第三章 集水區降雨頻率分析
第二節 豐、枯水期降雨頻率分析
表 3-6 研究區不同重現期豐水期雨量(mm)推估值
1977.44 2047.69 2352.88 2601.45 2915.52 3148.52 3379.79
後 期
1987- 2009
2151.60 2274.53 2808.59 3243.57 3793.17 4200.90 4605.62
全 部
1970- 2009
2069.84 2173.08 2621.60 2986.91 3448.49 3790.91 4130.80
前後期
值之變化得知,後期豐水期雨量略為增加,但變異係數之變動較大,反應出後期 年際間之差異加劇,呈現上升趨勢且有極端集中發生的現象。
圖 3-2 研究區不同重現期豐水期雨量迴歸分析
表 3-7 研究區前後期豐水期總雨量(mm)之統計分析
統計量 平均值 變異係數
前期 1970-1986 年 2047.2 0.208 後期 1986-2009 年 2273.7 0.327 全部 1970-2009 年 2172.4 0.287
前後期變動率 11.06% 57.57%
3.前後期不同重現期降雨累積次數比較
本研究進一步以 1970-2009 年全部年豐水期總雨量資料進行頻率分析,依據 極端值一型分佈推估不同重現期的降雨量,再據此比較前後期雨量達到不同重現
y = 356.88ln(x) + 1755.6 R² = 0.9987 y = 624.52ln(x) + 1763.5
R² = 0.9987
0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 3000.00 3500.00 4000.00 4500.00 5000.00
1 10 100
1970-1986 1987-2009
mm
年
期降雨量的次數多寡,結果如表 3-8 所示。由表 3-8 中得知,前期的豐水期累積
(二)枯水期變動情勢
表 3-10 研究區不同重現期枯水期雨量(mm)推估值
1069.42 1134.51 1345.19 1521.93 1754.41 1893.18 2045.31
後 期
1987- 2009
1088.46 1144.50 1325.86 1450.08 1595.46 1676.43 1756.49
全 部
1970- 2009
1080.37 1139.96 1332.80 1480.26 1662.81 1766.74 1880.43
前後期 1325.86 mm,降低 1.44%。100 年重現期的枯水期總雨量由前期 2045.31 mm,減 少 14.12%,導致後期枯水期雨量的推估僅有 1756.49 mm。此外,進一步將不同 重現期下的枯水期總雨量推估值進行繪圖,並計算迴歸方程式,結果如圖 3-3 所
降低至後期之枯水期總雨量的 1094.0 mm,總共減少 2.64%,降雨變異係數亦由 0.264 增加至後期枯水期總雨量的 0.252,整體變異也降低 4.39%。由平均值之變 化得知,後期枯水期雨量與變異係數略為減少,反應出後期枯水期降水狀況減弱 的現象。
圖 3-3 研究區不同重現期枯水期雨量迴歸分析
表 3-11 研究區前後期枯水期總雨量(mm)之統計分析
統計量 平均值 變異係數
前期 1970-1986 年 1123.7 0.264 後期 1986-2009 年 1094.0 0.252 全部 1970-2009 年 1106.8 0.254
前後期變動率 -2.64% -4.39%
3.前後期不同重現期降雨累積次數比較
本研究進一步以 1970-2009 年全部年枯水期總雨量資料進行頻率分析,依據 y = 248.08ln(x) + 928.59
R² = 0.9962
y = 169.58ln(x) + 1017.5 R² = 0.9795
0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00
1 10 100
1970-1986 1987-2009
mm
年
皮爾森第三型分佈推估不同重現期的降雨量,再以此比較前後期雨量達到不同重
(三)豐、枯水期降雨量整體態勢比較
透過豐、枯水期的降雨量分析,整體而言,豐、枯水期與量變動趨勢呈現不 一致現象,豐水期整體雨量後期上升,整體平均值增加 11.06%,枯水期變動甚 小。但在年際間的離散程度,豐水期後期變動達 57.57%。而不同重現期降雨量 推估下,豐水期在出現低頻率的多雨現象增多,100 年重現期的豐水期總雨量推 估增加 36.27%。而在枯水期變化有限,整體趨勢持平,長年平均值僅減少 2.64%;
年際間離散程度縮小 4.39%,但在頻率分析進行不同規模推估,重現期距越長者,
後期枯水期雨量減少狀況略為增加,約佔 14.12%。
在上述的分析結果,表示降雨分佈在不同季節狀況亦出現差異:豐水期間的 雨量增加,枯水期總雨量持平,將造成豐枯差距;豐水期本身年際間的變動,造 成降雨年差異擴大,使整體出現年際間與豐枯期間的落差增加,這對於逕流的生 成條件將產生影響,更進一步導致在洪旱時期的水源操作與管理。