北港溪洪水量分析檢討第五河川局

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  發刊期數:第0303期/ 發布日期:2018/11/02

48小時暴雨雨型分配_pic

民國84年「北港溪水系治理規劃報告」,其範圍包含北港溪主流、支流虎尾溪(自虎尾平和橋至縱貫鐵路橋河段)、支流三疊溪(自高速公路橋至北港溪合流點)、支流石龜溪(自心慈橋至三疊溪合流點),並奉經濟部核定,民國84年公告迄今已屆16年未曾檢討水文,鑑於近年極端降雨事件及水文不確定性及現行國土復育永續發展綜合治水理念,本溪確有重新檢討之必要,故辦理本次北港溪流域水文分析檢討。

一、民國84年「北港溪水系治理規劃報告」分析方法簡述條列如下:

(一)雨量資料統計年限:民國36年至民國77年,共計42年。
  (二)平均雨量採用方法:採徐昇多邊形法。
  (三)設計雨型方法:採同位序法集中型雨型。
  (四)降雨逕流推估方法:採2日暴雨、48小時雨型,以無因次單位歷線法計算。

二、暴雨頻率分析

資料選用採年最大值選用法、區域雨量採等雨量線法、降雨延時採48hrs資料長度:64年。機率分布各控制點各種分佈方式均能通過K-S與適合度檢定5%顯著水準,以SE誤差與SEE加以比較後,除河口採用極端值一型分布及三疊溪出口採用皮爾遜三型分佈,其餘控制點以對數皮爾遜三型分佈較佳。北港溪流域控制點各重現期距最大一、二日暴雨頻率分析採用值與過去治理規劃報告比較值如下:

三、雨型分析

採同位序平均法,選用暴雨:24小時選用暴雨:6場、48小時選用8場,挑選原則以降雨量最大及造成嚴重災害之歷史颱風事件,共挑選出連續24小時8場及48小時8場颱風暴雨事件,先表列各場次暴雨之平均時間雨量,並計算其總累積雨量,再依大小重新排列並計算佔總雨量之百分率,然後依同位序平均法求出平均值,並以集中型之雨型予以重新排列位序求得時間降雨量百分數分配型態。

  • 24小時暴雨雨型分配
  • 48小時暴雨雨型分配

四、計畫流量分析

以降雨-逕流模式推求流量歷線,本次分析以降雨逕流模式推估洪峰流量,係傳統單位歷線法,以各控制點上游集水區雨量配合設計雨型利用單位歷線疊加原理推估洪峰流量,本次選擇無因單位歷線法、三角形單位歷線法、瞬時單位歷線法及實測年瞬時最大流量分析法一併比較。比較成果顯示以無因次單位歷線法推估洪峰流量,相對較能反應本流域特性,故建議採用無因次單位歷線法。

本次分析以連續48小時暴雨量搭配48小時雨型所推估洪峰流量值較連續24小時暴雨量搭配24小時雨型所推求洪峰流量值為大,故採用之。

五、計畫流量檢討及分配

以下針對本流北港溪虎尾溪三疊溪石龜溪洪峰流量計算結果,分別檢討並推估其洪水量:

(1)北港溪主流

北港溪主流之洪水量分析原則將以無因次單位歷線法分析之洪峰流量值為基準,並與各河段原公告之洪峰流量相比較,建議採原公告流量。

(2)虎尾溪

本次無因次單位歷線分析結果在虎尾平和橋、雲林溪合流前及大埔溪合流前,分析結果小於原告值8%~43%。原公告值在雲林溪合流前及大埔溪合流前係以比面積法推估,其採用之n為0.8,其推估值較本次以無因單位歷線法分析高。經查本所於民國91年梅林溪治理規劃(湖山水庫下游河道)報告中在大埔溪合流前控制點,無因次單位歷線法分析50年重現期距洪峰流量為725CMS與本次757CMS相近。

綜上所述考量後續防洪規劃設計安全及一致性,建議以原公告為本次建議流量。

(3)三疊溪

本次無因次單位歷線分析,自高速公路橋至泗安橋之洪峰流量皆小於民國92年報告分析值約12%~30%(50年重現期距)。民國92年三疊溪治理規劃檢討報告(高速公路橋至泗安橋)在雨型二日峰值為10.76,本次為9.07,峰值高於本次19%。另在92年該報告所採用降雨逕流方法為地貌瞬時單位歷線法而本次所採用為無因單位歷線法,在所採用之方法不同下,所分析其值差異甚大。考量後續防洪規劃之設計安全及一致性,建議採原公告流量。

(4)石龜溪

A.本次無因次單位歷線分析結果在石龜溪出口、鹿掘溝排水合流前、縱貫鐵路橋、下崁腳排水合流前皆與原公告差異甚小,惟在雲祥橋控制點本次分析洪峰流量高於原公告約27%(50年重現期距)。原石龜溪公告之計畫流量引用石龜溪治理規劃報告結果,找無該報告資料,且不可考,至今僅有石龜溪治理基本計畫洪峰流量供參,而無其原分析方法論述,因此在本次與原公告方法論上無從比較。

B.經查民國74年水利局規劃總隊「石龜溪雲祥橋附近河段調查規劃報告」,該報告在二日暴雨及雨型峰值結果本次分析甚為接近。該本報告中於控制點雲祥橋所分析洪峰流量為337秒立方公尺(50年重現期距),與本次分析甚為接近,本次分析應屬合理。

C.綜合上述,本溪之洪水量分析原則將以無因次單位歷線法分析之洪峰流量值為基準,並與各河段原公告之洪峰流量相比較,建議採原公告流量,惟雲祥橋以本次分析結果。

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