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論文中文名稱:半分布並聯型線性水庫降雨-逕流模式結合率定曲線於洪水位預報之研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Applications of the Semi-distributed Parallel-type Linear Reservoir Runoff Model and Rating Curve on Flood Stage Forecasting [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:100
出版年度:101
中文姓名:陳毅學
英文姓名:Yi-Shiue Chen
研究生學號:98428077
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2012-01-03
論文頁數:69
指導教授中文名:朱子偉;謝龍生
口試委員中文名:譚智宏;張駿暉
中文關鍵詞:洪水位預報半分布並聯型線性水庫降雨-逕流模式率定曲線
英文關鍵詞:Flood Stage ForecastingSemi-distributed Parallel-type Linear Reservoir Rainfall-Runoff ModelRating Curve
論文中文摘要:台灣位於副熱帶季風區,每年因梅雨及颱風侵襲常帶來豪雨,加上地形陡峻,河川短促,經常引發嚴重水災,因此若能即時提供可靠的洪水資訊則將有助於災害應變單位擁有更充足的應變時間,以使洪災損失降至最小。故本研究之主要目的係藉由降雨-逕流模式與即時更新逕流量-水位率定曲線建立一套快速河川洪水位預報方法。
研究中首先將定量估計降水及預報資料,輸入半分布並聯型線性水庫降雨-逕流模式模擬及預報逕流量,其次由模擬之逕流量與觀測水位以迴歸方法建立線性方程式、二次多項式及冪次型三種不同的率定曲線關係式,最後則透過率定曲線關係式將預報逕流量轉換成洪水位預報,同時經由即時觀測水位資訊的更新,對率定曲線關係式進行即時修正。
本研究以蘭陽溪流域為研究區域,並挑選辛樂克(Sinlaku)颱風事件及梅姬(Megi)颱風事件於蘭陽大橋進行水位預報,預報結果顯示冪次型率定曲線關係式於蘭陽大橋預報1-3小時洪水位有較佳之結果,辛樂克颱風與梅姬颱風之平均相對誤差(RAE)及均方根誤差(RMSE)平均值分別依序為6.06 %、0.38 m與6.87%、0.42 m。研究中又利用比值法進行水位預報誤差修正,經修正後辛樂克颱風與梅姬颱風之平均相對誤差(RAE)及均方根誤差(RMSE)平均值分別依序為3.96 %、0.27 m與3.35 %、0.22 m。經由誤差修正後之預報結果可有效提升預報的準確性且更趨近於觀測水位,故本研究所建立之洪水位預報模式,將可提供應變單位決策時之參考依據。
論文英文摘要:Taiwan is threatened by disastrous storms that result from subtropical cyclones or typhoons every year. The torrential rainfall of storms which combined the geographical features such as steep land slope and short rivers course often result in disastrous damages per year. Therefore, if readily available and reliable information will help the flood management agency will take proper for response and disaster mitigation before the disaster happens. The main purpose of this study is by rainfall-runoff model and real-time updates of runoff-stage rating curve to the establishment of a fast flood stage forecasting methods.
In this study, the quantitative precipitation estimation and forecast were used as input data to the Semi-distributed Parallel-type Linear Reservoir Runoff Model for streamflow simulation and forecast. Next, three types of rating curve obtained by regression model in linear, quadratic equations and power law forms developed based on the runoff simulation and flood stage. Finally, the Forecast runoff converted to the flood stage prediction by rating curve relationship, in the meantime, immediate modified the rating curve by update information via real-time observation flood stage.
In this study, selection of typhoon Sinlaku and Megi events to proceed flood stage forecast in the Lanyang Bridge at Lanyang River Basin. The results show that using power law rating curve in 1-3hrs of flood stage forecasting the better results at the Lan-Yang Bridge. Sinlaku and Megi typhoon event RAE and RMSE are 6.06%, 0.38 m and 6.87%, 0.42 m. respectively. Also use the ratio method to modify the error of flood stage forecasting, Sinlaku and Megi typhoon event RAE and RMSE are 3.96%, 0.27 m and 3.35%, 0.22 m. respectively. Through the forecast results after the error correction can effectively improve the forecasting accuracy is close to the observation flood stage, so the flood forecasting model established in this study will provide the response units and decision-making reference.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 iii
誌謝 v
目錄 vii
表目錄 ix
圖目錄 x
第一章 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3本文組織 2
第二章 文獻回顧 4
2.1率定曲線之相關研究 4
2.2降雨-逕流模式之相關研究 5
2.3水位預報之相關研究 6
2.4小結 9
第三章 研究方法 10
3.1研究流程 10
3.2水文模式 11
3.2.1半分布並聯型線性水庫降雨-逕流模式介紹 11
3.3率定曲線模式 17
3.4水位預報流程 18
3.4.1水位預報校正 19
第四章 研究區域與資料蒐集分析 21
4.1流域概述 21
4.1.1蘭陽溪流域概述 21
4.1.2地文資料 21
4.1.3水文資料 23
4.2資料蒐集 25
4.3降雨-逕流模式之建置 26
4.4降雨-逕流模式檢定與驗證 28
4.5事件模擬 30
第五章 結果與討論 32
5.1水文模式檢定驗證結果 32
5.2測試案例分析 42
5.2.1辛樂克颱風之模擬 42
5.2.2梅姬颱風之模擬 53
5.3小結 64
第六章 結論與建議 65
6.1結論 65
6.2建議 65
參考文獻 67
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