大淹水範圍結果如圖5-24至圖5-35所示,可看出氣候變異前後 淹水範圍之差異。由重現期5年及重現期10年之淹水,大都集中於信 義區靠近基隆河沿岸低漥地區,而流域中、上游均只有零星且範圍不 大之淹水,且淹水大多集中於排水路兩側,隨著降雨重現期增加,光 復南路以東、松高路以北、市民大道五段以南區域及三張犁截流溝由 於地勢低窪,開始出現較大之淹水範圍及淹水深。另外,集水區中央 處為信義行政區,因人口較為集中,多已開發為住宅及商業建築用 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,忠孝東路七段鄰近山區也同樣因地勢低窪而有淹水情 形,僅在高重現期時,光復南路以東、松高路以北、市民大道五段以 南區域等地勢較低窪處易形成淹水。
5-4 氣候變異於颱風事件之影響 義48小時降雨組體圖,如圖5-37、5-38所示。
下游邊界條件係參考水利署鄰近研究區域內之五堵水位站於琳