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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:戴志揚
研究生(外文):Chih-Yang Dai
論文名稱:應用多變量分析於推估土石流出量模式之研究-以台中、南投地區為例
論文名稱(外文):Multivariate analysis for estimating flow amount of the sediment in Taichung and Nantou areas.
指導教授:林炳森林炳森引用關係
指導教授(外文):Ping-Sien Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系所
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:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:土石流流出量多變量分析
外文關鍵詞:flow amount of the sedimentMultivariate analysis
相關次數:
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由於台灣本島地質脆弱、地形陡峻且山坡地過度開發,自921集集大地震之後,每逢梅雨或颱風季節,挾帶大量降雨之際,頻傳山崩、地滑及土石流等災害發生,尤其是土石流災害,因為土石流流動快速,土砂流出規模大、破壞力強,嚴重危害坡地居民生命財產安全,因此針對土石流出量之評估於災害影響範圍及未來整治工程之決策極其重要,亦刻不容緩。
本研究主要以行政院農委會所公布之全國土石流潛勢溪流,配合經濟部中央地質調查所土石流災害地質調查報告,以南投台中地區計170條為對象,應用多變量統計分析(SPSS)進行:(1)以主成份分析法篩選影響土石流出量之主要地文因子(集水區面積、平均高程、起伏比、密集度與水系密度)、材料因子(地質指標)與降雨因子(有效累積降雨量),(2)以多元迴歸法建立土石流出量之迴歸模式,(3)並與國內外相關土石流出量經驗公式做比較。
本研究結果顯示,由複迴歸分析得到地質指標、有效降雨量、集水區面積、平均高程、起伏比、密集度、河川頻率等因子,預測土石流出量所得到之判定係數(R2)經修正後已達到0.997,顯示具有99.7%的解釋信心,土石流出量推估模式:V=29900.66(Ed)-2036.15(Re)+372974.68(A)-214(H)+939446.99(Rd)-663193.65(C)+49006.07(Fs)+73899.05;V:土石流出量(m3);Ed:地質指標(無);Re:有效累積雨量(mm);A:集水區面積(km2); H:平均高程(m);Rd:起伏比(無);C:密集度(無);Fs:河川頻率(無)。從多元迴歸分析中發現,集水區面積、平均高程、起伏比與有效累積雨量,對於土石流出量均具有高解釋能力,且達顯著,其土石流出量推估模式可提供相關單位有效防治參考用。
目錄
摘要 I
目錄 II
表目錄 IV
圖目錄 V
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 研究內容 3
1.3 研究內容 3
第二章 文獻回顧 4
2.1 土石流之定義與特性 5
2.2 土石流發生之相關因子 10
2.3 土石流出量推估之相關研究 16
2.4 本研究相關軟體之介紹 21
第三章 主成份分析與複迴歸分析之方法 22
3.1主成份分析 22
3.2 多元迴歸分析 24
第四章 土石流發生影響因子檢定篩選與分析 28
4.1 影響土石流之地文因子 28
4.2 地文因子主成份分析與相關性檢定 32
4.3 影響土石流之材料因子 37
4.4 降雨資料之蒐集與處理 38
第五章 分析資料結果與討論 40
5.1 多元迴歸分析模式(一) 40
5.2 多元迴歸分析模式(二) 49
5.3 國內外經驗公式之比較 55
第六章 結論與建議 60
6.1 結論 60
6.2 建議 61
參考文獻 62
附錄一 67

表目錄
表2-1土石流發生危害型態 9
表2-2 不同地區激發土石流所需之降雨條件 14
表2-3 日本土石流流出量之迴歸方程式[29] 18
表4-1、Pearson’s 相關性係數 33
表4-2、主成份分析之解說總變量 35
表4-3、地文因子主成份分析特徵向量表 36
表4-4 、集水區內地質岩性危險度基準之訂定[37] 37
表4-5 、雨量站位置與座標 38
表5-1 、模式摘要 42
表5-2 、ANOVA 檢定結果 42
表5-3 、迴歸模式係數表 42
表5-4 、模式摘要 46
表5-5 、ANOVA 檢定結果 46
表5-6 、迴歸模式係數表 46
表5-7 、變數挑選表 51
表5-8 、模式摘要 51
表5-9 、ANOVA 檢定結果 52
表5-10 、迴歸模式係數表 52
表5-11、日本土石流出量之迴歸方程式 56
表5-12、台灣地區土石流出量之迴歸公式表 57
表5-13、現場調查量與各模式推估量之相關表 59

圖目錄
圖2-1 土石流流動過程包括發生區、流動區及堆積區[3] 6
圖2-2 土石流發生之基本概念及其運動特性[3] 8
圖2-3 雲南蔣家溝土石流預警雨量線[18] 14
圖2-4 降雨強度及降雨延時為指標所決定之土石流發生臨界降雨線[19] 15
圖2-5 日本土石流流出量超過機率曲線[29] 18
圖2-6 土石流流出量與集水區面積之關係圖[30] 19
圖2-7 土石流規模大小與土石流尖峰流量之關係[31] 19
圖2-8 土石流規模與集水區面積分佈圖[33] 20
圖3-1 主成份分析流程圖[39] 23
圖4-1、因素陡坡圖35
圖4-2、學者范正成以累積雨量10mm 為門檻值之雨量分割圖[51]39
圖5-1、線性迴歸變數帶入方塊 40
圖5-2、迴歸標準化殘差P–P 圖 44
圖5-3、殘差圖44
圖5-4、修正後迴歸標準化殘差P–P 圖 48
圖5-5、修正後殘差圖 48
圖5-6、線性迴歸變數帶入方塊 49
圖5-7、迴歸標準化殘差P–P 圖 54
圖5-8、殘差圖 54
圖5-9、日本-台灣地區土石流出量超過機率曲線 56
圖5-10、台灣土石流出量超出機率曲線 57
圖5-11、各土石流出量推估式與現場調查量比較圖 58
參考文獻
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