| 姓名 |
田璦菁(Ai-Jing Tain)
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畢業系所 |
土木工程學系 |
| 論文名稱 |
颱洪期間區域總雨量估計最佳化之研究
(A Comparative Analysis of Techniques for the Estimationof Regional Precipitation in Typhoon events)
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| 摘要(中) |
台灣地處亞熱帶，位於西太平洋北迴歸線上之區域，造成颱風災害頻繁，且降雨在時間與空間分佈上呈現不均勻現象，因此本研究將針對颱洪期間區域降雨量進行一系列的研究，以瞭解颱洪期間區域降雨量分佈之特性，希望研究結果能夠提供石門水庫集水區防災工程之用。
本研究將以交通部中央氣象局從1986年至2001年間，所發佈的侵台颱風作為基礎，以石門水庫集水區內15個雨量站進行研究。先以具時變性及具定常性之半變異圖模式分別描述不同降雨延時之降雨空間變異特性，並以1996年賀伯颱風、2001年桃芝颱風與2001年納莉颱風進行驗證，接著比較算數平均法（Arithemtical averaging method）、徐昇式多邊形法（Thiessen polygons method）與克利金法（Kriging method）估算不同降雨延時平均雨量之差異性，並討論區域內雨量站數多寡對算數平均法、徐昇式多邊形法推估平均雨量準確度之影響。
由分析結果顯示，當降雨延時很短(如：1hr降雨)時，並不建議以克利金法描述區域降雨特性，因驗證結果發現在短時間內，推估點之降雨量誤差相當明顯，但隨降雨時間愈長，推估點之誤差範圍逐漸變小且變化較穩定。而在一般傳統平均雨量方法推估區域平均雨量部份，其方法適用性應考慮降雨延時長短，因在短時間(如：1hr降雨)以算數平均法、徐昇式多邊形法與克利金法三者方法差異性比較明顯，隨降雨時間愈長則以三種方法任何一種方法估算，其差異性並不大。本研究發現在石門水庫集水區內，以誤差範圍在10%以內為標準，以算數平均法估算區域平均雨量，若擁有區域內三分之二以上之雨量站，其推估之雨量可代表區域平均雨量特性，而徐昇式多邊形法推估，若擁有二分之一以上雨量站，估算平均雨量之準確度亦可代表區域平均雨量。 |
| 摘要(英) |
The weather in Taiwan, being located at the subtropical zone in western Pacific Ocean, is the typical island climate. The damage of typhoon events happened to Taiwan can be related to its characteristics such as the temporal-spatial disproportionate distribution in precipitation. This study not only focuses to identify the precipitation in typhoon events but also provides in sights to Shih-Men Watershed for engineering design。
The precipitation record of typhoon events form 1986 to 2001, based on the Central Weather Bureau and 15 rain-gages in Shih-Men Watershed is used for analysis on this study. Firstly, the time-variant model and non-variant model are employed to discuss the spatial variability of different rainfall duration, and the typhoon of HEB(1996)、TORAJI(2001) and NARI(2001) is taken for case study. Secondly, the difference of regional precipitation have been compared by applying Arithmetical averaging method、Thiessen polygons method and Kriging method. Finally, this study estimates the rainfall of the Shih-Men Watershed by using different sets of rain-gage record and to detect the effective of statistical accuracy.
From the results, it is not suggesting to describe precipitation properties by applying Kriging method in the case of short duration, because there exists obviously error of counting value. But the errors are becoming less with increasing of rainfall duration. Therefore, applying traditions precipitation methods to estimate original area mean rainfall should be considered carefully. For short rainfall duration cases, the results show obviously difference among Arithmetical averaging、Thiessen polygons and Kriging method. However, as the increasing of rainfall duration, the difference decreases. To obtain a acceptable accuracy, the method of Arithmetical averaging can be used with more than one-third rain-gages on this watershed, while Thiessen polygons method should be with more than half of total gauges to estimating area mean rainfall. |
| 關鍵字(中) |
★ 算數平均法
★ 徐昇式多邊形法
★ 克利金法 |
關鍵字(英) |
★ Thiessen polygons
★ Arithmetical averaging
★ Krigi |
| 論文目次 |
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目錄 Ⅲ
圖目錄 Ⅵ
表目錄 Ⅸ
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究目的與方法 2
1-3 本文架構 3
第二章 文獻回顧 5
2-1 降雨內差方法之分析 5
2-2 雨量站網之研究 7
2-3 時空分佈特性 8
第三章 理論分析 11
3-1 算數平均法 11
3-2 徐昇式多邊形法 11
3-3 區域化變數理論 13
3-3-1 基本假設 14
3-3-2 半變異元分析 15
3-3-3 半變異圖模式 17
3-3-4 克利金推估法 18
3-4 統計方法之應用 21
第四章 研究地區與資料分析 23
4-1 石門水庫集水區概況 23
4-2 資料選取與分析 23
第五章 颱洪雨量之分析 28
5-1 降雨空間變異特性分析 29
5-1-1 時變性-定常性半變異圖模式 30
5-1-2研究案例-賀伯颱風 40
5-1-3研究案例-桃芝颱風 48
5-1-4 研究案例-納莉颱風 55
5-1-5 變異結構與降雨量綜合討論 64
5-2 降雨延時之平均雨量特性分析 65
5-2-1 颱風期間長延時平均雨量之研究 65
5-2-2 颱風期間中延時平均雨量之研究 75
5-2-3 颱風期間短延時平均雨量之研究 83
5-2-4 降雨延時之平均雨量綜合討論 91
5-3 區域雨量站之評估 94
5-3-1 雨量站個數與平均雨量之研究 94
5-3-2 區域雨量站之綜合討論 96
第六章 結論與建議 102
6-1 結論 ……102
6-2 建議 …104
參考文獻 105 |
| 參考文獻 |
參考文獻
1. Bastin,G., B. Lorent, C. Duque and M. Gevers,“Optimal Estimation of the Average Areal Rainfall and Optimal Selection of Rain Gauge Locations.” Water Resources Research ,20(4),pp.463-470(1984)。
2. Chua,S.H. and Bras, R.L. “Optimal Estimation of Mean Areal Precipitation in Regions of Orographic Influence, Journal of Hydrology,Vol.57,pp.713-728(1982)。
3. Creutin,J.D. and Obled,C.,“Objective Analysis and Mapping Techniques for Rainfall Fields: An Objective Comparison .” Water Resources Research ,18(2),pp.413-431(1982)。
4. Tabios Ⅲ,G..Q. and Salas,J.D., “A Comparative Analysis of Techniques for Spatial Interpolation of Precipitation.” Water Resources Bulletin,21(3),pp.365-380(1985)。
5. 中央氣象局，「民國七十年颱風調查報告」，(1983)。
6. 中央氣局「颱風百問」，(2000)。
7. 中央氣局「氣象常識」。
8. 中央氣局「台灣八十年來之颱風」，(1978)。
9. 王如意、易任「應用水文學（上、下）冊」，國立編譯館出版，茂昌圖書有限公司發行，(1987)。
10. 王如意、李如晃，「颱風逐時區域平均雨量最佳化估計之研究」，農業工程學報，第三十九卷，第三期，9月，第13-30頁，(1993)。
11. 石棟鑫，「台灣地區颱風降雨型態之分析研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，(2001)。
12. 丘逸民，「降雨時空間特性及相關課題的初步探討」，中國地理學會會刊，第22期，(1999)。
13. 行政院國科會防災國家型科技計畫辦公室與台北市政府合作推動防救災計畫防災計畫辦公室，「納莉颱風歷程與降雨分析報告」，(2001)。
14. 吳瑞賢，「工程水文學」，科技圖書，(2001)。
15. 易任、葉惠中，「臺灣中部地區降雨空間分佈之研究」，台灣水利，第三十九卷，第三期，12月，第1-15頁，(1991)。
16. 林玲，「歷年來臺閩地區天然災害統計分析」，5月，(2002) http://www.moi.gov.tw/W3/stat/topic/topic148.htm
17. 林裕彬、謝文玲，「雨量監測資料之時空間分析」，八十六年農業工程研討會，第161-173頁，(1997)。
18. 林裕彬、譚義績，「逐步高斯模擬法與克利金法於流通係數空間變異研究」，台灣水利季刊，第47卷，第1期，第19-31頁，(1999)。
19. 林清豐，「雨量空間分佈特性之研究」，碩士論文，國立台灣大學土木工程研究所，(1993)。
20. 林親義、陳信雄，「降雨量之時間分佈研究」，中華土木保持學報，第二十二卷，第一期，第21-27頁，(1991)。
21. 范銚燻，「臺灣颱風地形效應豪雨預警區之研究」，博士論文，中國文化大學地學研究所，(1999)。
22. 施孫富，「石門灌區之雨量站設計」，台灣水利，第三十卷，第四期，第1-15頁，(1982)。
23. 國立中央大學土木工程學系「土木工程防災概論」，(1999)。
24. 許敏楓，「雨量空間變異及站網設計之研究」，碩士論文，國立台灣大學農業工程研究所，(1993)。
25. 陳泰然、楊進賢，「台灣梅雨期豪雨之時空分佈特徵」，大氣科學，第十六期，第二號，6月，第151-161頁，(1988)。
26. 曾鴻陽、曲克恭，「台灣北部豪雨時空分佈特性」，大氣科學，第十七期，第三號，9月，第237-254頁，(1989)。
27. 張江福，「台灣雨量資料分析(一)」，台灣水利，第二十三卷，第一期，第63-74頁，(1975)。
28. 張斐章、黃源義、藍新珽、梁晉銘，「降雨在空間變異之研究」，第八屆水利工程研討會，台北市，第45-53頁，(1996)。
29. 葉惠中，「區域化變數理論與隨機變域模擬在雨量站網設計之研究」，博士論文，國立台灣大學農業工程研究所，(2000)。
30. 楊志賢，「台灣地區颱風災害之潛勢分析」，碩士論文，國立台灣大學土木工程研究所，(1998)。
31. 經濟部水利署北區水資源局，「石門水庫集水區第三階段治理規劃」，(2000)。
32. 經濟部水資源局，「颱風、豪雨災害資料庫與應用系統建置計畫」，(2001)。
33. 經濟部水資源局，「水災防救資料庫共享網站建置第二期」，(2001)。
34. 經濟部水利署，「台灣地區水資源調配及開發策略」http://www.wra.gov.tw/project/project_w02.asp
35. 鄭子璉、周乃昉，「徐昇多邊形網法之數值計算」，台灣水利，第四十八卷，第三期，台北，9月，第43-51頁，(2000)。
36. 鄭克聲、許敏楓、葉惠中，「雨量站網設計與評估-區域化變數理論之應用」，台灣水利，第四十四卷，第一期，第16-25頁，(1996)。
37. 鄭子璉、周乃昉，「徐昇多邊形網的自動化計算」，八十四年電子計算機於土木水利工程應用論文研討會論文集，中壢，第465-476頁，(1995)。
38. 鄭子璉、周乃昉，「多邊形交集分析在徐昇加權因子計算之探討」，第十屆水利工程研討會論文集，台中，7月，第I39-I46頁(1999)。
39. 鄭子璉、周乃昉，「徐昇多邊形法與高度平衡多邊形法之比較」，八十九年度農業工程研討會論文集，高雄農田水利會，12月，第675-681頁，(2000)。
40. 鄭士仁，「降雨深度最佳估計方法之研究及其應用於地區雨量站網之規劃設計」，碩士論文，國立台灣大學農業工程研究所，(1993)。
41. 謝錦志、楊舒雲，「網格近似在徐昇多邊形法之應用」，台灣水利，第四十八卷，第二期，台北，6月，第56-60頁，(2000)。
42. 龔誠山、王育民、徐福盛、楊博仁，「自動化徐昇多邊形網之研究」，第十一屆水利工程研討會論文集，台北，7月，第L1-L6頁，(2000)。 |
| 指導教授 |
吳瑞賢(Ray-Shyan Wu)
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審核日期 |
2003-7-7 |
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