第四章 水文分析
極端降雨事件,詳細數據如表4-2。
表 4-1 雨 量 站 各 延 時 歷 史 最 大 降 雨 量 統 計 表 (毫 米 ) 雨量站
降雨延時
信義 中正橋 公館 南港 臺北
1 小時 84.5 96 97 180 163
3 小時 245.5 142 126 291 233
6 小時 394.5 243 223 473 311
12 小時 535.5 334 303 753 444
24 小時 728 395 388 802.5 604
(統計年限:1999~2012.06,本計畫整理)
表 4-2 雨 量 站 各 延 時 95%降 雨 量 統 計 表 (毫 米 ) 雨量站
降雨延時
信義 中正橋 公館 南港 臺北
1 小時 45 43 53.5 46 91
3 小時 72 65 76 74 146
6 小時 82.5 88 103.5 95.5 212
12 小時 114.5 109 119.5 131.5 290 24 小時 159.5 142 145 168.5 358 (統計年限:1999~2012.06,本計畫整理)
貳、 降雨頻率分析 一、年極端值序列之擷取
依據鄭等人(2001)之建議,降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年,
當使用過短紀錄年限進行頻率分析時,則分析之結果存在極大之不確定性。因此 進行設計暴雨之空間分析時,應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限 至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料。
二、各種重現期降雨量
藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析,設計降雨延時包括 24 小時、
48 小時與 72 小時,而各種重現期計算則包括重現期為 1.1 年、2 年、5 年、10 年、20 年、25 年、50 年、100 年、200 年及 500 年,如表 4-3 所示。
第四章 水文分析 48 140.5 302.9 495.9 630.1 759.4 800.3 925.7 1049.2 1171.1 1330.6 石碇(2)
00A130
72 145.6 333.2 543.8 687.2 824.2 867.3 999.0 1128.1 1255.2 1420.8 24 137.9 321.4 481.3 579.9 669.3 696.8 779.0 857.5 933.2 1029.9 48 267.0 388.8 621.1 809.1 1002.3 1065.2 1262.6 1462.1 1663.1 1930.6 火燒寮
01A200
72 271.9 457.4 716.2 906.1 1093.6 1153.6 1339.1 1523.6 1707.4 1949.5 24 140.4 275.4 374.0 429.9 478.3 492.8 535.4 575.0 612.2 658.8 48 180.4 308.2 471.9 588.7 702.6 738.9 850.5 960.9 1070.4 1214.1 大豹
01A210
72 201.1 330.7 506.9 635.1 761.2 801.4 925.8 1049.4 1172.3 1334.0 24 130.3 201.4 293.5 359.6 424.2 444.7 508.0 570.7 632.9 714.6
72 171.0 316.7 513.8 657.1 797.9 842.8 981.7 1119.5 1256.6 1436.9 24 97.6 159.2 298.1 416.2 539.9 580.6 708.9 839.5 971.8 1148.5 48 117.6 194.5 363.4 505.9 654.7 703.6 857.5 1014.0 1172.4 1384.0 中正橋
01A410
72 129.7 216.6 395.8 544.2 698.1 748.4 906.7 1067.2 1229.3 1445.6 24 202.3 385.9 595.8 739.7 877.5 921.0 1053.9 1184.3 1312.8 1480.5 48 268.0 468.9 760.4 977.0 1192.1 1261.1 1474.9 1688.0 1900.6 2181.1 竹子湖(2)
01A420
72 294.6 509.9 827.8 1065.4 1301.8 1377.7 1613.2 1848.1 2082.7 2392.4 24 231.8 369.4 617.6 815.1 1016.7 1082.2 1287.1 1493.7 1701.5 1977.7 48 247.4 472.6 765.9 976.4 1182.0 1247.5 1449.4 1649.3 1847.8 2108.4 福山(3)
01A430
72 254.1 524.9 830.3 1038.7 1237.7 1300.4 1492.0 1679.8 1864.8 2105.9 24 156.7 309.7 430.7 502.1 565.3 584.5 641.3 694.9 745.9 810.4 48 203.7 363.2 552.0 683.0 809.3 849.2 971.5 1091.9 1210.8 1366.2 大桶山
01A440
72 218.1 403.1 612.3 755.2 891.7 934.8 1066.3 1195.2 1322.1 1487.7
24 130.5 323.9 484.4 581.1 667.9 694.4 773.3 848.1 919.9 1011.1 48 216.4 473.8 741.8 919.3 1086.5 1138.8 1297.7 1452.4 1603.9 1800.4 鞍部
466910
72 285.0 506.5 824.9 1060.8 1294.8 1369.8 1602.1 1833.6 2064.5 2369.0 24 105.2 167.2 247.8 305.7 362.2 380.2 435.7 490.7 545.3 616.9 48 260.4 505.5 786.3 979.0 1163.6 1221.8 1399.9 1574.6 1746.9 1971.7 竹子湖
466930
72 297.4 554.8 883.3 1117.3 1345.3 1417.8 1641.0 1861.8 2080.7 2368.0 24 134.7 203.1 286.3 344.5 400.9 418.7 473.5 527.6 581.0 651.0
第四章 水文分析
參、 降雨雨型分析
長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同,於許恩菁(1999)研究中發現,短 延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50%–70%,長延時約為 10%–20%;且短延時之尖 峰降雨時間多發生在降雨事件之前段,長延時則多發生於中後段部份。本計畫初 步針對長延時降雨進行討論,利用SSGM 雨型之特性,求得合理且具代表性之雨 型。至於長延時事件分割之定義如下:
(a)延時為 12hr 以上:無因次化為 24 等分 (b)延時為 24hr 以上:無因次化為 48 等分 (c)延時為 36hr 以上:無因次化為 72 等分
雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型 分析,其長延時降雨之雨型建立結果如表4-4 至表 4-6 所示。
表 4-4 長 延 時 (24 等 分 )降 雨 SSGM 設 計 雨 型
第四章 水文分析
降雨 10 5.07 3.53 3.41 6.77 6.29 3.89 3.57 3.84 6.01 10.83 11 7.83 4.03 4.56 10.82 9.30 6.12 4.11 4.47 8.47 18.96 12 10.33 6.24 5.95 15.20 17.38 10.05 5.33 4.71 9.36 10.51 13 16.28 7.96 8.66 6.73 9.54 15.99 10.03 6.54 16.08 7.69
第四章 水文分析
36 2.00 1.62 1.24 2.01 1.03 37 1.73 1.48 1.18 1.32 0.87 38 1.46 1.22 1.20 1.15 0.74 39 1.18 1.14 1.03 0.95 0.78 40 1.18 0.95 1.07 0.59 0.72 41 1.04 0.75 0.89 0.46 0.26 42 0.82 0.78 0.81 0.49 0.18 43 0.53 0.34 0.79 0.51 0.39 44 0.10 0.70 0.80 0.42 0.31 45 1.19 0.77 0.60 0.51 0.37 46 1.17 0.77 0.46 0.49 0.52 47 1.17 0.69 0.39 0.43 0.40 48 1.08 0.50 0.27 0.34 0.34
第四章 水文分析
降雨
第四章 水文分析 36 1.10 1.76 1.11 1.63 2.02 1.58 1.98 1.45 2.06 1.33
37 1.00 1.56 1.02 1.91 1.78 1.27 1.89 1.43 1.75 1.17 38 0.64 1.43 0.66 1.86 1.32 1.01 1.80 1.61 1.40 1.29 39 0.74 1.07 0.76 1.39 1.04 0.90 1.52 1.56 1.28 0.87 40 0.39 0.89 0.41 1.39 0.90 0.81 1.51 1.63 1.32 1.14 41 0.32 0.82 0.34 1.30 1.08 0.84 1.36 1.43 1.19 0.97 42 0.32 1.01 0.34 0.91 1.12 0.71 1.16 1.12 0.86 0.85 43 0.49 0.82 0.52 0.94 1.00 0.59 1.01 1.24 0.96 0.63 44 0.38 0.67 0.41 0.99 0.98 0.56 0.75 0.95 0.91 0.60 45 0.45 0.68 0.47 0.90 0.67 0.27 0.61 0.77 0.88 0.43 46 0.41 0.67 0.44 0.62 0.89 0.16 0.54 0.70 0.64 0.31 47 0.38 0.53 0.40 0.54 0.66 0.06 0.05 0.56 0.69 0.21 48 0.10 0.40 0.13 0.49 0.47 0.08 –0.03 0.52 0.43 0.11
(參考資料:「淡水河流域及臺北市、新北市、桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」,經濟部水利署,2010)
表 4-6 長 延 時 (72 等 分 )降 雨 SSGM 設 計 雨 型
第四章 水文分析
降雨
第四章 水文分析
肆、 潮位分析
以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料,先扣除調和分析後 之天文潮位歷線,再以年極端值選用法(extreme–value series )進行暴潮頻率分 析。而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)、三參數對數常態分布(以下簡 稱LN3)、皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)、對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極 端值第一型分佈( EV1 )等三類,分析後可得 1.1、2、5、10、25、50、100、200 年及500 年重現期距之暴潮偏差,本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條 件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算 水位,如表4-7 所示。
表 4-7 淡 水 河 出 海 口 各 重 現 期 之 起 算 水 位 淡水河各重現期之起算水位
重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1 1.1 269 269 271 271 269
2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360 單位:cm
(資料來源:本計畫整理)
第四章 水文分析
第五章 極端降雨情境模擬