台灣區域降雨趨勢分析 - twaes.org.t · 2.1 徐昇氏多邊形法...

−1−

台灣區域降雨趨勢分析

The Temporal Variation of Regional Rainfall Characteristics in Taiwan

逢甲大學

土木及水利工程研究所

博士生

鍾侑達

You-Da Jhong

逢甲大學

水利工程與資源保育學系

碩士

郭峻菖

Chun-Chang Kuo

逢甲大學

水利工程與資源保育學系

教授

兼營建防災中心副主任

陳昶憲*

Chang-Shian Chen

﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏

摘要

全球氣候變遷會造成水循環系統之改變，而降雨的多寡與分佈將直接影響水資

源利用。故瞭解氣候變遷對降雨時間、空間分布特性之影響，將能更有效率地規劃

水資源經營策略。本研究主要探討台灣地區在氣候變遷下，降雨量於時間空間分佈

特性之趨勢。本研究將台灣分為北、中、南、東四區，各區分別選擇 2 個流域。研

究顯示，年總降雨量的趨勢來說，西半部由北而南呈現減少的趨勢，東半部則由南

往北呈現減少的趨勢。極端降雨與年總不降雨日數在全台灣各地區都有增加之趨勢。

關鍵詞：氣候變遷，降雨量分析。

ABSTRACT

The impact of the global change causes the influence of the water cycle, and it affects the

water resource management. Therefore, we analyzed the rainfall on climate change in

Taiwan. This research divided Taiwan into four parts, and then analyzed the variation of

rainfall data. The results indicated that the amount of the yearly rainfall data was decreased

from the north to the south parts in the west area, and furthermore it was decreased from

the south to the north parts in the east area. However, the amount of rainfall extremes

events and the yearly non-rainy days appear to show an increasing trend in Taiwan.

Keywords: Climatic change, Rainfall. ﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏

農業工程學報第 55 卷第 4 期 Journal of Taiwan Agricultural Engineering

中華民國 98 年 12 月出版 Vol. 55, No. 4, December 2009

︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴

︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴︴

*通訊作者，逢甲大學水利工程與資源保育學系教授，40724 台中市西屯區文華路 100 號，[email protected]

−2−

一、前言

台灣地區的年平均降雨量為 2500 公厘，雖

約為世界各地年平均降雨量 970 公厘之 2.6 倍，

但台灣地形狹長，河川特性具有河身短、坡度

大、水流急的特徵，在此種自然環境下，時空分

配不均與地形不利蓄水，可使用的比例不到

20%，再加上人口密集，每人所分配之水量僅約

世界平均值的 1/7，因此被聯合國列為水資源貧

乏地區。由於年降雨量在豐、枯水期具有顯著差

異，因此水資源需求大量仰賴水庫，以蓄存梅雨

季節(5~6 月)與颱風季節(7~10 月)之雨量，以供

枯水期使用。但豐水期異常之降雨又往往帶來洪

水災害。因此，梅雨與颱風季節雨量之變化直接

影響台灣之洪水與乾旱之災害程度。

所以氣候變遷影響層面甚廣，尤其水文變化

與水資源利用首當其衝，例如近年來極端水文事

件發生頻率增加，2001 年 9 月納莉颱風重創大台

北地區，造成嚴重的淹水事件，並於隔年石門水

庫河床乾涸，遭逢三十年來最嚴重乾旱，其影響

水資源調配程度難以估計。虞國興與許書平

(1998)、金紹興與謝明昌(2001)探討雨量站資料

之長期趨勢變化，發現年不降雨日數及年最大不

降雨日數均呈現逐年增加趨勢，在中南部地區之

降雨量呈現逐年減少而北部增加之趨勢，將使降

雨型態改變為降雨延時縮短，降雨強度增強。對

於氣候變遷所造成的各項衝擊，國內如經濟部統

一規劃委員會早在 1995 年，即針對氣候變遷對

台灣水文環境之衝擊進行相關研究，發現台灣北

部區域年雨量增加，而降雨天數卻呈現減少的趨

勢；南部地區降雨量及降雨日數皆有減少之趨

勢，因此乾旱程度與發生乾旱之機率可能增加。

汪中和(2004)以水資源與環境的觀點分析擁有台

灣的近百年觀測資料雨量站之雨量資料，發現雨

量南減北增的差異持續加強，隨著年降雨時數的

減少年平均降雨強度有上升的趨勢。徐晃雄等

(2000)利用大氣環流模式分析台灣地區過去百年

之氣候變遷特徵，結果發現在年降雨日數有明顯

減少之趨勢，在豪、大雨日數方面，在台北、淡

水、花蓮皆有增加之趨勢。吳瑞賢等(1994)利用

統計原理分析北部地區之氣象資料的歷年變

化，發現年降雨量有明顯增加趨勢。若能對於氣

候變遷所造成之衝擊加以預測、推估，必能即早

進行防範與應變。

吳志剛等人(2002)以曾將歷史水文記錄利用

統計方法分析變化趨勢，藉以瞭解氣候變遷之趨

勢，其研究中顯示由過去歷史紀錄可獲知高屏溪

流域未來在豐水期河川流量將增加，枯水期河川

流量將減少，因此豐枯水期水量之差異將更大。

因此造成水資源調配之困難，須仰賴水庫之興建

來調節洪流與枯旱。

近年來，台灣地區常見雨量偏離正常值，造

成水庫蓄水量不正常及調度困難，故瞭解氣候變

遷對台灣降雨特性在時間、空間上分佈之影響，

將使我們更能有效規劃水資源的經營策略。由文

獻中可知學者探討台灣降雨趨勢分析大多僅針

對單雨量測站作為分析對象，但在水資源利用時

皆以集水區整體的概念進行調配，因此本研究以

整體集水區的角度針對降雨量變化進行研究，探

討台灣在氣候變遷下，各地區降雨量在時間跟空

間上是否存在明顯之變化趨勢。

二、研究方法

本研究利用台灣北、中、南、東四區，每區

選二條具代表性之流域，以探討同區及不同區之

間的差異性。並以 Mann-Kendall rank correlation

test 檢定是否有明顯變異，本研究應用之理論如

下：

2.1 徐昇氏多邊形法

將水文站所控制之面積加權，因各水文站

控制面積大小不同。此法為將 n 個水文站連接，

構成多個三角形，再做三角形各邊之垂直平分

線，三角垂直平分線必交於一點，即三角形之外

心。連接各三角形之控制之範圍，即可形成 N 個

多邊形網(Thiessen polygon network)，每個水文站

所控制之範圍，即為該多邊形面積 Ai，各雨量

站測得雨量為 Pi，則 Pi 即為各控制範圍之代表

雨量，兩者相乘再除以總面積，即得流域之平均

雨量。

−3−

其計算公式為：

N N

i i ii = 1 i = 1

P = P A A∑ ∑ ...............................(2-1)

2.2 頻率分析

水文頻率分析乃在討論某一地區大於或等

於某一特定大小水文事件，依統計觀點平均之，

在一定期間內會發生之機率，此為水文學中一重

要之研究要旨。本文所採用之頻率方法：共有常

態分佈法、對數常態分佈法、極端值 I 型分佈法、

皮爾遜 III 型分佈法及對數皮爾遜 III 型分佈法。

2.3 統計檢定

2.3.1 K-S (Kolmogorov-Smirnov)檢定法本研究以 K-S (Kolmogorov-Smirnov)檢定法

判斷其密合度，計算值小於臨界值，即通過檢

定。K-S 檢定理論詳列如下：

Kolmogorov-Smirnov 檢定法亦用於適合度

檢定，檢定一樣本是否從某一理論分配的母體中

抽出的，本方法所處理的為個別的觀測值，不是

分組資料，不受限於分組樣本數，在小樣本的情

形下，而此法仍然適用。

檢定法的步驟：

1. 計算理論分配各階段的累積機率 F(X)。

2. 實際分配各階段的累積機率 S(X)。

3. 計算各階段理論分配與實際分配累積機率

差的絕對值 F(X) -S(X) 。

4. 找出 K-S 檢定的統計量 D = max|F(X) −

S(X)|。

5. 查 K-S 檢定表，由總樣本數 N 及顯著水準

α找出臨界值 Dα/2。 6. 若

2

D Dα> ，表示假設的理論分佈為一合適

之分佈。

其中累積機率 S(X)之計算依據資料之 empirical

CDF，其公式如式(2-2)。

( ) 11

mS X

N= −

+ .................................(2-2)

N：水文紀錄年數

m：水文事件大小順序

2.3.2 誤差平方和

本研究以標準誤差(SE)進行誤差分析，當 SE

之值愈小，則表示該法機率分布之理論值與實際

觀測值誤差越小，屬於較理想之機率分布，公式

詳列如下：

誤差平方和 n

2i i

i 1

SEE (X R )=

= −∑ ......... (2-3)

標準誤差 1

2SEE

SE ( )n m

=−

..................... (2-4)

式中：n 為樣本數；I = 1,2,3,4……n 排序；Xi為

第 i 個由大至小排列之觀測雨量；Ri為第 i 個由

大至小排列由韋伯(Weibull)法計算之累積之機

率 Pi所對應之理論降雨量；m 為推估參數個數。

2.4 Mann-Kendall 趨勢檢定法

Mann-Kendall rank correlation (MK)趨勢檢

定無母數統計方法，探討長期歷史紀錄中雨量之

變動特性。MK 趨勢檢定可利用資料之序位

(order)，檢定時間序列是否有顯著趨勢之方法。

其方法摘要如下：

設有 n 個樣本，ix ， 1, ,i n= ，其標準常態

變量 T，如下:

( ){ }* 4

11

pr

n n

⎡ ⎤= −⎢ ⎥

−⎢ ⎥⎣ ⎦ ............................ (2-5)

其中

*

2 *

rT

rσ= ............................ (2-6)

p 為樣本 ,i jx x 中， j i> 且 j ix x> 之個數

( )( )

2 * 2 2 5

9 1

nr

n nσ

+=

−⎡ ⎤⎣ ⎦ ................................ (2-7)

如果式(2-5)之 2T Tα> ，其中α為顯著水準，則

表示時間序列存在隨時間增加或減少之趨勢。本

研究 MK 以顯著水準 α = 10%進行檢定，當

/ 2 1.645T Tα> = 時，代表其有顯著趨勢。

−4−

表 1 淡水河流域雨量測站資料表

TM 二度分帶測站名稱站號

X 座標 Y 座標面積(km2) 權重所屬單位

竹子湖 466930 304073.34 2784198.7 120.93 0.04 中央氣象局

石門 1140P022 273451.2 2745097.6 505.22 0.18 經濟部水利署

三峽 1140P030 285078.4 2759258.3 280.00 0.10 經濟部水利署

淡水 466900 294356.03 2784225.1 128.13 0.05 中央氣象局

粗坑 1140P055 303842.62 2764046.9 401.44 0.15 台灣電力公司

福山 1140P037 300558.75 2741881.5 678.64 0.25 台灣電力公司

火燒寮 1140P069 324813.7 2764092.9 336.23 0.12 經濟部水利署

五堵 1140P106 319447.5 2774911.4 204.62 0.07 經濟部水利署

瑞芳(2) 1140P105 330186.2 2778442.8 78.70 0.03 經濟部水利署

表 2 蘭陽溪流域雨量測站資料表



土場(1) 2560P008 299456.6 2718763.4 95.97 0.09 經濟部水利署

梵梵(2) 2560P012 302481.31 2723083.5 69.20 0.07 經濟部水利署

留茂安 2560P005 294925.87 2714199.8 129.53 0.13 經濟部水利署

南山 2560P002 287640.05 2703678.3 144.29 0.14 經濟部水利署

新北城 2560P051 324962.94 2730838.8 363.67 0.36 經濟部水利署

圓山進水 2560P013 303994.04 2725280.1 212.28 0.21 台灣電力公司

三、水文氣象資料

3.1 雨量站選定分析資料選定觀測資料可靠、紀錄較長且資

料完整之雨量站。再將各流域集水區雨量站以徐

昇氏多邊形法計算出流域面積內的平均降雨

量。台灣北、中、南、東四區，各區選擇 2 個代

表之集水區，分別敘述如下：

3.1.1 北部地區

淡水河，屬於中央管河川，幹流長度 158.70

公里，為台灣第三長之河流；流域面積 2,726.00

平方公里，流域面積亦為台灣第三大。此流域

所採用之雨量測站共 9 個，分別為：竹子湖、

石門、三峽、淡水、粗坑、福山、火燒寮、五

堵、瑞芳(2)如表 1 所示，使用 1963 至 2007 年

日雨量資料。

蘭陽溪，屬於中央管河川，主流全長 73 公

里，面積達 978 平方公里，是宜蘭縣最主要的河

川。此流域所採用之雨量測站共 6 個，分別為：

土場(1)、梵梵(2)、留茂安、南山、新北城、圓

山進水如表 2 所示，使用 1960 至 2007 年日雨量

資料。

3.1.2 中部地區

大安溪位於台灣中部，屬於中央管河川，主

流河長 95.76 公里，流域面積 758.47平方公里。

此流域所採用之雨量測站共 6 個，分別為：卓蘭

(2)、雙崎(2)、象鼻(1)、松安、雪嶺如表 3 所示，

使用 1972 至 2007 年日雨量資料。

濁水溪，屬於中央管河川，全長約 186.6 公

里，是台灣最長的河川。流域面積 3,156.90 平方

公里，流域面積為台灣第二大僅略次於高屏溪。

此流域所採用之雨量測站共有 10 個測站分別

為：西螺(2)、草嶺(2)、桶頭(2)、集集(2)、龍神

橋、西巒、望鄉、東埔、翠峰、萬大如表 4 所示，

使用 1966 至 2007 年日雨量資料。

3.1.3 南部地區

曾文溪位於臺灣南部，是全臺灣第四長的河

流，屬於中央管河川，全長 138.5 公里，流域面

−5−

表 3 大安溪流域雨量測站資料表



卓蘭(2) 1400P020 230211.8 2689025.9 166.58 0.22 經濟部水利署

雙崎(2) 1400P016 240045.8 2687606.4 81.81 0.10 經濟部水利署

象鼻(1) 1400P005 243937.5 2695146.1 62.46 0.08 經濟部水利署

松安 1400P022 247752.5 2699284.4 347.89 0.45 經濟部水利署

雪嶺 1400P027 251758.6 2686190.5 110.41 0.14 經濟部水利署

表 4 濁水溪流域雨量測站資料表



西螺(2) 1510P080 194639.8 2633240.2 258.53 0.08 經濟部水利署

草嶺(2) 1510P104 218105.8 2609212.5 275.05 0.09 經濟部水利署

桶頭(2) 1510P079 214240.5 2615918.5 173.819 0.05 經濟部水利署

集集(2) 1510P046 226238 2636009 223.11 0.07 經濟部水利署

龍神橋 1510P075 236093.7 2630868.7 274.98 0.09 經濟部水利署

西巒 1510P088 240774.89 2623180.1 449.09 0.14 經濟部水利署

望鄉 1510P087 241806.1 2613068 389.45 0.12 經濟部水利署

東埔 1510P030 241857 2606707.6 384.91 0.12 經濟部水利署

翠峰 1510P105 269429.6 2667093.2 153.19 0.05 經濟部水利署

萬大 1510P014 194639.8 2633240.2 585.35 0.18 台灣電力公司

表 5 曾文溪流域雨量測站資料表



水山 1630P046 230905.8 2596676.1 80.88 0.65 經濟部水利署

里佳 1630P048 219279.2 2587229.9 176.72 0.141 經濟部水利署

西阿里關 1630P052 206500.2 2558138.8 289.67 0.23 經濟部水利署

馬頭山 1630P049 207943.3 2581838 199.21 0.16 經濟部水利署

曾文新村 1630P050 197832.8 2569026.3 507.21 0.404 經濟部水利署

積 1176.7 平方公里。此流域所採用之雨量測站共

5 個，分別為：水山、里佳、西阿里關、馬頭山、

曾文新村如表 5 所示，使用 1972 至 2007 年日雨

量資料。

高屏溪，為中央管河川。主流河長 171.00

公里，為全台第二長河；流域面積 3256.85 平方

公里，流域面積為全台第一大河。此流域所採用

之雨量測站共有 5 個測站分別為：美濃(2)、屏東

(5)、古夏、新豐、甲仙(2)如表 6 所示，使用 1959

至 2007 年日雨量資料。

3.1.4 東部地區

秀姑巒溪，屬於中央管河川。本身全長約

81.15 公里，流域面積 1790.46 平方公里。為台灣

東部第一大河川，也是形成花東縱谷沖積扇的主

要河流。此流域所採用之雨量測站共有 6 個測站

分別為：大坪、立山、苗圃、哇拉鼻、卓麓(4)、

明里如表 7 所示，使用 1981 至 2007 年日雨量資

料。

卑南溪位於台灣東南部，屬於中央管河川，

是台東縣境內的主要河流，是台東第一大溪。全

長約有 84.35 公里，流域面積約有 1,603.21 平方

公里。此流域所採用之雨量測站共有 5 個測站分

−6−

表 6 高屏溪流域雨量測站資料表



美濃(2) 1730P081 201997 2532716 314.47 0.10 經濟部水利署

屏東(5) 1730P060 194329.9 2506375.2 395.94 0.12 經濟部水利署

古夏 1730P021 212659 2518653.3 568.41 0.17 經濟部水利署

新豐 1730P092 213346 2531343 547.19 0.16 經濟部水利署

甲仙(2) 1730P036 206926.7 2553841.2 1494.37 0.45 經濟部水利署

表 7 秀姑巒溪流域流域雨量測站資料表



大坪 2370P042 282462.49 2609370.7 330.91 0.18 經濟部水利署

立山 2370P024 281118.3 2592149.3 279.48 0.16 經濟部水利署

苗圃 2370P031 277723.7 2590694.7 189.69 0.11 經濟部水利署

哇拉鼻 2370P043 268248.52 2583684 497.05 0.28 經濟部水利署

卓麓(4) 2370P041 276544.3 2577291.7 202.13 0.11 經濟部水利署

明里 2370P044 274934.5 2566915 296.69 0.17 經濟部水利署

表 8 卑南溪流域流域雨量測站資料表



鹿鳴橋 2200P033 258056.99 2533266.4 550.34 0.34 經濟部水利署

武陵 2200P043 261000.14 2541148.7 329.41 0.21 經濟部水利署

新武(3) 2200P049 262033.44 2559164.3 345.29 0.21 經濟部水利署

霧鹿 2200P002 253414.3 2563232 224.02 0.14 經濟部水利署

向陽(2) 2200P044 247608.29 2571940.3 156.09 0.10 經濟部水利署

別為：鹿鳴橋、武陵、新武(3)、霧鹿、向陽(2)

如表 8 所示，使用 1973 至 2007 年日雨量資料。

3.2 降雨資料處理分析

雨量紀錄之補遺乃由於部份紀錄之缺漏，一

般降雨頻率分析或做其他用途，都應力求完整無

缺且連續不斷的雨量紀錄。如有缺漏之雨量紀

錄，宜設法將此遺失紀錄由附近較完整之各水文

站已分析方法推算，以填補該站遺失紀錄。本研

究對所選取測站有缺漏之雨量紀錄均採用正比

法進行補遺。在降雨資料處理分析上，本研究以各集水區

徐昇氏平均雨量推算年總降雨量、年最大一日降

雨量、年最大二日降雨量、全年不降雨天數、年

最大連續不降雨天數、年發生暴雨天數及年發生

豪雨天數。

不降雨日定義是由於降水落於流域上並非

全部變為逕流，其中若干損失水量稱為降水損失

或失水，所以微小降雨量並不能直接構成河川中

可利用之流量。故本研究將低於 3 mm 之日雨量

資料視為 0 mm，再由此計算出每年最大連續不

降雨天數，以及統計出全年不降雨天數。

本研究中對豪雨與大雨之定義是參考交通

部中央氣象局 93 年 11 月 25 日修訂之「大雨」

及「豪雨」定義，大雨指 24 小時累積雨量達 50

毫米以上，且其中至少有 1 小時雨量達 15 毫米

以上之降雨現象；豪雨指 24 小時累積雨量達 130

毫米以上之降雨現象。而本研究之降雨資料為日

−7−

表 9 北區 2 流域平均雨量趨勢表

年雨量移動平均年最大降雨流域

年總

降雨量 3 年 10 年 1 日 2 日

全年

不降雨天數

年最大連續

不降雨天數

年發生

豪雨

年發生

大雨

斜率上升上升上升上升上升上升下降上升上升淡水河

MK T=1.6434 T=1.7477 T=2.2611 T=0.2348 T=0.3913 T=0.2348 T=-1.1543 T=-0.313 T=1.35

斜率下降下降下降下降下降上升上升下降上升蘭陽溪

MK T=0.2489 T=-0.2556 T=-1.4395 T=-0.5688 T=-0.5688 T=1.1199 T=-0.0533 T=-1.6887 T=0.3377

4500

4000

3500

3000

2500

2000

(mm)

1963 1970 1977 1984 1991 1998 2005

( )

3

10

( )

(3 )

(10 )

y = 10.225(x-1963)+2986.6y = 8.0344(x-1963)+3033.3y = 5.0026(x-1963)+3097.9

1963-2007

圖 1 淡水河年雨量及移動平均趨勢圖

雨量，故將高於 50 mm 的日雨量資料視為大雨，

高於 130 mm 的日雨量資料視為豪雨。

四、降雨量分析

4.1 北部地區趨勢分析

由表 9、圖 1、圖 2 可看出淡水河流域年總

雨量有顯著增加趨勢，年最大一日、二日降雨

量、全年不降雨天數、年發生豪雨天數與年發生

大雨天數都呈現上升之趨勢，在年最大連續不降

雨天數則呈現下降趨勢。顯示淡水河年總降雨

量在明顯增加趨勢下，全年降雨日數卻減少，

因降雨延時縮短使得降雨較為集中、強度增

加，因而導致流域年最大 1 日、2 日降雨、年發

生豪雨及年發生大雨天數皆增加，顯示淡水河地

區發生極端降雨情形將逐年增加。

由表 9、圖 3、圖 4 可看蘭陽溪流域年總雨

量、年最大一日、二日降雨量、年發生豪雨天數

(mm)

1963 1970 1977 1984 1991 1998 2005

( )

1

2

( 1 )

( 2 )

1 2800

600

400

200

0

y = 0.7076(x-1963)+194.02y = 0.9413(x-1963)+293.49

圖 2 淡水河年最大 1、2 日降雨量趨勢圖

皆呈現下降趨勢，在全年不降雨天數、年最大連

續不降雨天數跟年發生大雨天數呈現上升趨

勢。顯示因蘭陽溪流域年總降雨量趨勢下降且全

年不降雨天數、年最大連續不降雨天數趨勢上

升，顯示年降雨總量漸少，降雨分佈又不均，導

致蘭陽地區乾旱問題將逐年上升。雖淡水河流域和蘭陽溪流域皆位於北部地

區，但趨勢明顯有不一致之情形，但還是可發現

北部地區年降雨日數減少且發生大雨天數皆增

加。

4.2 中部地區趨勢分析

由表 10、圖 5、圖 6 可看出大安溪流域在年

總雨量移動平均有顯著減少趨勢，年最大一日

降雨量、年發生大雨天數呈現下降趨勢。年最大

一日降雨量、全年不降雨天數、年最大連續不降

雨天數跟年發生豪雨天數呈現上升趨勢。顯示大

安溪流域因年總雨量明顯減少趨勢，且全年不

−8−

表 10 中區 2 流域平均雨量趨勢表

年雨量移動平均年最大降雨流域年總降雨量

3 年 10 年 1 日 2 日

全年

不降雨天數

年最大連續

不降雨天數

年發生

豪雨

年發生

大雨

斜率下降下降下降下降上升上升上升上升下降大安溪

MK T=-0.4359 T=-2.0309 T=-4.2736 T=-0.1089 T=-0.0817 T=1.3621 T=0.4631 T=-1.4983 T=-1.0079

斜率上升上升下降上升上升上升上升上升上升濁水溪

MK T=1.0296 T=0.6991 T=-0.6508 T=0.0325 T=0.3793 T=0.0325 T=1.0079 T=-2.0699 T=-0.0325

4500

3500

2500

1500

(mm)

1960 1967 1974 1981 1988 1995 2002

( )

3

10

( )

(3 )

(10 )

y = 0.7496(x-1960)+2941y = 1.4679(x-1960)+2963.4y = 3.1009(x-1960)+3052.8

1960-2007

圖 3 蘭陽溪年雨量及移動平均趨勢圖

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1000

(mm)

1972 1979 1986 1993 2000 2007( )

3

10

( )

(3 )

(10 )

y = -3.7426(x-1972)+2723.5y = -8.4947(x-1972)+2788.4y = -12.119(x-1972)+2876.6

1972-2007

圖 5 大安溪年雨量及移動平均趨勢圖

降雨天數、年最大連續不降雨天數增加，導致降

雨型態變得較為集中且不均，使得乾旱逐年上

升，發生極端降雨事件也增加。

由表 10、圖 7、圖 8 可看出濁水溪流域的年

總雨量十年移動平均趨勢呈現下降，年最大一

日、二日降雨量、全年不降雨天數、年最大連續

(mm)

1

2

( 1 )

( 2 )

1 2850

650

450

250

50

y = -0.0426(x-1960)+239.84y = -0.5156(x-1960)+363.3

1960 1967 1974 1981 1988 1995 2002

( )

圖 4 蘭陽溪年最大 1、2 日降雨量趨勢圖

(mm)

1

2

( 1 )

( 2 )

1 2

800

700

500

300

600

400

200

100

y = -0.3821(x-1972)+282.04y = 1.6356(x-1972)+357.51

1972 1979 1986 1993 2000 2007

( )

圖 6 大安溪年最大 1、2 日降雨量趨勢圖

不降雨天數、年發生豪雨天數和年發生大雨天數

皆呈上升趨勢。顯示濁水溪流域的年總雨量雖

有減少趨勢，但因全年不降雨天數、年最大連

續不降雨天數增加，將導致降雨集中、強度增

加，使得年最大一日、二日降雨量、年發生豪雨

天數和年發生大雨天數皆呈增加趨勢。且因降

−9−

表 11 南區 2 流域平均雨量趨勢表

年雨量移動平均年最大降雨流域年總降雨量

3 年 10 年 1 日 2 日

全年

不降雨天數

年最大連續

不降雨天數

年發生

豪雨

年發生

大雨

斜率下降下降下降上升上升上升上升下降上升曾文溪

MK T=-0.8095 T=-1.5494 T=-2.1821 T=-0.355 T=-0.0994 T=1.5196 T=1.8036 T=-1.5196 T=-0.1846

斜率下降下降下降上升上升上升下降下降上升高屏溪

MK T=-0.1724 T=-0.6694 T=-2.4933 T=0.431 T=0.0862 T=1.1723 T=-1.9653 T=-1.9136 T=-0.5689

3500

3000

2500

2000

1500

1000

(mm)

1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006( )

3

10

( )

(3 )

(10 )

y = 6.7761(x-1966)+2173.3y = 4.7216(x-1966)+2193y = -0.0743(x-1966)+2285.4

1966-2007

圖 7 濁水溪年雨量及移動平均趨勢圖

4500

5500

3500

2500

1500

500

(mm)

1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002 2007

( )

3

10

( )

(3 )

(10 )

y = -7.5991(x-1972)+2.898.6y = -12.988(x-1972)+2937.1y = -17.157(x-1972)+2974

1972-2007

圖 9 曾文溪年雨量及移動平均分布圖

雨分配不均，使得乾旱問題逐年增加。

中部地區在年總雨量呈現下降趨勢，但全年

不降雨天數、年最大連續不降雨天數皆增加，導

致中部地區年最大二日降雨量、年發生豪雨天數

皆增加。顯示中部地區降雨型態將變成較為集

中且分佈不均。

(mm)

1

2

( 1 )

( 2 )

1 2

700

500

300

600

400

200

100

0

y = 0.7889(x-1966)+186.22y = 2.5877(x-1966)+226.08

1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006( )

圖 8 濁水溪年最大 1、2 日降雨量趨勢圖

(mm)

1

2

( 1 )

( 2 )

1 2950

850

750

650

550

450

350

150

50

250y = 0.6759(x-1972)+273.38y = 1.9567(x-1972)+383.46

1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002 2007

( )

圖 10 曾文溪年最大 1、2 日降雨量分布圖

4.3 南部地區趨勢分析

由表 11、圖 9、圖 10 可看出曾文溪流域在

年總雨量和年發生豪雨天數呈現減少趨勢，年

最大一日、二日降雨量、全年不降雨天數、年最

大連續不降雨天數和年發生大雨天數皆呈現上

升趨勢。顯示曾文溪流域的年總雨量雖有減少

−10−

表 12 東區 2 流域平均雨量趨勢表年雨量移動平均年最大降雨

流域年總降雨量 3 年 10 年 1 日 2 日

全年

不降雨天數

年最大連續

不降雨天數

年發生

豪雨

年發生

大雨

斜率下降下降下降下降下降上升上升下降下降秀姑巒溪

MK T=-1.6052 T=-2.0085 T=-4.2044 T=-0.8547 T=-0.8130 T=2.5642 T=0.3961 T=-2.314 T=-1.1466

斜率下降下降上升下降下降上升上升上升上升卑南溪

MK T=-0.1846 T=0.1549 T=2.7111 T=0.2698 T=-0.4118 T=1.6899 T=0.5823 T=-1.2923 T=-0.0994

4000

5000

3000

2000

1000

(mm)

1959 1967 1975 1983 1991 1999 2007

( )

3

10

( )

(3 )

(10 )

y = -0.8905(x-1959)+2841.7y = -1.5804(x-1959)+2832.3y = -7.8742(x-1959)+2996

1959-2007

圖 11 高屏溪年雨量及移動平均分布圖

(mm)

1

2

( 1 )

( 2 )

1 2

700

500

300

100

y = 0.5826(x-1959)+245.95y = 0.7576(x-1959)+370.27

1959 1966 1973 1980 1987 1994 2001

( )

圖 12 高屏溪年最大 1、2 日降雨量分布圖

趨勢，但全年不降雨天數、年最大連續不降雨

天數則增加，導致年最大一日、二日降雨量和

年發生大雨天數皆呈增加趨勢。在年總雨量與

降雨天數減少，而年最大連續不降雨天數則呈

顯著增加，導致乾旱問題嚴重。

由表 11、圖 11、圖 12 可看出高屏溪流域年

總雨量、年最大連續不降雨天數和年發生豪雨天

數呈現減少趨勢，年最大一日、二日降雨量、

年不降雨總天數和年發生大雨天數呈現上升趨

勢。顯示高屏溪的年總雨量雖有減少趨勢，但

全年不降雨天數增加，導致年最大一日、二日

降雨量和年發生大雨天數皆呈增加趨勢。年總

雨量十年移動平均呈現顯著下降趨勢，而降雨型

態又變為不均且集中，導致缺水問題嚴重。

南部地區年總雨量十年移動平均皆呈現顯

著下降趨勢，年最大一日、二日降雨量、全年不

降雨天數和年發生大雨天數呈現上升趨勢。顯示

降雨型態將變成降雨延時縮短、降雨強度增加，

發生極端降雨漸增加。且也將導致對仰賴濕季雨

量來供乾季利用的南部地區可利用之水資源會

越來越少，使得南部缺水現象日益嚴重。

4.4 東部地區趨勢分析

由表 12 及圖 13、圖 14 可看出秀姑巒溪流

域年總雨量呈現顯著減少趨勢，年最大一日、二

日降雨量、年發生豪雨天數和年發生大雨天數為

減少趨勢，全年不降雨天數顯著增加與年最大連

續不降雨天數呈現上升趨勢。顯示秀姑巒溪在年

總雨量的顯著減少趨勢，使得雖年不降雨總天

數、年最大連續不降雨天數趨勢增加，仍然導致

年最大一日、二日降雨量、年發生豪雨天數和年

發生大雨天數皆呈減少趨勢。在年總雨量與降雨

天數顯著減少，年最大連續不降雨天數增加，顯

示秀姑巒溪流域乾旱期將逐年上升。

由表 12 及圖 15、圖 16 可看出卑南溪流域年

總雨量十年移動平均呈現顯著增加趨勢，年不降

雨總天數、年最大連續不降雨天數為上升趨勢，

使得年最大一日、二日降雨量、年發生豪雨天數

與年發生大雨天數皆為增加趨勢。顯示未來卑南

溪溪流域降雨型態將變成顯示出降雨集中、降雨

−11−

3000

3500

2500

2000

1500

1000

(mm)

1981 1986 1991 1996 2001 2006

( )

3

10

( )

(3 )

(10 )

y = -19.642(x-1981)+2628.3y = -21.765(x-1981)+2682.8y = -23.348(x-1981)+2822.8

1981-2007

圖 13 秀姑巒溪年雨量及移動平均趨勢圖

(mm)

1

2

( 1 )

( 2 )

1 2

700

500

300

100

y = -2.6483(x-1981)+334.21y = -4.5525(x-1981)+489.36

1981 1986 1991 1996 2001 2006

( )

圖 14 秀姑巒溪年最大 1、2 日降雨量趨勢圖

3000.0

2500.0

2000.0

1500.0

1000.0

(mm)

1973 1980 1987 1994 2001

( )

3

10

( )

(3 )

(10 )

y = -5.263(x-1973)+2124.2y = -0.092(x-1973)+1996.4y = 7.0516(x-1973)+1809.8

1973-2007

圖 15 卑南溪年雨量及移動平均趨勢圖

(mm)

1

2

( 1 )

( 2 )

1 2

1000

800

600

400

200

0

y = -0.9311(x-1973)+292.18y = -2.5767(x-1973)+427.39

1973 1980 1987 19946 2001( )

圖 16 卑南溪年最大 1、2 日降雨量趨勢圖

強度增加，發生極端降雨事件增加。

雖秀姑巒溪流域和卑南溪溪流域皆位於東

部地區，但趨勢明顯有不一致之情形。但還是可

發現東部地區年不降雨天數和年最大連續不降

雨天數皆增加。

4.5 台灣降雨空間分析

將各區流域之降雨量趨勢整理成表 13，可

看出對台灣整體而言，在年總降雨量的趨勢來

說，西半部由北而南呈現減少的趨勢，東半部則

由南往北呈現減少的趨勢。在年最大一日、二日

降雨量方面，在台灣西半部地區皆呈現增加趨

勢，除大安溪年最大一日例外，而在台灣東半部

則皆呈現減少趨勢。在年不降雨總天數方面，全

台灣皆有增加趨勢，而年最大連續不降雨天數與

年發生大雨天數也大致為增加趨勢。

4.6 各流域之頻率分析

本研究將各流域年最大一日降雨量與年最

大二日降雨量之數據，進行頻率分析，年最大一

日、二日暴雨頻率分析方法依據民國 90 年 12 月

經濟部水利署公告之「水文設計應用手冊」成

果，選用二參數對數常態、三參數對數常態、皮

爾遜第三型分布、對數皮爾遜第三型分布及極端

值一型分布等五種常用於極端事件之機率分布

進行頻率分析，再將分析結果做 K-S 檢定，結果

分別為下表 14 到表 21 所示：

−12−

表 13 各流域平均雨量趨勢表(灰底代表顯著之趨勢)

區域流域年

總雨量 3 年移動

10 年移動

年最大

1 日年最大

2 日全年不降

雨天數年最大連續不降雨天數

年發生豪雨天數

年發生大雨天數

年平均降

雨量(mm)

淡水河上升上升上升上升上升上升下降上升上升 3212 北區

蘭陽溪下降下降下降下降下降上升上升下降上升 2923

大安溪下降下降下降下降上升上升上升上升下降 2658 中區

濁水溪上升上升下降上升上升上升上升上升上升 2312

曾文溪下降下降下降上升上升上升上升下降上升 2769 南區

高屏溪下降下降下降上升上升上升下降下降上升 2820

秀姑巒溪下降下降下降下降下降上升上升下降下降 2373 東區

卑南溪下降下降上升下降下降上升上升上升上升 2030

表 14 淡水河頻率分析與 K-S 檢定結果表

重現期距(年) K-S 檢定分析方法時間

2 5 10 20 25 50 100

標準誤差

SE 臨界值最大值檢定結果

二參數對數常態 195 268 316 363 377 423 469 0.681 0.1054 通過

三參數對數常態 207 277 316 349 358 386 412 0.577 0.1396 通過

皮爾遜三型分布 207 277 316 349 358 386 412 0.577 0.1238 通過

對數皮爾遜三型 199 278 325 368 380 418 453 0.597 0.3656 不通過

極端值一型分布

1 日

197 277 331 382 398 448 497 0.646

0.2027

0.1322 通過

二參數對數常態 286 411 497 582 609 694 780 0.731 0.1123 通過

三參數對數常態 296 423 501 573 595 662 727 0.707 0.1218 通過

皮爾遜三型分布 295 424 503 575 597 663 726 0.707 0.1139 通過

對數皮爾遜三型 292 425 509 586 610 681 749 0.690 0.2743 不通過


2 日

292 432 524 613 641 727 813 0.609

0.2027

0.1004 通過 1. 本次分析：資料年數 45 年(1963-2007 年) 2. 最大一日分析之最大值 381.7 mm、最小值 73.1 mm、平均值 209.6 mm、標準偏差 81.8 mm、偏歪係數 0.2、對數平均值 55.3、對數標

準偏差 0.43、對數偏歪係數-0.44 3. 最大二日分析之最大值 740.4 mm、最小值 89.7 mm、平均值 314.2 mm、標準偏差 141.9 mm、偏歪係數 0.81、對數平均值 5.6、對數

標準偏差 0.48、對數偏歪係數-0.38

表 15 蘭陽溪頻率分析與 K-S 檢定結果表


2 5 10 20 25 50 100

標準誤差


二參數對數常態 195 268 316 363 377 423 469 0.7223 0.1090 通過

三參數對數常態 207 277 316 349 358 386 412 0.7302 0.1109 通過

皮爾遜三型分布 207 277 316 349 358 386 412 0.7453 0.1768 通過

對數皮爾遜三型 199 278 325 368 380 418 453 0.7453 0.531 不通過


1 日

197 277 331 382 398 448 497 0.7071

0.1962

0.0994 通過

二參數對數常態 325 453 538 621 647 729 812 0.6593 0.0598 通過

三參數對數常態 333 462 541 614 636 704 771 0.6497 0.0607 通過

皮爾遜三型分布 332 463 543 616 638 705 769 0.6497 0.0717 通過

對數皮爾遜三型 328 461 547 627 652 729 803 0.6146 0.5474 不通過


2 日

329 469 563 652 680 768 855 0.5516

0.1962

0.0608 通過 1. 本次分析：資料年數 48 年(1960-2007 年) 2. 最大一日分析之最大值 606.8 mm、最小值 96 mm、平均值 238.8 mm、標準偏差 94.6 mm、偏歪係數 1.14、對數平均值 5.4、對數標準

偏差 0.4、對數偏歪係數-0.31 3. 最大二日分析之最大值 810.6 mm、最小值 135.2 mm、平均值 351.2 mm、標準偏差 143.7 mm、偏歪係數 0.82、對數平均值 5.8、對數


−13−

表 16 大安溪頻率分析與 K-S 檢定結果表


2 5 10 20 25 50 100

標準誤差


二參數對數常態 250 362 440 517 541 619 698 0.8744 0.1460 通過

三參數對數常態 262 376 444 506 525 582 636 0.8703 0.1467 通過

皮爾遜三型分布 261 376 445 507 526 582 635 0.8703 0.1127 通過

對數皮爾遜三型 247 367 453 540 568 659 753 0.8703 x 不通過


1 日

256 384 469 550 576 655 734 0.8044

0.2266

0.1521 通過

二參數對數常態 352 506 611 715 748 852 958 1.0571 0.1706 通過

三參數對數常態 368 523 616 700 726 803 877 1.0588 0.1688 通過

皮爾遜三型分布 367 524 618 702 727 803 875 1.0588 0.1253 通過

對數皮爾遜三型 347 510 627 745 784 908 1038 1.0588 x 不通過


2 日

359 534 649 760 795 904 1011 1

0.2266

0.1755 通過

1. 本次分析：資料年數 36 年(1972-2007 年) 2. 最大一日分析之最大值 573.5 mm、最小值 122.7 mm、平均值 275.4 mm、標準偏差 127.8 mm、偏歪係數 0.68、對數平均值 5.5、對數

標準偏差 0.47、對數偏歪係數 0.07 3. 最大二日分析之最大值 838 mm、最小值 169.9 mm、平均值 386.1 mm、標準偏差 174.2 mm、偏歪係數 0.67、對數平均值 5.9、對數標

準偏差 0.45、對數偏歪係數 0.12

表 17 濁水溪頻率分析與 K-S 檢定結果表


2 5 10 20 25 50 100

標準誤差


二參數對數常態 183 267 326 384 403 461 522 0.6892 0.0899 通過

三參數對數常態 193 278 329 375 388 430 469 0.6405 0.1002 通過

皮爾遜三型分布 193 279 330 375 389 430 469 0.6405 0.0914 通過

對數皮爾遜三型 183 274 337 399 419 480 542 0.6405 x 不通過


1 日

187 282 345 406 425 484 542 0.5916

0.2098

0.1030 通過

二參數對數常態 254 366 443 519 544 620 698 0.7071 0.1369 通過

三參數對數常態 259 373 446 515 537 604 670 0.7338 0.0554 通過

皮爾遜三型分布 257 374 449 519 541 606 670 0.7161 0.1001 通過

對數皮爾遜三型 252 366 448 530 557 642 731 0.6793 x 不通過


2 日

259 385 469 548 574 652 729 0.6519

0.2098

0.0664 通過

1. 本次分析：資料年數 42 年(1966-2007 年) 2. 最大一日分析之最大值 445.2 mm、最小值 66.4 mm、平均值 202.4 mm、標準偏差 96 mm、偏歪係數 0.62、對數平均值 5.2、對數標準

偏差 0.49、對數偏歪係數-0.13 3. 最大二日分析之最大值 651 mm、最小值 109.7 mm、平均值 279.1 mm、標準偏差 127.2 mm、偏歪係數 1.07、對數平均值 5.5、對數標

準偏差 0.44、對數偏歪係數 0.11

表 18 曾文溪頻率分析與 K-S 檢定結果表


2 5 10 20 25 50 100

標準誤差


二參數對數常態 256 378 463 547 574 661 749 0.9374 0.1124 通過

三參數對數常態 272 395 468 532 552 610 665 0.8291 0.0880 通過

皮爾遜三型分布 272 396 469 533 552 610 664 0.8291 0.0805 通過

對數皮爾遜三型 261 395 481 560 585 659 729 0.7905 0.1996 通過


1 日

264 403 495 584 612 698 784 0.7785

0.2298

0.0814 通過

二參數對數常態 375 551 674 796 836 960 1087 1.1009 0.1289 通過

三參數對數常態 397 576 682 777 806 892 974 1 0.1078 通過

皮爾遜三型分布 396 577 683 778 807 892 973 1 0.0967 通過

對數皮爾遜三型 384 576 697 807 841 941 1036 0.9354 0.2023 通過


2 日

386 587 721 849 890 1015 1139 0.9045

0.2298

0.0848 通過

1. 本次分析：資料年數 35 年(1972-2007 年缺 1997 年) 2. 最大一日分析之最大值 585.1 mm、最小值 66.1 mm、平均值 284.9 mm、標準偏差 138.7 mm、偏歪係數 0.57、對數平均值 5.5、對數

標準偏差 0.53、對數偏歪係數-0.42 3. 最大二日分析之最大值 912.5 mm、最小值 87.1 mm、平均值 416.7 mm、標準偏差 200.8 mm、偏歪係數 0.61、對數平均值 5.9、對數


−14−

表 19 高屏溪頻率分析與 K-S 檢定結果表


2 5 10 20 25 50 100

標準誤差


二參數對數常態 246 325 376 424 439 485 531 0.6188 0.0779 通過

三參數對數常態 257 333 375 411 421 452 480 0.5107 0.0806 通過

皮爾遜三型分布 257 333 375 411 421 452 480 0.5107 0.0816 通過

對數皮爾遜三型 251 333 382 424 437 475 509 0.5107 0.3578 不通過


1 日

246 332 390 444 462 515 569 0.6188

0.1942

0.0795 通過

二參數對數常態 363 495 582 665 692 773 855 0.7718 0.1084 通過

三參數對數常態 375 507 584 652 673 735 793 0.7372 0.1211 通過

皮爾遜三型分布 375 507 585 653 674 735 792 0.7372 0.1183 通過

對數皮爾遜三型 364 503 593 678 704 785 865 0.7372 X 不通過


2 日

365 510 606 698 727 817 906 0.7293

0.1942

0.1295 通過


標準偏差 0.36、對數偏歪係數-0.41 3. 最大二日分析之最大值 824.3 mm、最小值 165.3 mm、平均值 388.5 mm、標準偏差 148.1 mm、偏歪係數 0.55、對數平均值 5.9、對數


表 20 秀姑巒溪頻率分析與 K-S 檢定結果表


2 5 10 20 25 50 100

標準誤差


二參數對數常態 277 387 461 532 555 626 697 1.0954 0.1050 通過

三參數對數常態 295 402 461 511 526 569 609 0.9574 0.1441 通過

皮爾遜三型分布 295 402 461 511 526 569 609 0.9574 0.1038 通過

對數皮爾遜三型 288 408 475 531 547 594 634 0.9128 0.3751 不通過


1 日

281 409 493 574 600 679 757 0.9797

0.2617

0.1161 通過

二參數對數常態 402 547 643 735 764 853 943 1.3416 0.0963 通過

三參數對數常態 - - - - - - - - - -

皮爾遜三型分布 431 568 638 697 713 762 805 1.0606 X 不通過

對數皮爾遜三型 425 578 656 715 731 775 811 1.0206 0.2449 通過


2 日

406 573 684 791 825 929 1032 1.2649

0.2617

0.1286 通過

1. 本次分析：資料年數 27 年(1981-2007 年) 2. 最大二日分析之最大值 727.2 mm、最小值 109.8 mm、平均值 430.2 mm、標準偏差 162.9 mm、偏歪係數-0.04、對數平均值 6、對數標

準偏差 0.45、對數偏歪係數-1.00 3. 最大二日分析之最大值 727.2 mm、最小值 109.8 mm、平均值 430.2 mm、標準偏差 162.9 mm、偏歪係數-0.04、對數平均值 6、對數標

準偏差 0.45、對數偏歪係數-1.00

表 21 卑南溪頻率分析與 K-S 檢定結果表


2 5 10 20 25 50 100

標準誤差


二參數對數常態 249 364 444 523 549 629 712 0.9045 0.0934 通過

三參數對數常態 258 375 448 516 537 600 662 0.8838 0.1075 通過

皮爾遜三型分布 257 376 450 518 539 601 661 0.8838 0.1010 通過

對數皮爾遜三型 260 384 455 515 533 583 627 0.9185 0.1692 通過


1 日

255 387 474 558 584 666 747 0.7785

0.2298

0.0738 通過

二參數對數常態 346 501 608 713 747 854 963 1.3484 0.1497 通過

三參數對數常態 347 503 609 713 746 850 955 1.3806 0.1323 通過

皮爾遜三型分布 342 504 615 721 754 857 959 1.3919 X 不通過

對數皮爾遜三型 365 523 612 685 706 765 817 1.4469 0.1746 通過


2 日

354 531 648 760 796 906 1015 1.3371

0.2298

0.1075 通過


標準偏差 0.53、對數偏歪係數-0.76 3. 最大二日分析之最大值 1029.9 mm、最小值 89.3 mm、平均值 381 mm、標準偏差 176.1 mm、偏歪係數 1.4、對數平均值 5.8、對數標

準偏差 0.5、對數偏歪係數-0.79

−15−

4.7 各流域極端值趨勢分析

將各流域之年最大一日降雨量、年最大二日

降雨量所求出的五種機率分佈，在通過 K-S 檢定

的條件限制下，選取 SE 值最小的分佈為最佳機

率分佈。之後分別對最大一日降雨資料與最大二

日降雨資料進行以 25 年平移為資料之頻率分

析。由於流域皆為中央管河川，設計洪峰流量為

100 頻率年，故將所得結果以重現期距 100 年之

數據繪製成圖 17-圖 24。以圖 17 為例來說，第

一筆資料為 1963-1987 年淡水河最大 1、2 日

降雨量，1 日以皮爾遜三型分佈所求得之 100

頻率年之數據，2 日為以極端值一型分佈所求得

之 100 頻率年之數據。第二筆資料為 1964-1988

年之最大 1、2 日降雨量資料，以此類推。再將

所得之數據進行趨勢分析及 M-K 檢定，結果如

表 22 所示。

由表 22 可知，北部地區年最大一日、二日

暴雨量皆為顯著增加趨勢。中部地區大安溪流域

一日暴雨量為顯著減少趨勢，二日暴雨洪峰量則

為增加趨勢。濁水溪流域則皆為顯著增加趨勢。

南部地區曾文溪流域在一日暴雨量為增加趨

勢，二日暴雨洪峰量則為顯著增加趨勢。高屏溪

流域在一日暴雨量為顯著減少趨勢，在二日暴雨

量則為增加趨勢。東部地區之秀姑巒溪流域方

面，由於資料筆數過少，趨勢皆為減少但參考價

值較低。卑南溪流域在一日暴雨量為顯著增加趨

勢，二日暴雨量則為增加趨勢。

若不參考東區秀姑巒溪流域之資料來看，全台灣

在年最大二日暴雨量趨勢皆為增加，由此可推估

全台河川在洪峰流量年年增加，導致堤防高度都

需增高或工程排洪量需提升。且台灣在年最大二

日降雨頻率分析，最佳機率分佈為極端值一型分

佈。而在年最大一日降雨頻率分析中，也有半

數最佳機率分佈為極端值一型分佈。

550

600

500

450

400

350

(mm)

1

2

( 2)

( 1)

y = 4.4571x + 347.5R2 = 0.8666

y = 6.5312x + 418.25R2 = 0.8594

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

圖 17 淡水河最大 1 日、2 日降雨移動平均分佈圖

(100 年重現期距)

900

1000

800

700

600

500

400

(mm)

1

2

( 2)

( 1)

y = 9.01x + 455R2 = 0.7948

y = 7.2804x + 782.45R2 = 0.6285

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

圖 18 蘭陽溪最大 1 日、2 日降雨移動平均分佈圖


1050

1100

1000

950

900

750

800

850

700

(mm)

1

2

( 2)

( 1)

y = -3.6853x + 759.12R2 = 0.4343

y = 7.8846x + 956.17R2 = 0.4508

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

圖 19 大安溪最大 1 日、2 日降雨移動平均分佈圖


850

950

750

650

550

450

(mm)

1

2

( 2)

( 1)

y = 6.13x + 477.65R2 = 0.8094

y = 16.505x + 565.37R2 = 0.9237

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

圖 20 濁水溪最大 1 日、2 日降雨移動平均分佈圖


−16−

表 22 流域頻率分析最佳分佈及趨勢分析結果表(灰底代表顯著之趨勢)

週期 100 年最大一日降雨週期 100 年最大二日降雨區域流域

趨勢 M-K 分析方法趨勢 M-K 分析方法

淡水河上升 T=5.2543 皮爾遜三型分佈上升 T=5.3147 極端值一型分佈北區

蘭陽溪上升 T=4.7654 極端值一型分佈上升 T=3.4726 極端值一型分佈

大安溪下降 T=-2.1943 極端值一型分佈上升 T=1.5086 極端值一型分佈中區

濁水溪上升 T=4.3559 極端值一型分佈上升 T=4.9619 極端值一型分佈

曾文溪上升 T=0.7006 極端值一型分佈上升 T=2.1019 極端值一型分佈南區

高屏溪下降 T=-2.7559 三參數對數常態上升 T=-0.0934 極端值一型分佈

秀姑巒溪下降 T=-1.5341 皮爾遜三型分佈下降 T=-1.5341 對數皮爾遜三型東區

卑南溪上升 T=2.1019 極端值一型分佈上升 T=1.3234 極端值一型分佈

1200

1300

1100

1000

900

800

700

(mm)

1

2

( 2)

( 1)

y = 4.7545x + 741.29R2 = 0.1964

y = 15.791x + 1003R2 = 0.6015

1 3 5 7 9 11

圖 21 曾文溪最大 1 日、2 日降雨移動平均分佈圖


900

1000

800

700

600

500

400

(mm)

1

2

( 2)

( 1)

y = -1.2046x + 487.18R2 = 0.2316

y = 0.9223x + 879.09R2 = 0.0267

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

圖 22 高屏溪最大 1 日、2 日降雨移動平均分佈圖


800

850

750

700

650

600

550

(mm)

1

2

( 2)

( 1)

y = -17.5x + 636.33R2 = 0.5668

y = -13.5x + 819R2 = 0.2242

1 2 3

圖 23 秀姑巒溪最大 1 日、2 日降雨移動平均分佈

圖(100 年重現期距)

1000

1100

900

800

700

600

(mm)

1

2

( 2)

( 1)

y = 2.9091x + 6 74.64R2 = 0.0903

y = 2.5182x + 887.53R2 = 0.0158

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

圖 24 卑南溪最大 1 日、2 日降雨移動平均分佈圖


六、結論

由上述結果可歸納下列幾點現象：

1. 北部地區在位於中央山脈的東、西部，降雨趨

勢並不一致，但年降雨日數減少且發生大雨

天數皆增加。年最大一日、二日暴雨洪峰量

皆為顯著增加趨勢，位於東半部的宜蘭地區

也會發生缺水現象。

−17−

2. 中部地區年總雨量呈現下降趨勢，但年不降總

雨天數、年最大連續不降雨天數皆增加，導致

年最大二日降雨量、年發生豪雨天數、年最大

二日暴雨洪峰量皆為增加趨勢。顯示中部地區

降雨型態變得較為降雨集中且不均。

3. 南部地區年總雨量呈現下降趨勢，而降雨型態

又變成降雨延時縮短、降雨強度增加，使得極

端降雨漸增加。導致仰賴濕季雨量來供乾季利

用的南部地區可調配水資源越來越少，使得南

部地區缺水現象日益嚴重。

4. 東部地區在並無很明顯之規律，原因可能是東

部地區過於狹長或秀姑巒溪流域降雨資料年

數太短之因數，導致這兩個分為南北的流域降

雨趨勢不同。但還是可發現東部地區年不降雨

天數和年最大連續不降雨天數皆增加。

5. 對台灣整體而言，在年總降雨量的趨勢來說，

西半部由北而南呈現減少的趨勢，東半部則由

南往北呈現減少的趨勢。極端降雨在全台灣各

地區也都有漸增之趨勢，且因為全台灣年降雨

天數都有逐年降低趨勢，使得台灣未來的降雨

型態將變成降雨延時縮短、降雨集中、強度更

強，使得瞬時暴雨量增大而造成淹水現象。而

乾旱情形也會在中南部地區、東部地區宜蘭地

區逐年嚴重。

6. 台灣在年最大二日暴雨量皆為增加趨勢，可推

估全台河川在洪峰流量年年增加，導致堤防高

度都需增高或工程排洪量需提升，且有必要重

新評估現有水工設施的防洪效果。

7. 台灣在年最大二日降雨頻率分析中，最佳機率

分佈為極端值一型分佈。而在年最大一日降雨

頻率分析中，在最佳機率分佈有一半為極端值

一型分佈。所以極端值一型分佈為設計台灣河

川降雨頻率分析中較為常用之機率分佈。

8. 台灣面積雖小，但南北降雨特性差異明顯，且

近年來氣候變遷對台灣降雨之時間與空間特

性變化，對洪、旱特性均有所影響，本文僅為

初步之統計分析結果，對於不同地區，其雨量

之變異並不一定有明顯之趨勢改變，故進一步

分析與了解其變化機制仍有其必要。

誌謝

本研究感謝行政院國科會提供經費(計畫編

號: 97-2625-M-035-003-)，使得以順利完成，在

此誌上感謝。

參考文獻

1. 虞國興、許書平，(1998)「氣候變遷對水資源

之衝擊-雨量分析」，中國農業工程學報第 44

卷第 1 期，第 9 至 24 頁。

2 金紹興、謝明昌，(2001)「氣候變遷對台灣水

文環境之影響」，新世紀水資源問題研析與

對策研討會，第 A-1 至 A-7 頁。

3. 經濟部水資源統一規劃委員會(1995)，氣候變

遷對台灣水文環境之影響之研究。

4. 汪中和(2004)，「臺灣降雨的長期變化及對環

境的衝擊」，自然與文化研討會，行政院農

業委員會林業試驗所，第 50 至 54 頁。

5. 許晃雄、柯文雄、鄒治華、陳正達(2000)，「台

灣環境變遷與全球環境變遷衝擊之評析-氣

候變遷」，行政院國家科學委員會專題研究

計畫成果報告。

6. 吳瑞賢、朱佳仁、林永敏、蘇文瑞，(1994)

「台灣北部地區溫度、雨量變遷之初步探

討」，農業工程研討會論文集，第 401 至 407

頁。

7. 吳志剛、楊道昌、游保杉，(2002)「氣候變遷

對高屏溪流域水資源之衝擊探討」，第十一

屆水利工程研討會。

8. 鄭克聲，(2003)「氣候變遷對降雨時空分布特

性影響之探討」，農業水利科技研究發展九

十一年度成果發表討論會。

9. 宋嘉文，(2003)「氣候變遷對台灣西半部地區

降雨及乾旱影響之研究」，國立成功大學水

利及海洋工程學系碩士論文。

10. 郭振泰、徐年盛、林旭信、顏子豪，(2008)

「氣候變遷趨勢分析-以淡水河為例」，第十

七屆水利工程研討會。

11. 顏月珠，(1992)無母數統計方法，陳昭明發

行。

−18−

12. Serrano, A., V. L. Mateos and J. A. Garcia,

(1999) “Trend Analysis of Monthly Precipitation

Over the Iberian Peninsula for the Period

1921-1995”, Physics and Chemistry of the Earth,

Part B: Hydrology, Oceans and Atmosphere,

Elsevier Science, 24(1-2), pp. 85-90.

13. Lucero, O. A., Rozas, (2002) “Characteristics of

aggregation of daily rainfall in a middle-latitudes

region during a climate variability in annual

rainfall amount”, Atmospheric Research, 61, pp.

35-48.

14. Timothy, J. O. Hulme, P. D. Jones and T. A.

Basnett, (2000) “Observed Trend in The Daily

Intensity of United Kingdom Precipitation”,

International Journal of Climatology, 20, pp.

347-364.

15. Collischonn, W., C. E. M. Tucci and R. T.

Clarke, (2001) “Further evidence of changes in

the hydrological regime of the River Paraguay:

part of a wider phenomenon of climate change?”,

Journal of Hydrology, 245, pp. 218-238.

收稿日期：民國 98 年 1 月 20 日

修正日期：民國 98 年 4 月 13 日

接受日期：民國 98 年 4 月 17 日

台灣區域降雨趨勢分析 - twaes.org.t · 2.1 徐昇氏多邊形法...

Documents