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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:莊麗蓉
研究生(外文):Li-Rung Chuang
論文名稱:區域化短延時無因次降雨強度公式
論文名稱(外文):Regionalization of Dimensionless Rainfall Intensity Formulas for Short Duration
指導教授:游保杉游保杉引用關係
指導教授(外文):Pao-Shan Yu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:水利及海洋工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:河海工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:103
中文關鍵詞:區域化降雨強度無因次短延時
外文關鍵詞:short durationHornerregional rainfall intensitydimensionless IDF
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  自民國88年921地震發生後,山地土壤鬆動嚴重,土石流發生區所量測之降雨強度及其降雨延時明顯不同於地震前,而且近年颱風所帶來之最大降雨量多高於防洪工程設施之百年重現期距設計標準,顯現工程設計降雨強度有其重新考慮之必要。本文更新整理歷年至2004年極端暴雨資料,分析極端降雨在空間、時間之分布特性,由此檢討雨量強度公式。
  本研究檢視臺灣地區水利署及台電公司自記雨量測站共144站所測得之降雨強度資料,發現長、短延時極端降雨於臺灣之高程分布及地理位置分布特性上皆有所不同,本文並點繪各站頻率分析結果成IDF雙對數圖,整理判別其曲線特性後,發現大部份測站以90分鐘為分界,不論在長延時或短延時部份之雙對數曲線多具有明顯線性關係。因此本文針對此降雨強度之時空差異性建立以90分鐘為界之分段Horner降雨強度公式及分段無因次降雨強度公式,並且比較公式分段與否之優劣,分析結果顯示:採延時分段降雨強度資料所導演之降雨強度公式可更準確推估設計降雨。
  最後,本研究針對常用之區域無因次降雨強度公式提出更新改良之區域短延時無因次降雨強度公式,研究中利用主成份分析、群集分析及地理資訊系統工具將臺灣地區劃分為七大水文均一區,包含北部2區、中部3區、南區及東區,分別建立各區之區域化短延時無因次降雨強度公式,以解決未設站地區推估降雨強度之不便,爲提供使用者方便查詢本研究所得之各類公式參數,因此在此建置ㄧ人機親和成果查詢介面以利查詢。
  The debris-flow often comes up in the mountain region of Taiwan after the 921 earthquake, and it is found that the rainfall intensity which were estimated in the debris-flow site obviously differ from the observation befor the earthquake. In recent years, the precipitations which are caused by typhoons constantly exceed the 100-year rainfall return period. In this study, the extreme rainfall intensity data (~2004) are collated to analyze its space and temporal characteristics in Taiwan. The purpose of this thesis is to discuss the rainfall intensity formulas which are generally used in Taiwan.
  The precipitations are surveyed from 144 recording stations of Water Resources Agency and Taiwan Power Company, and different characteristics in temporal and space scales are indicated here. The rainfall intensity plotted in double log chart shows different characteristics in the long-duration rainfall scale and short-duration rainfall scale. The Horner IDF equations and the dimensionless IDF formulas, which are divided by 90 minutes rainfall duration, are calculated respectively in this study and the modified IDF equations reveal that they can increase the accuracy of the designed rainfall intensity.
  Regional IDF formulas of short duration rainfall in Taiwan are further developed for using in ungauged area. Several tools including Principal Component Analysis, Cluster Analysis, and Geographic Information System are used here to decide hydraulic homogeneous regions. The Taiwan area is divided into 7 hydraulic homogeneous regions and the regional IDF equations of each region are also established. Finally, a geographic inquiring system is developed here to provide users inquire about all kinds of parameters of IDF formulas in this study.
目錄
表目錄 VI
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 文獻回顧 2
1-3 本文組織 4
第二章 研究區域與資料分析 6
2-1 測站資料概況 6
2-2 資料頻率分析 8
2-2-1 頻率分析方法 8
2-2-2 頻率分析結果 10
2-3 資料多尺度特性 10
2-3-1 降雨強度之空間分布特性 11
2-3-2 降雨強度之時間轉折特性 15
第三章 雨量強度公式 23
3-1 Horner雨量強度公式 23
3-1-1 公式簡介 23
3-1-2 Horner公式分段前後之比較 23
3-1-3 短延時Horner公式延伸探討 24
3-2 無因次雨量強度公式 33
3-2-1 公式簡介 33
3-2-2 短延時無因次IDF公式建立 35
3-3 短延時Horner IDF公式與無因次IDF公式分析結果比較 35
第四章 區域化降雨強度公式 42
4-1 區域化方法概述 42
4-1-1 主成份分析 42
4-1-2 群集分析 47
4-2 區域公式引數之選擇 50
4-3 均一區分區變量選取 51
4-4 主成份分析結果 52
4-5 群集分析結果 56
第五章 成果展示查詢系統 70
5-1 系統功能說明 70
5-2 系統需求 76
5-3 系統操作說明 79
第六章 結論與建議 83
6-1 結論 83
6-2 建議 84
參考文獻 85
附錄 A 89
附錄 B 98
參考文獻
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