集水區水文特性變異分析集水區水文特性變異分析

指導老師：陳文福指導老師：陳文福學生：李懿書學生：李懿書

簡報大綱

壹、前言壹、前言貳、文獻回顧貳、文獻回顧參、研究材料與方法參、研究材料與方法肆、結果與討論肆、結果與討論伍、結論與建議伍、結論與建議

壹、前言壹、前言 台灣位於西太平洋颱風路徑通過的範圍內，颱台灣位於西太平洋颱風路徑通過的範圍內，颱風期間所帶來的豐富雨量是台灣重要的水資源風期間所帶來的豐富雨量是台灣重要的水資源之一，但大部分颱風帶來的豪雨卻常引起嚴重之一，但大部分颱風帶來的豪雨卻常引起嚴重災情。災情。

近年全球各地氣候異常，極端降雨頻傳，許多近年全球各地氣候異常，極端降雨頻傳，許多研究指出台灣地區年降雨日數有減少趨勢，降研究指出台灣地區年降雨日數有減少趨勢，降雨強度反有增強，豪大雨發生頻率與規模亦有雨強度反有增強，豪大雨發生頻率與規模亦有加大現象加大現象

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

貳、文獻回顧（貳、文獻回顧（ 1/31/3 ）） 許晃雄等（許晃雄等（ 20002000 ）利用大氣環流模式分析台）利用大氣環流模式分析台灣地區之降雨量有呈現北增南減的趨勢，年降灣地區之降雨量有呈現北增南減的趨勢，年降雨日數有明顯減少現象。雨日數有明顯減少現象。

姜善鑫與賴栗葦（姜善鑫與賴栗葦（ 20032003 ）以時間序列迴歸模）以時間序列迴歸模型進行的分析指出，近型進行的分析指出，近 4040年來幾乎所有測站年來幾乎所有測站的年降雨日數都有減少趨勢，大部份測站最大的年降雨日數都有減少趨勢，大部份測站最大一日雨量及年平均日降雨強度呈增加趨勢，而一日雨量及年平均日降雨強度呈增加趨勢，而短時期的趨勢變化幅度明顯大於長時期的變化短時期的趨勢變化幅度明顯大於長時期的變化幅度。幅度。

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

貳、文獻回顧（貳、文獻回顧（ 2/32/3 ）） 周仲島（周仲島（ 20072007 ）指出台灣地區之年降雨日數）指出台灣地區之年降雨日數有明顯減少趨勢，豪大雨發生次數有增加的現有明顯減少趨勢，豪大雨發生次數有增加的現象。象。

鄭皆達與謝在郎（鄭皆達與謝在郎（ 19971997 ）發現石門水庫集水）發現石門水庫集水區年降雨逕流量的變化受年降雨量的影響很大，區年降雨逕流量的變化受年降雨量的影響很大，年懸浮質含量與年最大洪峰流量成正相關，暴年懸浮質含量與年最大洪峰流量成正相關，暴雨時懸浮質濃度可增為十倍甚至超過百倍。雨時懸浮質濃度可增為十倍甚至超過百倍。

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

貳、文獻回顧（貳、文獻回顧（ 3/33/3 ）） 陳弘恩（陳弘恩（ 20052005 ）指出降雨量越大以及相同降）指出降雨量越大以及相同降雨量下，降雨延時越長越容易產生崩塌。雨量下，降雨延時越長越容易產生崩塌。

湯曉虞（湯曉虞（ 20072007 ）指出颱風期間所造成的崩塌）指出颱風期間所造成的崩塌土方量是集水區河道輸砂量大幅增加的主因。土方量是集水區河道輸砂量大幅增加的主因。

林俊全（林俊全（ 20032003 ）指出）指出 19751975 至至 19961996 年期間颱年期間颱風時期共搬運了觀測期間懸浮輸砂量的風時期共搬運了觀測期間懸浮輸砂量的 5959﹪﹪，，但颱風所佔時間只佔觀測時間的但颱風所佔時間只佔觀測時間的 6.476.47 ﹪ ﹪ 。。

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

參、研究材料與方法參、研究材料與方法 一、雨量資料的選取一、雨量資料的選取 二、降雨特性趨勢分析二、降雨特性趨勢分析 三、年平均雨量求法三、年平均雨量求法 四、流量與懸浮載輸砂量之趨勢分析四、流量與懸浮載輸砂量之趨勢分析

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

一、雨量資料的選取一、雨量資料的選取 以完整的三峽河流域鄰近屬於水利署的大以完整的三峽河流域鄰近屬於水利署的大

豹豹、三峽雨量站以及台電的福山雨量站進行蒐、三峽雨量站以及台電的福山雨量站進行蒐集整理，流域平均雨量採用徐昇氏多邊形法進集整理，流域平均雨量採用徐昇氏多邊形法進行權重分配。行權重分配。

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

二、降雨特性趨勢分析二、降雨特性趨勢分析 在趨勢分析上利用「距平法」。在趨勢分析上利用「距平法」。 「距平法」：「距平法」：以年降雨為例，若雨量資料年限以年降雨為例，若雨量資料年限為為 5050年，將年，將 5050年期間每年的年降雨量加總除年期間每年的年降雨量加總除以以 5050，得到，得到 5050年期間的平均值，再把每年的年期間的平均值，再把每年的年降雨量與平均值相減即可得每年年降雨量的年降雨量與平均值相減即可得每年年降雨量的距平值。距平值。

距平值有正有負，正值為該年的年降雨量大於距平值有正有負，正值為該年的年降雨量大於5050年的平均值，負值反之。年的平均值，負值反之。

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

三、平均雨量求法三、平均雨量求法（（ 1/31/3 ）） 徐昇氏多邊形法：以降雨量站為中心，建立數徐昇氏多邊形法：以降雨量站為中心，建立數

個幾何多邊形，幾何多邊形所圍成的範圍即是個幾何多邊形，幾何多邊形所圍成的範圍即是其中心雨量站所能影響之範圍。其中心雨量站所能影響之範圍。

幾何多邊形作法：將流域內各雨量站以直線連幾何多邊形作法：將流域內各雨量站以直線連接接，把所構成的三角形各邊做垂直平分線，把所構成的三角形各邊做垂直平分線，，其點即為三角形外心，各平分線所圍出的多邊其點即為三角形外心，各平分線所圍出的多邊形網則為各雨量站影響範圍形網則為各雨量站影響範圍

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

三、平均雨量求法三、平均雨量求法（（ 2/32/3 ）） 徐昇氏多邊形法方程式如下（徐昇氏多邊形法方程式如下（王如意，王如意， 200200

44））

PP 為流域平均雨量為流域平均雨量 PiPi 為雨量站觀測資料為雨量站觀測資料 AiAi 為各多邊形面積為各多邊形面積 NN 為雨量站數量為雨量站數量

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

三、平均雨量求法三、平均雨量求法（（ 3/33/3 ）） 徐昇氏多邊形法示意圖如下徐昇氏多邊形法示意圖如下

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

四、四、流量與懸浮載輸砂量之趨勢分析流量與懸浮載輸砂量之趨勢分析

分析項目包括：年逕流量、年最大日平均流量分析項目包括：年逕流量、年最大日平均流量以及年最大瞬時流量。以及年最大瞬時流量。

因為測得資料所得的輸砂量為懸浮載輸砂量，因為測得資料所得的輸砂量為懸浮載輸砂量，所以對於底床載的部份不加以討論。所以對於底床載的部份不加以討論。

實測資料每年只有數十筆，因此採用國內水利實測資料每年只有數十筆，因此採用國內水利單位所使用且較可能的方法，先建立日平均流單位所使用且較可能的方法，先建立日平均流量與懸浮載輸砂量的乘冪迴歸式用以推估流域量與懸浮載輸砂量的乘冪迴歸式用以推估流域內在不同的日平均流量下所對應的懸浮載輸砂內在不同的日平均流量下所對應的懸浮載輸砂量。量。

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

一、集水區降雨特性趨勢分析一、集水區降雨特性趨勢分析

1.1. 年降雨量年降雨量2.2. 年降雨日數年降雨日數3.3. 年平均日降雨強度年平均日降雨強度4.4. 年最大一日雨量年最大一日雨量5.5. 年最大二日雨量年最大二日雨量

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

11 、年降雨量（、年降雨量（ 1/21/2 ）） 以距平法針對大豹、三峽與福山雨量站進行年以距平法針對大豹、三峽與福山雨量站進行年降雨量的趨勢分析，各測站年降雨量的平均值降雨量的趨勢分析，各測站年降雨量的平均值分別為分別為 3344mm 3344mm 、、 2337mm2337mm 、、 3194mm3194mm。。

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

11 、年降雨量（、年降雨量（ 2/22/2 ））

圖中可看出三峽雨量站呈現下降趨勢，其餘兩站逐年上升圖中可看出三峽雨量站呈現下降趨勢，其餘兩站逐年上升

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

22 、年降雨日數、年降雨日數

圖中可看出三峽測站明顯下降趨勢，其餘二站則逐年上升圖中可看出三峽測站明顯下降趨勢，其餘二站則逐年上升

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

33 、年平均日降雨強度、年平均日降雨強度 以單日累積雨量達以單日累積雨量達 1mm1mm以上稱作一個降雨日以上稱作一個降雨日

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

三個雨量站皆有逐年上升趨勢三個雨量站皆有逐年上升趨勢

44 、年最大一日雨量、年最大一日雨量

三峽站逐年下降趨勢，其餘兩站皆逐年上升趨勢三峽站逐年下降趨勢，其餘兩站皆逐年上升趨勢

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

55 、年最大二日雨量、年最大二日雨量

三個測站皆有逐年上升趨勢三個測站皆有逐年上升趨勢

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

二、集水區流量趨勢分析二、集水區流量趨勢分析

1.1. 年最大日平均流量年最大日平均流量2.2. 年逕流量年逕流量3.3. 年最大瞬時流量年最大瞬時流量

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

選取測站為水利署三峽選取測站為水利署三峽（（ 22）流量站進行流域）流量站進行流域內流量的趨勢分析內流量的趨勢分析

流量趨勢分析主要以距平法來推求各種流量特流量趨勢分析主要以距平法來推求各種流量特性的變異趨勢性的變異趨勢

11 、、年最大日平均流量年最大日平均流量

最大日平均流量距平圖最大日平均流量距平圖

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

22 、、年逕流量年逕流量

年逕流量年逕流量距平圖距平圖

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

33 、、年最大瞬時流量年最大瞬時流量

年最大瞬時流量年最大瞬時流量距平圖距平圖

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

三、懸浮載輸砂量之變異趨勢分析三、懸浮載輸砂量之變異趨勢分析

1.1. 流量與懸浮載輸砂量之關係流量與懸浮載輸砂量之關係

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

選取測站為水利署三峽選取測站為水利署三峽（（ 22）流量站進行流域內懸）流量站進行流域內懸浮載輸砂量的變異趨勢分析浮載輸砂量的變異趨勢分析。。

以簡單線性迴歸模式進行變異數分析，並以以簡單線性迴歸模式進行變異數分析，並以 F testF test進行顯著性檢定。（因變數為輸砂量， 自變數為取進行顯著性檢定。（因變數為輸砂量， 自變數為取對數後之流量）對數後之流量）

11、流量與懸浮載輸砂量之關係（、流量與懸浮載輸砂量之關係（ 1/21/2））

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

將三峽（將三峽（ 22）測站之日平均流量與懸浮載輸砂）測站之日平均流量與懸浮載輸砂量之資料點繪於全對數圖上，並利用乘冪迴歸量之資料點繪於全對數圖上，並利用乘冪迴歸式建立其率定曲線。迴歸方程式如下式建立其率定曲線。迴歸方程式如下

QQ為日平均流量為日平均流量 QsQs為懸浮載輸砂量為懸浮載輸砂量 RR 平方為判定係數平方為判定係數

11、流量與懸浮載輸砂量之關係（、流量與懸浮載輸砂量之關係（ 2/22/2））

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

結論結論 三峽河流流域各雨量測站，除三峽雨量站外其三峽河流流域各雨量測站，除三峽雨量站外其

餘兩站之歷年年雨量、年降雨日數與年最大一餘兩站之歷年年雨量、年降雨日數與年最大一日雨量呈上升趨勢，而三測站年平均日降雨強日雨量呈上升趨勢，而三測站年平均日降雨強度與年最大二日雨量皆呈上升趨勢。度與年最大二日雨量皆呈上升趨勢。

流量分析部份，三峽河流域歷年之年逕流量沒流量分析部份，三峽河流域歷年之年逕流量沒有太大的變化，但年最大日平均流量與年最大有太大的變化，但年最大日平均流量與年最大瞬時流量則呈現顯著上升的趨勢。瞬時流量則呈現顯著上升的趨勢。

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

建議建議 再降雨特性上，可考慮以月或日為單位的水文再降雨特性上，可考慮以月或日為單位的水文量進行分析，可能更有利於趨勢研判外並可觀量進行分析，可能更有利於趨勢研判外並可觀察出季節性變動的趨勢變異情形。察出季節性變動的趨勢變異情形。

未來更可加入更多的特定降雨型態（例如颱風未來更可加入更多的特定降雨型態（例如颱風降雨）來做颱風降雨特性之變異分析。降雨）來做颱風降雨特性之變異分析。

未來亦可追加降雨特性與流量、懸浮載輸砂量未來亦可追加降雨特性與流量、懸浮載輸砂量的關係探討。的關係探討。

前言 文獻回顧 研究材料與方法 結果與討論 結論與建議

報 告 完 畢報 告 完 畢

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