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本研究於上半年之研究中,經參考台灣地區河川中下游之地文與 水文現況條件,評估淹水潛勢資料計算之可行性後,初步設計完成理 想樣區和降雨歷線圖。本節將理想樣區佈置如下列三項所述:

1. 降雨雨型與降雨組體圖

本研究理想樣區的設計雨型係採用台北縣五堵雨量站(民國54-80 年記錄) 降雨資料做為分析的依據,依 24 小時延時之颱風雨資料,

並採用無因次移動平均法推估淹水潛勢所須使用的雨型。計算的方式 是由小時降雨資料中選出降雨延時為18 至 30 小時之事件,再經無因 次轉換為24 小時降雨延時。

目前當一日降雨量有可能超過150 公厘時,中央氣象局預報人員 即適時發布突變天氣之豪雨特報。本研究理想樣區的設計降雨量,即 根據中央氣象局豪雨特報標準,以24 小時延時之總降雨深度 150 公 厘,模擬理想樣區之淹水範圍及深度。

2. 理想樣區之地文特性

本研究在決定理想樣區時,除已考慮台北都會區之水文特性外,

在樣區面積之大小與地形上,亦考慮選擇一16 平方公里之正方形模擬 區域,圖6.1 即為邊長 4 公里小規模平坦之正方形模擬區,南方邊界 為一建有高保護堤防之河川A,模擬區中央南北方向有一河川支流 B 通過,並於模擬區南方邊界中央流入河川,而另一小支流C 由模擬區 東北方角落流入,並於模擬區中央匯入河川支流B。模擬區南北方向 平均坡度為1/10,000,模擬區中央分別以 1/10,000 與 5/10,000 之坡度向 東方及西方延伸。

至於由樣區北方流入之上游主集水區,則採用與樣區相等大小面 積16 平方公里,流域為狹長河谷地形,其河川坡度為 1/1,000,兩岸漫 地流平均坡度為5/1,000;由樣區東北方角落流入之上游次集水區,則 採用面積8 平方公里,流域為扇型地形,其河川坡度及兩岸漫地流平 均坡度均較北方流入之上游主集水區為小,河川坡度為8/10,000,兩岸 漫地流平均坡度則為3/1,000。理想樣區、上游主集水區及上游次集水 區之地文諸元資料詳列於表6.2,內容包括面積、水系長度及坡度與漫 地流長度及坡度等。

3. 淹水模式所需各項參數

本研究使用之淹水模式是由山區逕流及二維漫地流淹水等二個模

式組成,其中理想樣區中央支流B 以概念化背水堤之自由流方式匯入 河川A,其匯流口之堰高及堰寬分別為 0.2 公尺及 200 公尺,而堰流係 數則採用0.65。

由於糙度曼寧n 值可由過去使用經驗值配合理想樣區假設土地使 用狀況進行推估,模擬樣區之二維漫地流淹水所需之地糙度曼寧n 值,依照土地開發程度,由未開發之河川用地0.10 及農業用地 0.13,

至中低度開發之工業用地0.20,由於開發程度及排水設施是否發揮功 能,與淹水潛勢有必然的關係,表6.3 即為本研究使用理想樣區八種 案例之平均糙度曼寧n 值。有關地表水流入滲損失,本研究採用每小 時平均地表入滲3 公厘之地表入滲率,輸入模式進行山區逕流與二維 地表淹水模擬。本研究初步嘗試建立淹水危害指數與平均地表糙度曼 寧n 值之關係,表 6.3 顯示淹水危害指數隨平均糙度曼寧 n 值 增加而 增大。

4. 土地開發程度之考慮

依據理想樣區及台南科學園區土地開發程度,本研究使用不同的 雨水入滲量扣除降雨量獲得有效降雨量,並將有效降雨量輸入淹水模 式進行理想樣區及台南科學園區之二維淹水模擬,表6.4 及表 6.5 分別 為理想樣區及台南科學園區考慮土地開發程度之模擬案例說明,表中 顯示土地開發程度與雨水入滲量之關係,理想樣區分析案例編號由理 1 至理 6,台南科學園分析案例編號由科 1 至科 12,其中理想樣區分 析案例則考慮排水系統已改善情況,而台南科學園則更進一步分析特 定區內排水系統是否已改善情況對淹水潛勢之影響。