應用颱風模式法推估設計雨型之研究

Abstract

前人對設計雨型之研究往往採用統計方法，特定延時的累積雨量均符合頻率雨量，但若需要利用整場暴雨過程以推求流量歷線時，實務上並非每個延時之累積雨量的發生機率均相同，而應是具有該種降雨因素及型態特性之降雨過程。颱風降雨是台灣地區最極端的暴雨事件，通常帶來最強的集中降雨，本研究考量颱風侵襲期間的氣象物理因子，配合流域地形特性，推估可代表地區暴雨特性過程之颱風雨設計雨型，得到極端暴雨在時間上的分佈，做為防洪及排水工程設計之條件。 為了正確掌握颱風降雨型態，本研究先以颱風模式法推算設計颱風位於研究範圍內各網格點時環流雨及地形雨的降雨量，再以動態規劃法推算設計颱風之最大尖峰雨量移動路徑，從中得到降雨量過程，以其做為該颱風路徑之設計雨型。應用於曾文水庫集水區之分析結果發現，以動態規劃法模擬設計颱風最大尖峰降雨量之移動路徑，皆繞過曾文水庫集水區北方，原因是受地形雨影響，行經該區將在集水區造成最強降雨。由降雨量計算結果顯示延時5分鐘之尖峰降雨平均強度可達150 09mm/hr，為短延時強降雨之情況。此外，網格尺寸小於經緯度5分時，推估之最強雨量颱風移動路徑才趨於穩定；而本研究另對颱風模式之其他參數進行敏感度分析，探討不同參數對雨型之影響，以斟酌調整設計降雨量。 本研究以對曾文水庫集水區可能造成最強降雨之第二類颱風路徑限制路徑分析範圍，並調整颱風模式之參數，使求得之設計颱風降雨強度─延時曲線近於曾文水庫集水區重現期200年與100年之降雨統計特性，由於符合實際降雨過程之物理特性，實難以同時兼顧長短延時之頻率雨量。另與過去以 Horner 公式求得之設計雨型比較，結果顯示本研究建立之雨型相較於 Horner 設計雨型平緩?多，其原因為Horner設計暴雨雨型是選取自不同暴雨事件下之最大不同延時雨量，而非本研究之純為一場暴雨之物理降雨歷程。從本研究分析結果之設計雨型可延伸得出不同颱風總降雨量情況下，合理之降雨量的時間分布，從而得到24小時或48小時頻率雨量之設計降雨歷程。

Date of Award	2015 Sept 8
Original language	Chinese
Supervisor	Nai-Fang Chou (Supervisor)