• 即時洪水預報

• 乾旱分析及氣候變遷

• 衛星遙測科技在水文分析之應用

• 分布型降雨–逕流模式

• 區域水文分析

台灣經常遭受洪水侵襲而造成重大損失，洪水預報模式為非工程性之防洪減災措施，本研究室陸續應用新學理，已開發多種水文預報模式，列舉部分成果如下。

(1)    開發「灰色雨量預報模式」，已獲中區水資源局採用於集集攔河堰之洪水預報系統；並已規劃應用於第一河川局。

(2)    發展「相空間雨量預報模式」及「颱風潛勢降雨量預報方法」。

(3)    研發「即時河川預報模式」，此模式已經中興工程顧問社委託發展為實用之操作介面。

(4)    應用支撐向量機理論發展「即時河川水位預報模式」。

(5)    應用模糊推理發展「誤差修正模式」來即時更新洪水預報值。

圖一  即時逕流與河川演算人機介面模式

台灣降雨量雖大，但時空分布不均，加上氣候變遷可能造成對水資源之衝擊，乾旱問題亦為值得重視之災害。本研究室在此領域之研究成果有：

(1)    以雨量及相關水文因子為基礎，發展適用於評估農業乾旱之指標及監測方法。

(2)    結合中央氣象局長期天氣展望與連續型降雨–逕流模式，進行枯水期長期入流量預測。

(3)    探討長期(近百年)雨量變動之特性，並進行氣候變遷對水稻田蒸發散、灌溉需水量及長期河川流量影響之研究。

圖二  台灣南部地區第一期作蒸發散量與相關影響因子之關係

隨著衛星遙測科技的發展，可方便取得各種衛星遙測影像，如何應用遙測資訊與技術於水文分析為重要之發展趨勢。本研究室應用衛星遙測影像配合地理資訊系統，陸續進行相關研究。

(1)    土地利用變遷及其對蓄洪能力之影響。

(2)    區域蒸發散量及氣象參數之估計。

(3)    水質分析。

(4)    乾旱監測與森林火災潛勢之評估。

圖三  利用SPOT影像進行地表辨識結果

圖四  利用NOAA影像估算蒸發散之流程

降雨–逕流模式為水資源分析之重要工具，分布型降雨–逕流模式，可有效模擬集水區降雨–逕流空間變異特性，在模式參數率定及不定性分析方面亦有多項成果。

(1)    發展格網式「分布型降雨–逕流模式」，本模式已進一步被其他學者應用於茶園、養雞場之水質模擬研究。

(2)    提出「模糊多目標函數」進行模式參數率定及其他應用。

(3)    模式參數敏感度分析及不碓定性分析。

圖五  格網式分布型降雨–逕流模式

水文觀測資料缺乏為許多國家所面臨的共同問題，未量測集水區之水文預測為國際水文科學協會(IAHS)2002年推動的PUB計畫(Prediction in Ungaged Basins)之主旨。為有效解決未設測站之水文問題，區域水文分析亦為本研究室之研究重點。

(1)    發展「區域流量延時曲線」，可解決未量測集水區之模式率定的困境，成果已轉移給中興工程顧問社對外推廣應用。

(2)    綜合普通與自計雨量站分別在空間與時間尺度的優點，發展「區域雨量強度公式」，該方法被水資會採用於建立全國雨量站之IDF公式，後繼續被農委會採用納入「水土保持技術規範」。

圖六  無因次降雨強度公式操作軟體