跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(18.97.14.86) 您好!臺灣時間:2025/02/15 07:41
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:王琮美
研究生(外文):Tsung-Mei Wang
論文名稱:降雨條件與集水區出流量關係之探討
指導教授:吳瑞賢吳瑞賢引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:土木工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:132
中文關鍵詞:乾旱事件降雨—逕流比水平衡模式超越機率值
外文關鍵詞:Exceedence ProbabilityWater Balance ModelDrought EventRainfall-Runoff Ratio
相關次數:
  • 被引用被引用:9
  • 點閱點閱:653
  • 評分評分:
  • 下載下載:52
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
中文摘要
台灣地處亞熱帶,位於西太平洋北迴歸線上之區域,是為降雨量豐沛地區之一,乃因地形陡峭及降雨時間與空間分配不均因素,茲受氣候及地理環境因素之影響,常面臨水資源無法充分利用之窘境,是以探究集水區之降雨-逕流間複雜之機制,分析區域性之水文乾旱特性,誠為防洪、旱災之重要課題,確有其必要性。
本研究以石門水庫高義流量站上游之集水區為研究區域,茲將第一組分析數據1957~1994年之雨量值,據以臨前及後續降雨條件(Antecedent & Subsequent precipitation condition )之概念為出發點,探究其降雨-逕流間之相關性,將臨前及後續降雨條件各定義為輕度降水 (low)、重度降水(high)、一般降水(normal)三種,分別討論9種不不同組合的型態下之降雨量與出流量之比值,探討彼此間之差異性,
並採用基流分離法及退水曲線函數之方法扣除基流量,進而演算石門水庫的入流量,提出預測建立模式,並將五年資料採用模式進行驗證,採用 5種評鑑指標進行評估,配合M-5運用規線操作原則,實際探究兩場乾涸案例,位處於下限以下之旱象事件,求其回至下限之超越機率值。
由分析結果顯示,本研究所建構之四種模式類型於模擬結果詮釋其預估值與實際流量之趨勢尚稱合理,其相關係數值分布於0.6~0.72之間,而第一場乾涸事件所推求之超越機率為0~0.3及0~0.5,第二場乾涸事件所推求之超越機率為0~0.7。
關鍵字:乾旱事件、降雨—逕流比、水平衡模式、超越機率值
ABSTRACT
Taiwan, being located at the subtropical zone in western Pacific Ocean, recently suffers severe droughts in two consecutive years. The weather in Taiwan is the typical island climate, with its characteristics such as high intensity rainfall and disproportionate distribution. For this reason, a serous drought condition can be recovered with one heavy rainfall event. This study investigates not only the effects of antecedent rainfall on the rainfall-runoff relationships, but also the possibility of recovery from a given drought, to perform risk analysis.
The precipitation record from 1957 to 1994 is used for analysis of the effects of antecedent precipitation, and Shih-Men watershed is chosen as the case study area. Firstly, three sets of 10-days periods were used to classify antecedent rainfall into three populations, namely “wet”, “normal”, and “dry”. These groups were then interrelated with three groups of “current” rainfall conditions, subdivided upon a similar bases. This resulted nine unique subpopulations consisting of combinations of antecedent and current periods. A “production ratio” (runoff/rainfall) was defined for each current period. Furthermore, runoff is subtracted from base flow by applying linear recession assumption. A simple statistical analysis was performed to evaluate the differences of production ratios between subpopulations.
Furthermore, a conceptual rainfall-runoff model was suggested by separating the runoff into two portions, namely, base flow portion and current rainfall induced runoff portion. Four models, based on different parameters, were investigated for their performances, with the rainfall-runoff record from 1995 to 1999 is used for verifications. The results show that compared with the classification of antecedent period, the classification of current periods plays a much more important role on the rainfall-runoff relationship.
Finally, two severe draught event in 1996 and 1997 were chosen to demonstrate the applicability of risk analysis with use of the proposed model. From the results, probabilities of recovery from these two droughts were estimated as 0-0.3, and 0-0.7.
Keyword:Drought Event, Rainfall-Runoff Ratio, Water Balance Model, Exceedence Probability
目 錄

頁次
中文摘要…… I
英文摘要…….. II
目錄…….. III
圖目錄…….. VI
表目錄…….. X

第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究目的 2
1-3 本文架構 3

第二章 文獻回顧 5
2-1乾旱特性之探討 5
2-1-1乾旱頻率之分析 5
2-1-2乾旱指標及預警研究 7
2-1-3其他乾旱之相關研究 8
2-2水文分析之探討 10
2-2-1影響臨前降雨之研究 10
2-2-2徐昇多邊形法之研究 11
2-2-3旬流量模式之研究 12
2-2-4其他相關之研究 13

第三章 理論分析 14
3-1模式構想 14
3-2 水平衡模式 15

第四章 研究地區及基本特性 19
4-1研究區域 19
4-1-1石門水庫集水區概況 19
4-1-2地理位置簡介 19
4-2資料選取與分析 20
4-2-1雨量站之選定 20
4-2-2流量站之選取 20
4-2-3整合分析 21
4-3基本特性分析 23

第五章 不同臨前降雨型態之分析 33
5-1研究區域 33
5-1-1降雨型態之分類---以旬為基期 35
5-1-2降雨型態之分類---以月為基期 37
5-1-3不同基期下降雨型態之綜合討論 40
5-2基流量影響之分析 49
5-2-1基流分離法 49
5-2-2退水曲線函數 63
5-2-3資料因子特性分析 85
5-3模式建構與推估結果 91
5-3-1模式建構 91
5-3-2模式結果分析 94
5-4模式優劣之探討 106
5-4-1評鑑指標 106
5-4-2評鑑結果討論 108
5-5研究案例 115
5-5-1規線操作分析 115
5-5-2推論結果分析 117

第六章 結論與建議 123
6-1 結論 123
6-2 建議 126

參考文獻 128
參考文獻
1.中央氣象局,「氣象常識」。
2.王慶藏,「克利金法乾旱分析之研究」碩士論文,國立海洋大學河海工程研究所,(1995)。
3.王如意、謝龍生,「時變分布及地文參數型瞬時單位歷線之研究及其應用於流域之逕流估測」,台灣水利,第39 卷,第四期,(1991)。
4.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)。
5.台大水工試驗所,「台灣地區重要水庫運用規線之檢討(二)」,(1996)。
6.台灣省水利局,「六十九年台灣地區乾旱情形及灌溉因應措施」,(1980)。
7.田璦菁,「颱洪期間區堿總雨量估計最佳化之研究」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,(2003)。
8.行政院農業委員會、財團法人台北市七星農田水利研究發展基金會,「灌溉節水技術手冊」,(1995)。
9.李光敦,「水文學」,五南圖書,(2002)。
10.吳明進,「台灣地區夏季乾旱之監視與預報(一)多雨年與少雨年的氣象條件」,大氣科學,第二十卷,第一期,( 1992)。
11.吳瑞賢,「工程水文學」,科技圖書,(2001)
12.杜金關、項靜怡、戴儉華 著,「時間序列分析—建模與預報」,安徽教育出版社。
13.林茂文,「時間數列分析與預測」,華泰書局,,(1992)。
14.林敬財,「救旱措施對水資源供需之影響分析」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,(2000)。
15.陳永祥,「極端乾旱的統計分析—以高屏溪為例」,碩士論文,國立台灣大學農業工程研究所,(1992)。
16.陳世偉,「遺傳演算法運用在石門與翡翠水庫並聯系統操作規線之研究」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,(2002)。
17.陳柏蒼,「未設測站流量推估—利用類神經網路建構模式」,碩士論文,逢甲大學土木及水利工程研究所,(2003)。
18.徐享崑,「台灣集水區乾旱週期性及乾旱模式之研究」,國立台灣大學農業工程研究所碩士論文,(1979)。
19.徐忠民、鄭哲聖、劉崇治,「民國八十二年台灣地區重要天氣概述」,氣象預報與分析,(1993)。
20.徐義人,「應用水文學」,大中國圖書公司,(1995)。
21.張炎銘,「建立乾旱警報系統初論」,台灣水利,第39卷,第4期,(1991)。
22.張炎銘,「再論乾旱警報系統之建立」,台灣水利,第40卷,第3期,(1992)。
23.張斐章,「乾旱時期河川流量之預測」,台灣水利,第三十七卷,第四期,(1989)。
24.黃文政、楊富堤,「旬流量序列推估模式之研究」,台灣水利,第48 卷,第三期,(2000)。
25.黃俊銘,「曾文水庫集水區旬降雨—逕流模式之研究」,碩士論文,國立成功水利及海洋工程研究所,(1997)。
26.莊秉潔、吳明進、劉啟清,「台灣區域性氣候變化」,中國環境工程學刊,第六卷第二期,(1996)。
27.曾仁宏、顏正平,「乾旱指標方法之研究」,第七屆水利工程研討會論文集(上),(1994)。
28.程俊銘,「淡水河流域之降雨乾旱分析研究」,碩士論文,國立台灣海洋大學河海工程研究所,(2003)。
29.經濟部水利處,「水庫資料冊」,(2000)。
30.經部水資會,「台灣地區之水資源」,(1994)。
31.經濟部水資源局,「乾旱指標之建立—中部及南部區域」。
32.經濟部水利署網站,(2004)。
33.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
34.經濟部水資源局,「中央旱災防救中心作業手冊」,(1997)。
35.經濟部水資源局,「水資源政策白皮書」,(1996)。
36.經濟部水資源局,「乾旱指標之建立-北部及東部區域」,(1999)。
37.經濟部水資源統一規劃委員會,「台灣地區水資源綱領計畫」,(1995)。
38.經濟部水資源統一規劃委員會,「台灣地區乾旱研究報告」,(1978)。
39.經濟部水資源統一規劃委員會,「歷年來台灣枯旱研究」,(1982)。
40.農業工程研究中心,「台灣地區缺水期救旱措施研究」,(1988)。
41.農業工程學報,第四十七卷,第1期。
42.虞國興、林豪彥、沈再勇,「乾旱週期之探討—級值序列方法」,(2001)。
43.葉能哲、陳山火,「統計學」,(1999)。
44.鄭克聲、游保杉,「氣候變遷對降雨量時間空間分佈之影響評估」,經濟部期末報告,(2002)。
45.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,(2000)。
46.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, (1995)。
47.楊朝仲,「類神經網路在集水區出流量預測之應用」,碩士論文,逢甲大學土木及水利工程研究所,(1997)。
48.楊富堤,「濁水溪流域水資源供需之研究」,碩士論文,國立海洋大學河海工程研究所,(1996)。
49.虞國興、莊明德,「台灣乾旱特性之研究」,台灣水利,第四十卷,第四期,(1992)。
50.劉清源、鄭克聲,「區域化變數理論於乾旱臨前時距預測之應用」,台灣水利,第四十三卷,第二期,(1995)。
51.顏月珠,「實用無母數統計方法」。
52.蘇文瑞,「水資源供需指標建立之研究」,博士論文,國立中央大學土木工程研究所,(2000)。
53.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, (2000)。
54.Beven, K.J. and Kirby, M.J., A physically based, variable contributing area model of basin hydrology, Hydrol. Sci. Bull. 24, 43~69, (1979)。
55. Bonacci, O., Hydrology Identification of Drought, Hydrological Process Vol.7, No.3, 249~262, (1993)。
56. Clarke, R.T., Statistical Modelling in Hydrology, Wiley Publication, New York, (1994)。
57.Chang,T.J., Characteristics of Extreme Precipitation, Water Resources Bulletin Vol.25, No.5 , 1037~1040 ,(1989)。
58.Chang,T.J. and Kleopa,X.A., A Propose Method For Drought Monitorin, Water Resources Bulletin, 275~281.,(1991)。
59.DeVries, J.J. and Hromadka, T.V., Computer models for surface
water. In: Maidment, D.R. (Ed.), Handbook of Hydrology, chap.
21. McGraw-Hill, New York, ( 1993)。
60. Hsu, K.L., V.G. Hoshin, and S. Soroosh, Artificial neural network
modeling of the rainfall–runoff process, Water Resources Research,
Vol.31, No.10, 2517~2530, (1995)。
61.Wu R-S, Haith D.A., Land Use, Climate and Water Supply」,Journal of Water Resources Planning and Management, American Society of Civil Engineers, 119(6), 685-704, (1993)。
62.Rose,S,A statistical method for evaluating the effects of antecedent rainfall upon runoff: applications to the coastal plain of Georgia, Jourmal of Hydrology , Vol.211 ,168~177,(1998)。
63.Sen,Z.,Critical Drought Analysis by Second-Order Markov Chain,Journal of Hydrology Vol.120 ,No.1-4. ,183~202,(1990)。
64.Sittner, W.T., Schauss, C.E., Monroe, J.C.,Continuous hydrograph synthesis with an API-type hydrologic model.Water Resource ,Res. 5, 1007–1022,(1969)。
65. Zhu, M.L. And M. Fujita,Comparisons Between Fuzzy Reasoning and Neural network Methods to Forecast Runoff Discharge, Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, Vol.12, 131~141,(1994) 。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top