學生 : 林育如 5099042003 101 年 5 月 19 日

1. 中興大學 水土保持學系碩專班 專題討論四 (第二輪第二梯次) 氣候變遷下最大二日雨量重現期距設計之探討—以中央管河川中港溪為例 授課老師:陳文福老師 指導教授:陳文福老師 學生:林育如5099042003 101年5月19日

2. 簡報大綱 壹、前言 貳、文獻回顧 參、研究材料與方法 肆、結果與討論 伍、結論與建議 陸、參考文獻

3. 壹、前言 1.1研究緣起 由於歷年來颱風降雨、洪水、土石流等，造成全台各地嚴重災情。為因應全球暖化及氣候變遷所造成之水文現象極端化，深思探討河川防洪設計標準及建立制度之必要性。 1.2研究動機 台灣本島的總面積約3.6萬平方公里，人口達2,300萬人，而河川坡陡流急，集水區地質破碎且多崩塌，嚴重考驗政府機關防洪能力。政府機關應提早擬定因應對策，以建立一個永續與安全的河海環境。 1.3研究目的 本研究以中港溪為例，蒐集中港溪歷年最大二日降雨量，以五種水文頻率分析方法分析探討降雨量重現期距之影響，以供未來中港溪水利工程規劃及設計之參考。

4. 貳、文獻回顧 2.1氣候變遷相關文獻 一、IPCC聯合國氣候變遷小組 於1988年由聯合國世界氣象組織(WMO)、聯合國環 境署(UNEP)合作成立的委員會，專責研究由人類活 動所造成的各種氣候變遷現象。 ．第四次評估報告(2007) —全球氣候變遷及暖化現象， 部分確認係為人為因素產生的溫室氣體所造成，且由 於變化規模大且迅速，極可能導致河川、海岸、水資 源、氣候及生態環境與動植物等無法適應。

5. 1750年以來，溫室氣體如二氧化碳等濃度急速上升，近25年全球平均氣溫上升的趨勢愈明顯且愈劇烈。

7. 按行業劃分的有計劃的適應措施選擇實例。

8. 貳、文獻回顧 二、台灣的水環境 1.年平均降雨量 我國年雨量年平均雨量約為2,502mm，且集中 在5月~10月約占全年78%。 台灣年平均各月降雨量分佈圖

9. 貳、文獻回顧 二、台灣的水環境 2.河川洪水歷線 台灣之淡水河與高屏溪均名列前茅，顯示台灣的降 雨量大但河川長度短、坡陡流急、集水面積小、 降雨延時短，很容易造成洪水災害。 國內外重要河川洪水歷線比較圖

10. 貳、文獻回顧 二、台灣的水環境 3.溫度變化 依據中央氣象局「1897～2008台灣氣候變化統計報告」 (民國98年)指出，台灣百年來年均溫已上升0.8℃。

11. 貳、文獻回顧 二、台灣的水環境 4.澇旱加劇 歷年雨量呈現澇旱加劇的情況，水資源受到氣候變遷而有極端化之現象產生。例如，2001年的納莉颱風，台北市單日降下650公釐豪雨，破了百年紀錄；翌年，石門水庫河床乾涸，遭逢三十年來最嚴重乾旱。 台灣年平均各月降雨量分佈圖

12. 貳、文獻回顧 三、我國河川保護標準沿革 保護標準單位：重現期距(年) 文獻1：水利建照物工程設計基準之檢討 文獻2：水利工程技術規範-河川治理篇 文獻3：水土保持技術規範

13. 貳、文獻回顧 四、國外河川保護標準 資料來源：水利建照物工程設計基準之檢討

14. 参、研究材料 與方法 3.1中港溪流域介紹 中港溪位於苗栗縣境內，主流發源於南庄南方，東河、南河兩河在南庄會合後稱為南庄溪，流抵獅頭山至銅鑼圈會合峨嵋溪而成為中港溪，北流至珊珠湖附近再改向西流至竹南尖山下承匯南港溪後直抵台灣海峽入海，全長約54公里，流域面積約446平方公里，河床平均坡降約1/150。涵蓋苗栗縣南庄、三灣、頭份、竹南、造橋、後龍及新竹縣北埔、峨眉、寶山等九個鄉鎮市 。

15. 第一控制點 第三控制點 第二控制點 第四控制點 註：第一控制點（中港溪河口） 第二控制點（南港溪與中港溪匯流口） 第三控制點（峨眉溪與中港溪匯流口） 第四控制點（東河溪與南河溪匯流口） 中港溪流域雨量測站位置圖

16. 参、研究材料與方法 3.2水文頻率分析方法 • 二參數對數常態分佈(LN2) • 三參數對數常態分佈(LN3) • 極端值第一型分布 (EV1) • 皮爾遜第三型分布 (PT3) • 對數皮爾遜第三型分布(LPT3)

17. 肆、結果與討論（1/9） ‧水利署-水文資訊網 ‧中港溪流域-南庄、大河、珊珠湖、大潭等 11個雨量測站年最大二日降雨量。 ‧由下游至上游選定中港溪河口、南港溪與中港溪匯流口、峨眉溪與中港溪匯流口、東河溪與南河溪匯流口4個河川控制點。 ‧利用五種頻率分佈進行降雨頻率分析及卡方檢定求出各重現期距降雨量。

18. 肆、結果與討論（2/9） • 演算出1、2、5、10、25、50、100、200年 六種重現期距降雨量。 • 經卡方檢定進行頻率分佈之適合度檢定，結果皆通過卡方檢定。 • 最佳頻率分析採用對數皮爾遜三型分佈。 • 本研究與71年規劃報告之100年重現期距最大二日降雨量做比較，得出結論(詳下列圖表)。

19. 肆、結果與討論（3/9） 中港溪河口最大二日降雨量頻率分析結果

20. 肆、結果與討論（4/9） 註：紅色線顯示呈現澇旱加劇現象 中港溪河口年最大二日降雨量統計結果圖

21. 肆、結果與討論（6/9） 中港溪河口年最大二日降雨量 頻率分析(EV1)結果圖

22. 肆、結果與討論（5/9） 中港溪河口年最大二日降雨量 頻率分析(LN2)結果圖 中港溪河口年最大二日降雨量 頻率分析(LN3)結果圖 中港溪河口年最大二日降雨量 頻率分析(PT3)結果圖 中港溪河口年最大二日降雨量 頻率分析(LPT3)結果圖

23. 肆、結果與討論（7/9）年最大二日降雨量最佳頻率分析結果表肆、結果與討論（7/9）年最大二日降雨量最佳頻率分析結果表 對數皮爾遜三型(LPT3)分佈

24. 肆、結果與討論（8/9） 過去中港溪各控制站頻率別雨量表 單位：mm 註：1.資料來源中港溪治理規劃報告(71年) 2.統計資料為民國前9年至民國67年（共76年）

25. 肆、結果與討論（9/9） 本研究與過去規劃報告比較圖表100年重現期距降雨量(mm)

26. 伍、結論與建議（1/4） 5.1結論 1.本研究以水利署水文資訊網站-中港溪雨量測站資料，自上游至下游選定4處河川控制點之歷年最大二日降雨量。再利用水利署研發之水文分析軟體，分別以LN2、LN3、EV1、PT3及LPT3等五種頻率分佈進行分析，演算出1、2、5、10、25、50、100、200年六種重現期距降雨量。經卡方檢定進行頻率分佈之適合度檢定，均通過卡方檢定，並選取對數皮爾遜三型分布(LPT3 )為最佳頻率分佈。 2.本研究以對數皮爾遜三型分布之100年重現期距最大二日降雨量與民國71年治理規劃報告之結果比較，結果顯示中港溪河口、峨眉溪與中港溪匯流口及東河溪與南河溪匯流口呈現增加，甚至超過200年重現期距降雨量的趨勢。

27. 伍、結論與建議（2/4） • 3.目前中港溪保護標準中，主流及其支流南 • 港溪採100年重現期距洪峰流量保護標準， • 其餘支流採50年重現期距洪峰流量保護標 • 準。台灣由於歷經九二一大地震後，地質 • 鬆動、崩塌地多，豪雨時除了雨水外，河 • 川水流常挾帶大量土砂石，對河床高度及 • 河川斷面等河川環境均發生極大影響，但 • 目前台灣地區中央管河川保護標準慣例仍 • 設定為50至100年重現期距之洪峰流量，是 • 否合適，確實值得在進行河川水工構造物 • 設計頻率年時做全面性之檢討。

28. 伍、結論與建議（3/4） 5.2建議 1.中港溪主流及其支流南港溪可維持原防洪設計標準。南庄溪及峨眉溪雖屬其支流，現因觀光事業活絡，帶動人口及經濟活動復甦，且其水土保持及坡地保育利用情形甚佳，且為加強氣候變遷可能造成之強烈暴雨衝擊，建議提高防洪標準至100年重現期距。 2.中央管河川防洪保護工作為國家重大公共建設之一，需有全國一致標準，以訂定河川保護標準、訂定河川治理計畫流量之準則，並擬具定期或不定期檢討機制。

29. 伍、結論與建議（4/4） 3.面對氣候變遷水文事件極端化，全省各河川流域應更積極正視之，並研擬因應對策，針對不同流域進行統計分析，並建立其資料庫，以供決策者參採。

30. 陸、參考文獻(1/6) 1.王如意,易任著，「應用水文學」 2.王定欽,陳文福編著「水文學500題」 3.經濟部水利署（1982），「中港溪治理規劃報告」 4.經濟部水利署（2003），「因應環境變遷之水文規 劃設計研究」 5.經濟部水利署（2007），「中港溪河川情勢調查報告」 6.經濟部水利署(2008)，「水利建照物工程設計基準之檢 討(2/2)－綜合治水總結專題報告」 7.經濟部水利署（2008），「水利防洪設施受新類型災害之 脆弱度與調適策略分析(2/2)」 8.經濟部水利署（2009），「莫拉克颱風水文分析報告」 9.經濟部水利署（2010），「水利建設因應全球氣候變遷白 皮書」

31. 陸、參考文獻(2/6) 10.經濟部水利署水利規劃試驗所（2010），「中央管河川 防洪設計保護標準研究」 11.王慶藏（1995），「克利金法乾旱分析之研究」，國立 台灣海洋大學河海工程研究所碩士論文 12.王敬（2006），「台灣地區水文時間序列長期改變及趨 勢特性之研究」，雲林科技大學環境與安全工程系碩士 論文 13.田維婷（2003），「氣候變遷對台灣地區地表水文量之 影響」，國立中央大學水文所碩士論文 14.朱啟豪（2002），「台灣長期氣候變化」，國立台灣師 範大學地球科學研究所碩士論文 15.吳至剛（2000），「氣候變遷對高屏溪流域水資源衝擊 之探討」， 成功大學水利及水利海洋學系碩士論文 16.邱建源（2011），「氣候變遷對水文量之影響」，中興 大學水土保持學系所碩士論文

32. 陸、參考文獻(3/6) 17.宋嘉文（2003），「氣候變遷對台灣西半部地區降雨及 乾旱影響之研究」，成大水利及海洋學系碩士論文 18.汪中和（2004），「台灣降雨的長期變化及對環境的衝 擊」，自然與文化研討會 19.洪菁甫（1994），「台灣地區降雨強度-延時-頻率分 析」，國立台灣大學農業工程學研究所碩士論文 20.徐宏瑋（2004），「降雨量變遷趨勢檢定與分析」，國 立台灣大學生物環境系統工程學研究所碩士論文。 21.郭峻菖（2009），「台灣區域降雨趨勢分析」，逢甲大 學水利工程與資源保育學系研究所碩士論文 22.陳人敬（2003），「台灣南部年最大24小時與一日暴雨 比值之探討」， 國立成功大學水利及海洋工程學系碩士 論文 23.陳建合（2008），「綜合治水對策在易淹水地區水患治 理計畫上之應用」，高院科技大學土木研究所論文

33. 陸、參考文獻(4/6) 24.陳健豐（2009），「河川流域治理對策與防災成效之探 討-以基隆河流域整治為例」，台北科技大學土木與防災 研究所碩士論文 25.許書平（1997），「氣候變遷對水資源之衝擊-雨量分 析」，淡江大學水資源及環境工程學系碩士論文 26.張展華（2003），「高屏地區年降雨量及一日最大降雨 量特性之研究」國立屏東科技大學水土保持系碩士論文 27.游保杉（2009），於「氣候變遷與台灣極端降雨變異趨 勢」，成功大學水利系論文 28.虞國興、許書平(1998)，「氣候變遷對水資源之衝擊-雨 量分析」，農業工程學報，44(1)。 29.梁惠蘭（2009），「蘇軾治水及相關作品考論」，中山 大學中文系研究所碩士論文

34. 陸、參考文獻(5/6) 30.諸予涵（2010），「莫拉克颱風降雨特性對旗山溪流域 土砂災害之影響」， 中興大學水土保持學系所碩士論文 31.賴栗葦、姜善鑫（2003），「台灣地區之降雨變遷研 究」，中華水土保持學報，34（2）：161-170 32.賴怡君（2006），「台灣地區降雨乾旱分析之研究」， 國立臺灣海洋大學河海工程學系碩士論文 33.盧孟明、陳佳正、林昀靜(2007)，「1951-2005年台灣極 端降雨事件發生頻率之變化」，大氣科學， 35(2)：87- 103。 34.劉紹臣（2009），「全球暖化與極端降雨密切相關」， 中央氣象局研究報告

35. 陸、參考文獻(6/6) 35.IPCC網站http://www.ipcc.ch/ 36.經濟部水利署全球資訊網，http://www.wra.gov.tw/ 37.經濟部水利署水文資訊網 http://gweb.wra.gov.tw/hyis/ 38.經濟部水利署氣候變遷水環境知識庫網站 http://qihou.sinotech-eng.com/index.html IPCC網站

36. 簡 報 完 畢 謝 謝 指 導 祝福 全班 同學 順 利 畢 業