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河川系集水理模式建置與相關應用水利署水文組

  發刊期數:第0176期/ 發布日期:105/05/27

  為辦理中央管河川警戒水位檢討與洪水預報水利署於103年度於FEWS-TAIWAN平台上重新完成24條中央管河川淡水河之SOBEK水文、水理模式參數檢定與驗證。圖1、圖2,分別為FEWS-TAIWAN上曾文溪流域水文水理模式建置圖,與24條中央管河川淡水河流域模式建置、檢定與驗證之水位站數量示意圖。

  由於氣象預報有其極限,近年來各先進國家均發展系集預報技術,而所謂系集預報精神,是希望藉由多模式的重複預報,消化篩選出目標資訊,藉由多個不同的系集成員預報,可以彌補單一模式預報的不足,期望能包含模式預報的不確定性,並且將不確定性量化,以提供未來的預報機率。故為仿效氣象系集預報精神,進一步達成系集水理模式庫建置之規劃,水利署規劃花費二年時間(104、105年度)於FEWS-TAIWAN上除SOBEK外,另建置一維河道變量流水理模式,而常見之一維河道水理模式頗多,各有其優缺點與適用性,經過優選後,選用具有一維變量流模組與輸模組之CCHE1D模式,如圖3,曾文溪流域之CCHE1D模式建置結果。其優點為圖形化介面及可在網站上自行下載,且已應用於台灣數條河川,成效及評價皆良好,為建置系集水理模式庫優選之一,將有助後續系集水理模式庫之推廣。

圖3 曾文溪一維水理模式建置(CCHE1D模式)
圖2 中央管河川水位站位置圖
圖2 中央管河川水位站位置圖












  FEWS-TAIWAN平台上SOBEK、CCHE1D二種模式經過颱風豪雨等水文事件之檢定與驗證後,除可用於中央管河川警戒水位洪水上漲速率之推估,與警戒水位公告之檢討,亦可汛期時用於洪水預報二模式間分析結果之比較,其相關結果可參考水利署(2015)『系集水理模式庫建置與警戒水位訂定研究(1/2)』,FEWS-TAIWAN平台與模式間之關係如圖4所示,104年度已完成鳳山溪頭前溪大安溪烏溪濁水溪朴子溪八掌溪曾文溪鹽水溪高屏溪東港溪蘭陽溪花蓮溪等13條中央管河川淡水河河川CCHE1D水理模式建置、檢定與驗證,今(105)年將陸續完成中港溪後龍溪大甲溪北港溪急水溪二仁溪阿公店溪四重溪卑南溪秀姑巒溪和平溪等11條中央管河川河川CCHE1D水理模式建置計畫,預計106年起水利署FEWS-TAIWAN平台將有兩種中央管河川系集水理模式可以使用,並於各河川重要河段建立系集預報機制,可提早發布可能洪災訊息,供各河川局、縣、市政府針對河川沿岸保全對象進行避難、疏散參考之用。
 
圖4 洪水預報平台與模式間之關連