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4-1 基本資料蒐集

為模擬過去歷史颱洪事件,重現各河段在該颱洪歷程洪水位之變化情 況,本研究除蒐集經濟部水利署(第十河川局)89 年以來各年度淡水河流域 大斷面量測資料與水位站水位監測資料外(目前有40 個水位測站,其中,19 站為近年新增測站),另蒐集台北市政府養護工程處之水位監測資料(包括:

水位站及抽水站外水位測站,目前設有 60 個測站)。同時,亦蒐集第十河川 局全潮測量(包括關渡大橋、百齡橋、台北橋、中正橋、新海橋)資料作為 參數率定及模式驗證之依據。

本研究所蒐集之基本資料大部分以電子檔案或是資料庫型態存在且數量 眾多,經整理後將簡單用以下圖表方式來說明。表4-1 為第十河川局 89 年度 至93 年度各年度大斷面測量資料統計,本研究另針對第十河川局近三年(91

~93 年)所提供大斷面測量資料(分別於 90、91 及 92 年年底所測)之基隆 河部份,比較其中部份斷面形狀之變化情況,如圖 4-1 所示,圖中顯示該河 道斷面變化情況並不算太大。表 4-2 為與本河川模式相關(未來可模擬計算 之最大範圍)淡水河流域第十河川局30 個水位測站與相關斷面位置及說明,

其中現階段研究範圍內共有21 個測站。表 4-3 為現階段研究範圍內第十河川 局21 個測站,各水位站颱洪事件水位資料監測情形。由整理表中可以發現,

淡水河、大漢溪、新店溪與景美溪,逐年颱洪事件各水位站水位觀測資料較 為完整,但基隆河89 年至 91 年逐年颱洪事件只有南湖大橋與社后橋水位站 觀測資料較為完整。表4-4 為 93 年艾利颱洪、911 暴雨與納坦颱洪台北市轄 區60 個抽水站河川水位(含抽水站外水位)監測情況。表 4-5 為本研究蒐集 近四年來第十河川局全潮測量相關資料。圖 4-2 至圖 4-6 為 91 年至 93 年於 淡水河關渡大橋、淡水河台北橋、基隆河百齡橋、新店溪中正橋與大漢溪新 海橋實施全潮測量所獲取水位與流量變化歷線圖,其中91 年淡水河關渡大橋 觀測流量可能有誤。圖4-7 至圖 4-11 分別為 91 年至 93 年淡水河關渡大橋、

淡水河台北橋、基隆河百齡橋、新店溪中正橋與大漢溪新海橋水位-流量關 係圖,圖中顯示為水位及流量在受到河口潮汐影響下,水位與流量相依變化 情況。

4-2 水位測站觀測資料準確性探討

由於水位資料分別提供全流域不恆定流河川洪水位預模擬模式參數率 定、模式驗証以及洪水位預報之重要邊界條件,重要性自不可言喻。本研究 所取得之河川即時觀測水位資料(第十河川局與台北市養工處資料庫),大都 是尚未經過校核的,目前水位觀測資料除儀器故障(水位觀測入口堵塞)、傳 輸連線中斷外,本研究發現這些未經過校核的水位資料另有 4 個問題嚴重影 響資料準確性。(1)包括資料傳輸延遲(第十河川局)、(2)資料缺漏未記錄

(第十河川局)、(3)資料取樣頻率不足(第十河川局)與(4)整點水位失 真,以每小時水位之平均值代表整點資料(台北市養工處)。

(1)水情資料庫記錄值與現場觀測水位記錄值不符(資料傳輸延遲)問題 本研究於進行模式參數率定時,即發現自十河局水情資料庫下載之水位 觀測資料準確度有問題,分別造成百齡橋、中山二橋、新生高架橋、大直橋、

南湖大橋等諸多斷面處之計算水位與測站水位站記錄值出現無法改善之明顯 不合理相差。經取得架站廠商提供水位站現場記錄器raw data 並進行比較後 發現,該等測站(特別是新設站)現場設備水位記錄值與資料庫中資料值出 現有一小時之時間差。圖4-12 及圖 4-13 分別為 92 年 1 月份(資料正常)與 2 月份(資料出現時差),新生高架橋現場記錄器 raw data 與資料庫中水位記 錄值之比較。圖中顯示:92 年 1 月份資料比較顯示兩者相符情形(如圖 4-12); 但 92 年 2 月份兩者資料之比較則發現兩者已出現約一小時之時間差(如圖 4-13)。本研究經進一步比對查證後發現:出現資料錯誤情況皆發生在新設測 站,而該資料庫最初出現錯誤時間則係發生在92 年 01 月 26 日,直到 93 年 6 月間才改善。

(2)觀測水位資料缺漏未記錄

本研究比對架站廠商提供水位站現場記錄器raw data 值與水情資料庫記 錄值,發現部分水位站除記錄時間延遲外,另發現皆有資料缺漏情形(包括 長時及短時缺漏),如圖4-14~圖 4-23 所示。

(3)資料取樣頻率不足

為確實掌握颱洪時期河川水位劇烈變化之特性,目前,十河局部份新設 測站之水位觀測頻率雖已增加為每分鐘一筆;可是目前存入水情資料庫仍為 整點記錄值(60 分鐘一筆),該整點記錄值可能遺漏洪峰水位觀測之重要訊 息。如圖4-24 現場五分鐘頻率記錄值與資料庫整點資料作比較為例,在平時 低水流量時期,其最大水位差:8 公分(水位記錄值分別為 1.80 公尺與 1.72 公尺),時間差:15 分鐘(分別發生在 14:45 與 15:00)。

(4)整點水位失真,以每小時水位之平均值代表整點資料

本研究另整理分析台北市養工處河川水位(含抽水站外水位)「歷史資料 庫」資料,該資料依來源一般可區分為:(1)事件激發水位記錄資料(原始 raw data)以及(2)整點水位資料(由統計資料表中所提供)。本研究原直接採用整 點水位資料作為各項水理演算參數率定及模式驗證之利用,惟經進一步比對 後,發現市府資料庫所記載之整點水位資料有失真現象,圖 4-25 至圖 4-27 分別為 911 豪雨事件中,雙溪福德、東華及士林等抽水位整點水位與現況水 位(事件激發水位記錄)之比較;圖中顯示整點水位資料與事件激發記錄之 水位出現誤差,洪峰水位亦出現很大之偏差,特別是水位變化較劇烈時段。

顯示該整點水位已無法完全掌握真實河川水位之變化情況;因此,嚴重影響 河川水位預報模式參數率定及模式適用性驗證工作之進行。

事實上,整點水位資料,係「每小時水位之平均值」;因此,造成該整點 水位記錄值與現況水位(事件激發記錄水位)出現不小差距。不僅造成該整 點水位與一般認知(亦即應以描述整點時刻當時)之現況水位不一致情況,

而且,容易引致使用者誤用,甚至造成困擾。建議應即將現有(取每小時水 位之平圴值)之整點水位記錄值,改為以描述現況水位(瞬時水位)為以滿 足一般對河川水位變化掌握之需求。

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