濁水溪颱洪檢定案例模擬

濁水溪位於台灣中西部，東以中央山脈為界，分水嶺有能高山、大石 公山、丹大山、馬博拉斯山等，南接台灣第一高峰玉山（標高3,977 公尺）。

本流發源於合歡山主峰與東峰之佐久間鞍部（標高3,220 公尺），上游高峰 錯綜、河谷深邃，斷崖及崩塌地甚多；最上游為霧社溪，係集合歡山西坡 之水，沿北北東間之縱谷流下，至廬山附近與大羅灣溪匯合，至萬大附近 有萬大溪合流，再併丹大溪、郡大溪、巒大溪、水里溪、陳有蘭溪、東埔 蚋溪與清水溪後，流入彰雲平原，於彰化縣大城鄉海墘村與雲林縣麥寮鄉 許厝寮間流入台灣海峽。幹流長約 186.6 公里，為台灣地區最長河川，流 域面積約3,157 平方公里，僅次於高屏溪流域。

濁水溪之高程變化由東向西，從上游源頭之平均高程 3,200m 至濱海 0m 左右。經相關資料分析可知濁水溪之上、中、下游之高程轉折變異極

大，上游高程變化從3,200m 驟降至 500m 左右，地表平均坡度約 0.03。中 游從雙龍橋至二水橋隘口約 50 公里範圍，其高程變化從 500m 降至 50m 左右，地表平均坡度約 0.01。下游約 40 公里範圍，其高程變化從 50m 降 至 0m，地表平均坡度約 0.001。由此可知，濁水溪下游部分雖屬緩坡，但 越往中上游段，其坡度變化越為劇烈，因此本文乃選擇濁水溪作為研究案 例之河川。本研究將濁水溪兩場歷史颱洪（敏督利為檢定案例、龍王為驗 證案例），以模擬在不同下游河口潮位、上游邊界入流量、水位情況下，

相關水位站之水位變化並分析演算成果。

4.4.2 模擬範圍概述

本模式應用於濁水溪主流，並考慮感潮河段之影響，研究區域範圍之 上游邊界為濁水溪玉峰大橋、下游邊界為濁水溪西濱大橋。

4.4.3 模式演算所需資料 4.4.3.1 地文特性

1. 濁水溪各斷面資料

在河川洪水演算過程中，河道斷面的形狀影響模擬結果甚大，為求符 合實際現況並提高模擬精度，本模式採用經濟部水利署所測的濁水溪民國 93 年斷面資料，其流域範圍如圖 4-32 所示。

2. 河床糙度（曼寧 n 值）

一維河川水理模式因不考慮河道沖淤的情況，故假設河槽為定床河 渠。因此，在假設曼寧n 值隨水位之變化可忽略不計下，曼寧 n 值於各河 段為一固定值，但可就河道中之橋墩、彎道等因素之影響而調整個河段曼 寧n 值。模式中之 n 值係以實測水位（過去的洪水紀錄資料）進行參數率 定（即修正調整曼寧n 值）；並將該率定後之曼寧 n 值，以另一場洪水紀 錄資料作模式驗證。

本次研究根據水利署第四河川局提供之民國 93 年濁水溪本流曼寧糙

4.4.3.2 水文資料 1. 上、下游邊界條件

本研究選擇過去兩場代表性颱洪，包含敏督利、龍王颱風。挑選重要 颱風時段及上、下游邊界條件，如圖4-33～4-36 所示（濁水溪玉峰大橋水 文站之流量歷線、濁水溪西濱大橋水文站之水位歷線）進行模擬。而本章 濁水溪檢定案例則是採用敏督利颱洪，龍王颱洪則是作為驗證案例將於第 五章加以討論。

2. 起始條件

假設於起始模擬時刻之河道水流為定量流況以作為變量流之起始流 況。

4.4.3.3 模式檢定

本模式應用於歷史颱洪模擬時，將敏督利颱洪資料進行參數率定，本 模式所需率定之參數僅有曼寧n 值，所得到的結果如表 5-8 所示。

4.4.4 敏督利颱洪檢定結果討論 4.4.4.1 彰雲大橋水位站

於彰雲大橋模擬所得之水位歷線，如圖4-37 所示，本模式所模擬的 洪峰值較實測值低估約0.4 公尺。實測與模擬值比較圖，如圖 4-38 所示，

整體誤差0.28 公尺，表現相當不錯。在經過陡緩坡數值處理後，依然能 掌握水位歷線的升降。

4.4.4.2 溪州大橋水位站

於溪州大橋模擬所得之水位歷線，本模式所模擬的洪峰值接近實測 值，如圖4-39 所示。由實測與模擬值比較圖，如圖 4-40 所示，發現在 低水位有幾個數據點誤差較大，其來源為水位歷線的起始值，跟初始水 位設定有關，若忽略低水位誤差較大的點，其平均誤差約0.15 公尺，有 相當好的表現。