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研究生:宋仁良
研究生(外文):Ren-Liang Sung
論文名稱:基隆河上游集水區地表特性與降雨逕流之關係研究
論文名稱(外文):A Study of the Relationships between Surface Characteristics and Rainfall Runoff at the Upstream Keelung River Watershed
指導教授:盧光輝盧光輝引用關係
指導教授(外文):Kwong Fai A. Lo
學位類別:碩士
校院名稱:中國文化大學
系所名稱:地學研究所
學門:社會及行為科學學門
學類:地理學類
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:92
中文關鍵詞:基隆河流域降雨逕流模式地表特性逕流曲線數目法逕流係數
外文關鍵詞:Keelung River Watershedrainfall runoff modelsurface characteristicsRunoff Curve Number Methodrunoff coefficient
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基隆河流域常會因夏、秋期間颱風豐沛降雨,與其引進之西南氣流形成豪雨,以及東北季風鋒面加乘效應影響下,龐大洪水奔騰而下。由於近年來兩岸發展迅速與水爭地,山坡地大量開發,在不當的開發行為中,所造成的環境衝擊,不僅使得流域的地表特性發生變化,更造成人民生命財產的威脅。本研究以基隆河流域之上游集水區為例,回顧相關文獻研究,探討地表特性影響因子,及著手蒐集相關資料,配合蒐集電子圖檔與地圖判釋,建立出基隆河上游集水區地表特性資料。雨量站及水文站所測得水文資料,配合地表特性資料,進行降雨逕流關係之統計分析,求得研究區逕流係數。經由SPOT衛星影像判釋1990年、1993年、1997年、1998年、1999年等五個時期土地利用情形,發現林地持續減少,建地逐漸增加趨勢。再以逕流曲線數目法估算出逕流曲線值,經臨前降雨條件修正後,求出年逕流係數和各季節逕流係數,與實際逕流係數作比較時,發現秋冬季節逕流係數較高,與降雨量集中此二季節有關。本研究進一步運用多元迴歸分析方法評估在地表特性的不同變化下,運用逕流曲線法預測所產生的逕流係數變化,以供集水區規劃參考。結果發現總變異數雖達90%以上,應用時受土地利用資料樣本不足限制範圍。在自然條件不易克服情形下,建議政府除了持續進行防洪設施計畫,應成立洪水預報警報系統,建立災難救援專屬單位,並且立法防範災難的發生,確切執法,才能有效管制河川地及山坡地的開發。
目 錄

第一章 緒論 1
第一節 研究動機與目的 2
第二節 研究範圍 4

第二章 文獻回顧與理論分析 8
第一節 相關文獻探討 8
第二節 相關理論分析 18

第三章 研究方法與流程 30
第一節 研究架構 30
第二節 研究方法 31
第三節 研究流程 32

第四章 資料建置 34
第一節 研究區環境概述 34
第二節 流域特性 43
第三節 土地利用概況 51
第四節 水文資料建置 58

第五章 結果分析與討論 62
第一節 逕流係數 68
第二節 逕流曲線值(CN)之推求 71
第三節 逕流係數之推求與迴歸分析 78

第六章 結論與建議 86
第一節 結論 86
第二節 建議 87
第三節 洪患問題之改善 88

參考文獻 90

圖 目 錄
圖1-1、研究區範圍圖 6
圖2-1、水文模式分類示意圖 9
圖2-2、降雨逕流簡意圖 18
圖2-3、臨前五天降雨量對應曲線CN值圖 24
圖3-1、研究架構圖 30
圖3-2、研究流程圖 33
圖4-1、基隆河流域位置圖 34
圖4-1、研究區聚落及交通分佈圖 33
圖4-2、基隆河截彎取直河段圖 35
圖4-3、基隆河流域全圖 36
圖4-4、研究區聚落及交通分佈圖 37
圖4-5、研究區地質圖 40
圖4-6、研究區土壤類型分佈圖 41
圖4-7、研究區土壤質地分佈圖 42
圖4-8、介壽站集水區圖 45
圖4-9、五堵站集水區圖 45
圖4-10、研究區高程圖 48
圖4-11、研究區坡度圖 49
圖4-12、研究區坡向圖 50
圖4-13、研究區土地利用分類圖 53
圖4-14、本研究區不同土地利用類型於各年代中變化趨勢圖 57
圖4-15、各雨量站控制範圍 61
圖5-1、年逕流係數趨勢圖 69
圖5-2、各季逕流係數趨勢圖 70
圖5-3、土壤質地分類(SCS)圖 71
圖5-4、各年度臨前降雨條件分佈圖 73
圖5-5、各季節臨前降雨條件分佈圖 75
圖5-6、年逕流係數觀測值與預測值樣本分佈圖 81
圖5-7、春季逕流係數觀測值與預測值樣本分佈圖 82
圖5-8、夏季逕流係數觀測值與預測值樣本分佈圖 83
圖5-9、秋季逕流係數觀測值與預測值樣本分佈圖 83
圖5-10、冬季逕流係數觀測值與預測值樣本分佈圖 84

表 目 錄
表1-1、基隆河上游水位流量站及水位站一覽表 5
表1-2、基隆河上游雨量站一覽表 5
表2-1、影響逕流的因子 13
表2-2、影響逕流的地文因子 15
表2-3、逕流係數參考值 19
表2-4、台北市不同土地分區依其不透水性所定之逕流係數 19
表2-5、逕流係數C 值 20
表2-6、不同類別之臨前降雨條件 23
表2-7、臨前降雨條件分類表 24
表2-8、臨前降雨條件分類表(修正後) 25
表2-9、逕流曲線值法中土壤分類表 25
表2-10、台灣水土保持局土壤質地分類表 25
表2-11、台灣水土保持局與美國SCS法土壤分類對應表 26
表2-12、不同土地利用情形下的逕流曲線值 26
表4-1、基隆河治理沿革 35
表4-2、流域地文特性分析項目 44
表4-3、研究區流域地文特性表 45
表4-4、研究區高程分析表 48
表4-5、「水土保持技術規範」坡度分級表 48
表4-6、研究區坡度分析表 49
表4-7、研究區坡向分析表 50
表4-8、土地利用分類表 52
表4-9、本研究區於各年代訓練樣區之誤差矩陣 54
表4-10、本研究區於各年代中不同土地利用面積百分比 56
表4-11、本研究區於各年代中不同土地利用面積百分比統計表 56
表4-12、各雨量站所控制集水區面積比例 61
表5-1、五堵水文站西元1990年~2000年逕流量分析表 64
表5-2、火燒寮雨量站西元1990年~2000年降雨量分析表 65
表5-3、瑞芳(2)雨量站西元1990年~2000年降雨量分析表 66
表5-4、五堵雨量站西元1990年~2000年降雨量分析表 67
表5-5、1990年~2000年研究區降雨量 68
表5-6、1990年~2000年研究區逕流係數 69
表5-7、逕流係數與該年豐枯比較 69
表5-8、1990年~2000年各季節逕流係數 70
表5-9、基隆河流域土地型態與土壤群組對CN值之對照表 72
表5-10、研究區中不同年代之CN值 72
表5-11、研究區中各年代推估之CN值 72
表5-12、各年平均臨前五日之降雨量與CN值 73
表5-13、春季平均臨前五日降雨量與CN值 74
表 目 錄
表5-14、夏季平均臨前五日降雨量與CN值 74
表5-15、秋季平均臨前五日降雨量與CN值 74
表5-16、冬季平均臨前五日降雨量與CN值 75
表5-17、年推估超滲降雨量表 76
表5-18、春季推估超滲降雨量表 76
表5-19、夏季推估超滲降雨量表 77
表5-20、秋季推估超滲降雨量表 77
表5-21、冬季推估超滲降雨量表 77
表5-22、年逕流係數實測值與CN法誤差表 78
表5-23、春季逕流係數實測值與CN法誤差表 78
表5-24、夏季逕流係數實測值與CN法誤差表 79
表5-25、秋季逕流係數實測值與CN法誤差表 79
表5-26、冬季逕流係數實測值與CN法誤差表 79
表5-27、各年逕流係數C值與各種土地利用型態所佔全部之面積百分比 80
表5-28、各種土地利用型態所佔全部之面積百分比範圍 85
表5-29、各年代在林地使用變更後的年逕流係數值 85
參考文獻
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1. 48.盧惠生、林壯沛、陸象豫(1987),集水區不同土地利用逕流與沖蝕之研究,中華水土保持學報,第18卷,第2期,頁112-121。
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5. 43.鄭皆達、林維侃、蘇瑞榮(1992),應用GIS及HEC-1水文模式探討台灣中部上游集水區降雨逕流之關係,中華水土保持學報,第25卷,第3期,頁143-150。
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7. 21.陳文福(1995),以Landsat-TM及SPOT衛星影像監測高山地區土地利用變遷之研究,中華水土保持學報,第26卷,第3期,頁183-196。
8. 20.陳文福(1992),集水區環境與水文之關係,水土保持學報,第24卷,第1期,頁113-129。
9. 17.曹華平、周建森、陳春宏(2004),基隆河整體治理計畫,水利,第14期,頁175-181。
10. 12.呂建華(1991),應用遙測與地理資訊系統推求SCS曲線值,中華水土保持學報,第22卷,第2期,頁89-98。
 
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