9
00:00 至 8 月 10 日 23:00 共 96 小時，及 2012 年 8 月 1 日 13:00 至 8 月 5 日 12:00 共 96 小時，圖 6 為莫拉克颱洪事件下之彰雲大橋、溪 洲大橋及自強大橋之水位模擬結果與觀測值之比較。結果顯示，雖然 退水時段之水位誤差較大，但模擬趨勢與觀測結果一致。
完成 KW-GIUH 模式與 WASH123D 模式之個別測試後，接著進 行兩模式之銜接測試。以 KW-GIUH 模式計算之上游集水區及次集水 區流量作為 WASH123D 模式之輸入條件，進行河道模擬演算。由圖 7 可知，於莫拉克颱洪事件所模擬之水位趨勢大致與觀測水位相同，
唯洪峰時刻偏移約 1 ~ 2 小時，洪峰水位值也較小，彰雲橋的水位誤 差有 0.8 m，溪洲大橋水位誤差為 0.05 m，自強大橋水位誤差則約為 0.2 m。
3.2 橋墩周圍局部河道範圍之沖刷模擬
本研究模擬區域為濁水溪大斷面編號 44(上游邊界)至大斷面編 號 26(下游邊界)，模擬範圍內包含自強大橋 P1 至 P13，靠近水利署 河川大斷面編號 36 與 37 之間。為建置模擬範圍內之河道地形資料，
採用水利署之 98 年實測大斷面地形資料，並配合 SMS 模式中編置網 格的功能，可獲得非結構性之計算網格，如圖 8 所示，圖中並將自強 大橋附近局部地形之計算網格加密，期能夠獲得較精確的數值解；此 外，河道左右岸兩側與橋墩周圍均設定為不透水邊界；其餘上下游邊 界及河道內部的演算元素均為水流計算之範圍。圖 9 顯示，位於主深 槽的橋墩包含 P6 至 P9，自強大橋上游斷面之主流方向偏向右岸，下 游斷面最低高程為 8 m。
接著蒐集卡玫基及鳳凰颱洪事件下之自強大橋實測水位資料，可
10
11
度(平均、最大、最小)則顯示出不同公式造成結果的差異性。差異性 的存在亦代表著，以現階段水砂研究階段，甚難精確評估橋墩沖刷深 度。為了後續耐洪能力評估系統之建置，本研究將 6 種公式沖刷深度 推估值取平均，並進行迴歸分析，獲得圖 12 所示之總沖刷深度曲線。
圖出可看出沖刷深度與水深呈現正相關之關聯性，另外，該迴歸曲線 公式的上下限區間代表著推估之不確定性，可藉由未來沖刷深度之監 測資料，進行總沖刷深度曲線之驗證與修正。
3.3 現地雷達降雨觀測與橋墩沖刷觀測實驗
在現地雷達降雨觀測之研究部分，為瞭解蘇力颱風在濁水溪流域 的雷達雨量估計能力，以蘇力颱風降雨最顯著的其中 24 小時(7 月 12 日 09UTC 至 7 月 13 日 08UTC)雷達回波及地面雨量觀測進行分析。
QPESUMS 系統利用最低高度可用回波(HYBREF)計算的雨量產品 (PCP_1H_RAD)的 24 小時累積雨量如圖 13。由於回波與降雨率之關 係會隨著降雨系統的雨滴譜而改變，並未有統一的轉換式，常見的方 法是將兩者之差值進行空間分析再疊加回雷達回波降雨分布空間。氣 象局 QPESUMS 亦有利用地面雨量站修正雷達回波降雨的產品 (CB_GC_PCP_1H_RAD)，圖 14 即為經由地面雨量站修正後之雷達回 波降雨產品，圖中顯示最大降雨量已修正至接近地面降雨強度值，且 空間分布上也改進了不連續的情形。
在橋墩沖刷觀測實驗的研究部分，主要目的係藉由埋磚之方式紀 錄河床於洪水前後之變動情形。已於濁水溪名竹大橋成功獲取蘇力颱 風名竹大橋之上、下游河道一般沖刷深度分別為 4.14 m 與 5.94 m；
深槽區第 4 號橋墩墩柱及樁帽前緣之沖刷深度分別為 4.86 m 及 4.08
12
m。本研究名竹大橋之現場沖刷觀測實為國內群樁基礎橋梁之首次實 測成果。
現場觀測資料獲取不易，相關觀測資料無論對於該河段之河川工 程(堤防、固床工及丁壩)及橋樑設計(沉箱及群樁基礎)、封橋預警等 實務工程應用與學術基礎研究(二維動床輸砂模式及橋墩局部沖刷深 度推估模式之本土化改進)均有極大之參考價值。
3.4 橋梁水位與沖刷深度預報系統之建置
為有效進行濁水溪橋墩沖刷深度之預報，本研究以橋梁水位預報 為基礎架構，透過總沖刷深度曲線，進行水位及沖刷深度之串接，間 接獲得沖刷深度預報值。本研究目前已完成溪州大橋及自強大橋之水 位預報及沖刷深度之即時推估，配合至多 20 組定量降雨預報系集雨 量，一天會進行 4 次預報，一次可預測未來 72 小時之資訊。系統網 頁如圖 15 所示，敘明計畫緣由，並提供所採用的沖刷公式。展示介 面如圖 16 為自強大橋，呈現目前最新實測及模擬之水位，沖刷高程 及底床高程。過去所預報的結果都會儲存於系統資料庫中，如圖 17 所顯示，使用者可點選過去之歷時時間即可查詢過去之預報結果；另 外，也可以於結果中滑鼠移動於該位置，可查詢該時間的水位及沖刷 深度，甚至可點選取消不同系集成員的模擬結果。