短延時降雨強度區域化之研究             

                                    盧 書 炫

區域分析為在未設測站地區進行水文分析與規劃的重要工具,可有效解決未量測區域無水文觀測資料可用的困境。在小型集水區的水文設計,短延時設計雨量為極重要的資訊。由於雨量站網之密度有限,小型集水區在規劃設計時經常缺乏雨量資料可用,因此本研究進行短延時(小於九十分鐘)降雨強度的區域化分析,並建立全台灣的區域化公式提供已設測站與未設測站地區之工程規劃與設計的應用。

本研究選用水利署及台電公司所轄之自記雨量測站共144站,以主要影響短延時降雨空間、時間與變化特性之因子,利用兩種群集分析法(兩階段群集分析、自組織映射網路)進行短延時降雨均一區之劃分,其中並對於降雨空間因子、不同群集分析方法之群集結果做探討。空間因子方面,經緯度有助於增加測站群集於空間分布上之區域性,高程則有助於山脈區與沿海平原區降雨特性之區分,顯示地形特性為短延時降雨均一區劃分之重要變量,故皆採用之;群集分析法方面,兩階段群集分析結果之雨量測站群集比自組織映射網路具有較佳區域性關係,故採用之;結果選用降雨空間、時間與變化特性之因子進行兩階段群集分析,將台灣地區劃分為四大水文均一區。

最後,本研究有鑒於使用上之便利性,故選擇常用之區域無因次降雨強度公式,分別建立各均一區之區域化無因次降雨強度公式,並與莊(2006)建立之區域公式比較,發現本研究之公式具較佳之推估效果,且具有較合理之分區結果,故可利用本研究之區域公式提供未設測站地區之運用,解決其推估降雨強度不便之處。

關鍵詞:區域化公式、短延時、降雨特性、主成分分析、群集分析