許銘熙臺灣大學：生物環境系統工程學研究所吳書幃Wu, Shu-WeiShu-WeiWu2007-11-272018-06-292007-11-272018-06-292007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/55949台灣過去在淹水模擬與應用方面有良好的成果，但大都以配合地面雨量站之降雨分析為主。目前雨量觀測除個別的地面雨量站外，利用雷達降雨推估技術近年來已在空間及時間分佈觀測上有突破性的進展，本研究主要是利用中央氣象局研發的QPESUMS整合雷達觀測降雨系統資料，做為流域淹水計算之用。 本研究利用二維漫地流淹水模式配合QPESUMS提供之雨量資訊，其資料格式時間間距為10分鐘、空間解析度約1.25公里。淹水模式採用解析度1.2公里的淹水計算網格，主要目的在於即時演算淹水模擬結果，做為預測流域空間未來可能發生淹水之地區及颱洪應變作業之參考。 研究區域選定八掌溪流域，使用2005年6月12日暴雨及海棠颱風兩場事件的雨量資料，完成數值模擬且比較淹水模擬範圍，模式在短時間內可完成淹水計算工作。本研究有助於研判淹水地區及進行淹水預警。The performance of application on the numerical models in inundation simulations was fine in Taiwan, but most of the models made use of the rainfall data from the rain-gauge stations. In this study, the precipitation data was obtained not only from traditional rain-gauge stations but also from the modern precipitation radar which was a progressive detection system in space and time in recent years. By use of QPESUMS ( Quantitative Precipitation Estimation and Segregation Using Multiple Sensors ) , constructed and developed by the Central Weather Bureau, this study arms to predict inundation range and depth in a watershed using the numerical model with the radar precipitation observation system. The precipitation data with an approximately 1.25km spatial resolution is used for the two-dimensional overland inundation model. The inundation model using 1.2km×1.2km in computational grid and ten minutes in time step provided by QPESUMS calculates immediately so as to predict the possible flooded areas in the watershed. The results can be use for typhoon emergency response. The research area is the Ba-zhang Creek Basin. The precipitation data from two events, the storm on June 12, 2005 and typhoon Haitang were simulated for model verification. The simulated results from above events were compared with the field observations. These calculations of the inundation simulations can be completed in a short period of time so that the numerical model can be used to predict inundated areas for flood warning in advance.誌 謝 I 摘 要 II Abstract III 目 錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 X 第一章 緒 論 1 1-1 研究背景與目的 1 1-2 文獻回顧 2 第二章 雷達降雨估計系統與二維淹水模式 5 2-1 雷達降雨估計系統 5 2-1-1 雷達基本原理 5 2-1-2 QPESUMS簡介 6 2-1-3 雷達回波估計雨量方法 7 2-2 二維漫地流淹水模式 9 2-2-1 基本方程式 9 2-2-2 數值方法 10 2-2-3 初始及邊界條件 12 第三章 研究區域概述 14 3-1 模擬區域 14 3-1-1 八掌溪北岸 15 3-1-2 八掌溪南岸 15 3-2 歷年淹水災害 15 第四章 資料輸入與整合 17 4-1 雨量資料 17 4-1-1 地面雨量站資料 17 4-1-2 QPESUMS雷達估計降雨資料 18 4-1-3 雨量資料整理與比較 18 4-2 地形資料 21 4-2-1 數值地形 21 4-2-2 地形資料處理 21 4-2-3 土地利用資料 22 4-3 地表計算網格平均降雨量 22 第五章 模擬結果與展示 25 5-1 0612暴雨事件 25 5-2 海棠颱風事件 29 第六章 結論與建議 33 6-1 結論 33 6-2 建議 35 參考文獻 36en-US淹水預報二維漫地流淹水模式Inundation forecastingTwo-dimensional overland inundation modelQPESUMSthesis