3-1 淹排水模式理論
本研究中所選用之淹水模式為SOBEK模式，該模式為經濟部水利 署與荷蘭WL|Delft Hydraulic公司所共同合作研發的模式，模式初期以 一維管道演算為基礎，採用顯式有限差分模式來求解迪聖凡南方程式
（de Saint Venant equation），二維地表漫地流演算功能是由一維淺水 流方程式擴展而成。此外，SOBEK模式也是經濟部水利署在進行易 模組（rainfall - runoff）、渠流模組（channel - flow）、下水道模組（sewer - flow)、漫地流模組（overland - flow）、即時控制模組（real-time control module）、河川水流模組（river flow module）、水質分析模組（water quality module）、輸砂模組（emissions module）、地下水模組（ground water module），本研究則採用前四種模組，考量整體都會區排水情 況與漫地流之交互作用，以模擬漫地流淹水情形。由於本研究以 SOBEK模式進行模擬，茲將其水理演算之理論基礎簡述如下：
3-1-1 一維渠流模式
河川洪流演算係以一維變量流之動力波傳遞理論為依據，即利用 迪聖凡南氏（de Saint Venant）所導出之緩變量流方程式來描述河川 水流之流動，並使用非線性隱式差分法求解各時段之水深與流量，在 主、支流匯流處，則以主支流水位相等及進出流量之平衡為匯流條 件，以求解各斷面之水深及流量。
(1)迪聖凡南方程式 (de Saint Venant Equation)
河道之洪水波可視為一維緩變量流，並可由一維緩變量流之基本 方程式建立數學模式以演算洪水波之傳播過程。迪聖凡南方程式(de Saint Venant Equation)導得明渠一維緩變流之連續方程式及動量方程 式可表示如下： 時，可將（3-1-1）式及（3-1-2）式化為一組線性聯立差分式：
i
C：Chezy 係數；
其中，SOBEK模式之Water Flow模組在處理運動方程式時，則加 入風剪力的影響，此項在本研究範圍內渠流寬度不大故本項影響較 小，故本研究將本項予以忽略不計。模式於考慮單位河川長度之側入 流量時，包括經由涵洞、閘門、抽水機或堰等方式，排入渠道之流量，
其流量之計算可由水工結構物演算獲得。而SOBEK模式於進行下水 道流況模擬部份，係根據一維緩變量流方程式進行水理演算，與美國 環境保護署所發展之暴雨經理模式（Strom Water Management Model, SWMM）在幹線輸水部分，採用一維緩變量流方程式來模擬下水道
2 + =0 Saint Venant）方程式，SOBEK設計以「Delft Scheme」的邏輯進行求 解。Delft Scheme的主要概念，是利用交錯網格（staggered grid）的方 式求解控制方程式。在此方法中，水深定義為相連端點與計算節點的 變數，而流量則定義在節點間的河道或計算渠道之中。
SOBEK模式執行二維漫地流演算時，採用完整之動力波方程式，
可進行一維渠道變量流、二維漫地流及雨水下水道之模擬。而模式在 進行一維渠流和二維地流偶合演算時，於地表網格與渠道演算節點交
界處，將地表逕流視為渠道流之側流量，進而建構一維及二維演算之
關資料，因此在進行模擬前，須收集完整而詳細的資料以利研究進行。
3-2-1 水文資料
從大台北都會區，歷年來造成淹水紀錄之研究計畫報告中，研擬 出目標颱洪場次（納莉、柯羅莎及琳恩），再以玉成集水區為目標，
進行淹水情境模擬。選擇有降雨紀錄之雨量站進行徐昇氏多邊形法，
雨量站權重分析如圖3-3、圖3-4所示。
由中央氣象局臺北站之實測雨量資料，挑選1951年~2008年雨量 以皮爾森第三型分佈進行頻率分析及Horner公式，建立降雨強度-延 時公式，進行不同重現期距淹水情境模擬。
3-2-2 地形高程資料
本研究淹水模式資料建置部份，地形高程採用台北市政府提供之 玉成抽水站集水區及其周遭行政區最新實測資料，用以建置數值模擬 用之網格輸入資料，圖3-5為研究區域之數值地表高程。另外，在土 地利用資料方面，則根據2004年內政部地政司的台灣省國土利用現況 調查數化資料，用以決定格點之曼寧糙度n值。
3-2-3 排水系統資料
本研究以台北市政府提供之排水系統資料，將人孔分佈情況及雨 水下水道種類、管徑尺寸、管底高程、設計流量及下水道坡度等相關
資料進行整理，再將雨水下水道系統之建置於研究區域內，共計完成 建置1,658個下水道管線，1,973個人孔資料。
另考慮玉成抽水站及三張犁截流溝之排水效用，將玉成抽水站之 操作準則與三張犁截流溝之斷面高程建置於模式中，進行淹水情境模 擬。