即時定量降雨預報資料運用於洪水預警系統

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辛侑餘(YOU-YU XIN) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

即時定量降雨預報資料運用於洪水預警系統
(Application of Real-Time Quantitative Rainfall Forecast in Flood Warning System)

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摘要(中)

本研究為驗證並改善洪水水位預警模式之預報結果，分別將 2019
年的 4 場降雨事件之 QPF 雷達降雨預報資料以 3 種不同方式計算
QPF 之降雨量，並輸入至模式中，以評估其優劣。結果顯示，在單峰
形降雨事件中以預測平均計算 QPF 降雨量輸入模式模擬水位可以有
效提升只使用單一時刻之 QPF 降雨量模擬之準確性，並且降低洪峰
誤差，其他降雨型態下對水位預測的精準度提升不明顯，但可以減少
單一時刻極值造成的影響。此外評估即時校正(Realtime Correct,RT)對
模式質量守恆之影響性，模式經 RT 即時校正後河道總水量改變幅度
約為+0.02%~0.26%，總流量的改變量約為 16%~42%，由於率定曲線
本身亦存在許多不確定性，此改變量應屬可接受的範圍。故應用 RT
對模式預測水位進行即時校正具有一定的可信度，且對模式的平衡不
會造成過大的衝擊。

摘要(英)

In order to verify and improve the forecast results of the flood warning system,the QPF radar rainfall forecast data of four rainfall event in 2019 were used to estimate the rainfall in three different ways and was input to the model to evaluate their pros and cons.The results show that in a singlepeak rainfall event, using average of forecast to estimate the QPF rainfall in model can effectively improve the accuracy of the forecasting that only uses single prediction value in model, and reduces the flood peak error.The increase in accuracy of water level prediction of other rainfall types is not significant, but it can reduce the impact of extreme values at a single prediction value. In addition, the impact of Realtime Correct (RT) on the conservation of model quality is evaluated. After the model is instantly corrected by RT, the amount of change in the total water volume of the river channel is about +0.02%~0.26%, and the difference of total flow is about 16%~42%. Therefore, the application of RT to real-time correction of the model′s predicted water level has a certain degree of credibility.

關鍵字(中)

★ 水文模式
★ WASH123D
★ 洪水預報
★ 雷達雨量
★ 即時校正

關鍵字(英)

★ Hydrological model
★ WASH123D
★ Flood forecasting
★ Radar rainfall
★ Real time correction

論文目次

摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 X
第一章緒論 1
1.1研究動機及目的 1
1.2研究架構 2
1.3研究流程 3
第二章文獻回顧 4
2.1降雨逕流模式HEC-HMS 4
2.2水文數值模式WASH123D 5
2.3雷達降雨應用 7
第三章模式建置 10
3.1研究區域 10
3.1.1水文資料 11
3.1.2地文資料 12
3.2區域模式 14
3.2.1 A、B 區塊 HEC-HMS 模式建立 14
3.2.2 C區塊模擬WASH123D 格網建立 15
3.3雷達降雨資料 16
3.3.1 劇烈天氣系統 17
3.3.2雷達產品資訊 18
3.3.3 雷達觀測原理與誤差 18
3.3.4 QPESUM 網格繪製 23
3.4降雨逕流模式HEC-HMS 25
3.4.1 HEC-HMS 簡介 25
3.4.2 HEC-HMS 之參數分析 26
3.5水文數值模式WASH123D 28
3.5.1 WASH123D 之簡介 28
3.5.2 WASH123D 之理論介紹 29
3.6模式校正方法 33
3.7 模式驗證方法 37
第四章結果與討論 39
4.1 物理即時修正運作原理 39
4.2 物理即時修正結果探討 41
4.2.1降雨事件選取 41
4.2.2 RT模擬結果 41
4.2.3於測站單點之QPF降雨預測資料與測站觀測資料比較 58
4.2.4 流域之QPF降雨預測資料與徐昇式法計算之測站觀測資料比較 64
4.2.5 水位校正量 69
4.3 WASH123D數據探討 74
第五章結論與建議 78
5.1 結論 78
5.2 建議 78
參考文獻 79

參考文獻

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指導教授

吳瑞賢(Ray-Shyan Wu)

審核日期

2021-10-26

推文