臺灣博碩士論文加值系統

本研究針對鹽水溪流域集水區中8個雨量站來進行相關性分析以瞭解現行於集水區內各站之相對關係。除相關性分析之外，研究中亦進行抽站平均最大一日暴雨之計算並比較抽站前後集水區平均一日最大暴雨量之差異。為能進一步探討雨量站抽站後不同重現期不同機率分布集水區平均最大一日暴雨量的改變，乃進行頻率分析並比較不同重現期最大一日暴雨量的變化。
相關分析所得相關係數介於0.75~0.96之間，可見各測站間為高度相關。由徐昇氏多邊形網法得知流域內現行雨量站以中央氣象局和順站(P04)之權重最大，中央氣象局崎頂站(P05)為最小。另外以適合度檢定成果所建議之對數皮爾遜三型進行重現期25年、50年、100年與200年之鹽水溪流域平均年最大一日暴雨量之推估，由結果可知當重現期為25年時以P04站缺測時的最大一日暴雨量(484mm)為最大，而以水利署虎頭埤(P01)站時(463mm)次之，中央氣象局新市站( P07)(445mm) 為最小。
由本研究得知單以面積權重進行評估雨量站對於流域平均雨量是不足的，且雨量測站量測的合理性亦為水文分析成果可靠度很重要的一環，進一步思考此項結果又可發現，在同一鄉鎮區屬於中央氣象局的雨量測站紀錄均較水利署的測站紀錄高。

Reliable estimations of missing data is an important task for hydrologists, engineers and environmental researchers. This study applies the correlation analysis to assess the accuracy of the rainfall station network for Yenshui river basin. In addition, employ Thiessen polygons to compare maximum one-day precipitation variations in the basin. The objective is to study the effects on watershed rainfall estimation in case data is missing in one of the stations in the network. Then, we apply frequency analysis
for comparing maximum one-day rainfall in different return periods. From the correlation analysis, relationship among the stations is high having correlation between 0.75 and 0.96. Thiessen polygons method shows that in Heshun rainfall station (P04) the weight is highest and in Qiding rainfall station (P05) is lowest. For frequency analysis based on the results, we suggest using the Log Pearson type III method to estimate the return periods of 25, 50, 100 and 200 year in Yenshui River. When P04 is omitted in a 25 year return period the maximum one-day precipitation is 484 mm, Hutoupi rainfall station (P01) is 463 mm and Xinshi rainfall station (P07) is 445mm. In this study it revealed that using Thiessen polygons analysis alone is insufficient and unreliable. Instead, more than one form of analysis should be taken into account in the adjustment and estimation of watershed rainfall under missing records condition.

目錄
摘要 I
Abstract II
謝誌 IV
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第 1 章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的 2
1.3 本文組織 3
第 2 章 文獻回顧 4
2.1 雨量站網之重要性 4
2.2 平均雨量與集水區逕流量之關係 5
2.3 計算平均雨量之方法 6
第 3 章 研究方法與步驟 8
3.1 研究流程 8
3.2 鹽水溪流域概況 9
3.3 鹽水溪流域地形高程及水系 10
3.4 雨量資料蒐集 12
3.5 相關函數 14
3.6 徐昇氏多邊形網法 16
3.7 頻率分析 17
3.7.1 常態分布 17
3.7.2 對數常態分佈 19
3.7.3 極端值一型 20
3.7.4 皮爾遜三型 22
3.7.5 對數皮爾森三型 23
第 4 章 結果分析與討論 24
4.1 集水區平均雨量百分比 24
4.2 抽站前後各測站流域平均最大一日暴雨量 38
4.3 適合度檢定 40
第 5 章 結論與建議 48
5.1 結論 48
5.2 建議 50
參考文獻 51
作者簡介 53


表目錄
表 3 1鹽水溪流域雨量站測站資料 13
表 4 1 八個雨量測站之日雨量相關係數(CC)矩陣 25
表 4 2集水區各站平均雨量所佔之百分比 37
表 4 3 1992~2009年P01~P08站之年最大一日暴雨 38
表 4 4 鹽水溪流域平均最大一日暴雨量 39
表 4 5未抽站之適合度檢定 40
表 4 6水利署虎頭埤站(P01)抽站後之適合度檢定 41
表 4 7水利署崎頂站(P02)之抽站後適合度檢定 41
表 4 8中央氣象局善化站(P03)之抽站後適合度檢定 42
表 4 9中央氣象局和順站(P04)之抽站後適合度檢定 42
表 4 10中央氣象局崎頂站(P05)之抽站後適合度檢定 43
表 4 11中央氣象局虎頭埤站(P06)之抽站後適合度檢定 43
表 4 12中央氣象局新市站(P07)之抽站後適合度檢定 44
表 4 13中央氣象局媽祖廟站(P08)之抽站後適合度檢定 44
表 4 14現有雨量站網流域平均最大一日暴雨量頻率分析成果 45
表 4 15不同缺測站頻率分析成果表 47



圖目錄
圖 3 1研究步驟流程圖 8
圖 3 2鹽水溪流域概況示意圖 10
圖 3 3鹽水溪流域地形高程分布圖 11
圖 3 4鹽水溪流域水系分布圖 12
圖 3 5鹽水溪流域雨量站位置分佈圖 13
圖 3 7常態分布及其機率値 18
圖 4 1未抽站徐昇(Thessien)法計算控制面積 26
圖 4 2抽站P01之徐昇(Thessien)法控制面積 27
圖 4 3抽站P02之徐昇(Thessien)法控制面積 28
圖 4 4抽站P03之徐昇(Thessien)法控制面積 29
圖 4 5抽站P04之徐昇(Thessien)法控制面積 31
圖 4 6抽站P05之徐昇(Thessien)法控制面積 32
圖 4 7抽站P06之徐昇(Thessien)法控制面積 33
圖 4 8抽站P07之徐昇(Thessien)法控制面積 34
圖 4 9抽站P08之徐昇(Thessien)法控制面積 35

參考文獻
1.施孫富， 1982)，「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。
2.方文村等，1998，「賀伯颱風曾文水庫集水區雨量與逕流量關係之 探討」，農業工程研究中心研究報告，計畫編號：87-1-1-7-林-01-3(09)，第618頁。
3.謝錦志、楊舒雲，2000，「降雨雨型因子對無因次流量歷線法推求單位歷線之影響」，台灣水利第48卷第2期。
4.周乃昉、鄭子璉，1995，「徐昇網法的自動化計算」，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，台灣，第465-476頁。
5.龔誠山、王育民、徐福盛、楊博仁，2000，「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1-6頁。
6.胡風彬，1993，「水文站網規劃」。
7.胡風彬，2001，「水文站網規劃與優化」，第50-51頁。
8.許清炫，2005，碩士論文，「流域集水區降雨量與逕流量之分析與探討」。
9.余文利，2005，碩士論文，「翡翠水庫集水區水文分析」，國立中央大學，桃園。
10.Blumenfeld A.B., Skaggs R.H.，2011，Using a high-density rain gauge network to estimate extreme rainfall frequencies in Minnesota，Applied Geography 31 ,pp.5 – 11.
11.Pedersen L., Jensen N.E., Engbo L., Madsen C.H., 2010, Quantification of the spatial variability of rainfall based on a dense network of rain gauges, Atmospheric Research 95 , pp.441–454.
12.Larsen M.L, Clark A, Noffke M., Saltzgaber G., Steele A., 2010, Identifying the scaling properties of rainfall accumulation as measured by a rain gauge network, Atmospheric Research 96,pp.149–158.