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颱風降雨與設計降雨的關連水利規劃試驗所

  發刊期數:第0407期/ 發布日期:109/10/30

本次透過篩選1958年至2012年間的86場颱風,探討颱風路徑與影響區域關連性,如圖1,而颱風事件主要選取流域平均雨量大於一日雨量350毫米或二日雨量500毫米之颱風,探討各路徑颱風對各河川局管轄中央管河川影響情況,如表1。

  • 圖1 颱風事件災情通報之路徑圖
  • 表1 各路徑颱風各中央管河川影響 

另分析2001年至2014年間,有發陸上颱風警報或河川發布警戒水位之事件的54場颱風,並依據各颱風造成河川水位超過警戒水位次數進行排序,做為影響程度評定的標準,建構各路徑颱風河川局的影響,如表2。

  • 表2 各路徑颱風對各河川局影響

由上述探討,可以初步瞭解,隨颱風路徑不同,會造成不同區域的降雨空間分布不同,也進一步影響該河川水位的變化。未來颱風應變作為,可以參考以往颱風路徑對各河川影響情況進行整備

但也需要另外關注共伴效應,及颱風時速低於15公里與停滯之情況,一般來說發生熱帶低壓及西南氣流共伴事件,主要以位處西南部之五、六、七、八河川局影響較大;東北季風共伴事件,以位處東北部之一、十河川局首當其衝;梅雨事件,以位處西部之二~六河川局及十河局,尤應強化警戒。

  • 圖2 同位序平均法設計示意圖 
  • 圖3 序位平均法設計示意圖 

颱風、熱帶低壓、滯留鋒面或梅雨降雨型態,均常發生區域性長延時連續降雨,及局部地區強降雨,降雨延時則常達數日,研究亦發現近年來發生之颱風降雨仍以集中型降雨為主。如何將如此變異實際降雨特性,歸納分析為治理上使用的設計降雨及流量,其中雨型扮演重要角色,故為理解實際降雨雨型與設計雨型對逕流量所造成的影響,挑選北、中、南、東部之淡水河濁水溪曾文溪高屏溪花蓮溪做為案例進行分析,控制點河口為主要分析對象,計算其洪峰流量進行分析比較。雨型設計以同位序平均法、序位平均法及SSGM法做為探討,如圖2~4。

  • 圖4 SSGM法設計示意圖 
  • 圖5 曾文溪流域各雨型分配圖 

曾文溪流域河口所推算之逕流量為例,SSGM雨型或序位平均法雨型與常用的同位序平均法設計雨型所計算之洪峰流量差異不大,如圖5、表3,故整體而言現階段仍以同位序平均法為適用雨型。

  • 表3 曾文溪流域河口控制點洪峰流量成果表 

每一種雨型設計都有其設計哲學,不同的規劃者可能會得到不同的設計雨型,進而得到不同的設計流量,而同位序法中將較高的位序集中排列也有可能會造成流量的高估,但因實際的降雨事件在時空的變異性很大,未來應針對龐大的水文資料進行統計特性分析整理,在瞭解降雨特性後再依一定的雨型設計哲學(這部分需有共識)來產製設計雨型的方法和結果,如此方可使流域內各水道的設計流量保有一致性和完整性,亦避免因設計方法的不確定性而造成分析結果的差異。