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結合頻率分析與地理統計方法推估降雨空間分佈之研究-以雪霸國家公園為例

為了解決顏氏畜牧場戴奧辛的問題，作者黃家慶 這樣論述：

因地球暖化之影響，氣候益趨異常化且水文事件極端化，雪霸國家公園因常遭豪雨侵襲造成道路崩塌，於水保與水利工程設計時，由於雨量站不足且分佈不均，造成無法引可靠降雨資料之窘境，並常造成極嚴重之災害。為尋求園區內降雨空間分佈適宜之方法，本研究以雪霸國家公園為範圍，採用雲形曲線法(Spline)、距離反比權重法(IDW)、克利金法(Kriging)推估降雨之空間分佈，並比較三種方法之優劣，找出適用於本區之地理統計方法，並以此方法分析本區之最大降雨-深度-面積延時曲線，當園區需設計水利工程時，此曲線可分析水利工程結構物之合理最大水深以供參考。本研究將降雨分成長時之年降雨及短時之日暴雨兩種，分別討論之；(

一)年降雨方面，蒐集研究區2000年之年雨量，以上述三法推估年降雨空間分佈，並將推估之結果以地理資訊系統與傳統之徐昇氏多邊形法計算平均年雨量，以比較其結果。(二)暴雨方面，蒐集研究區24、48、72降雨延時之最大累積雨量，且將此資料以時下最常採用之甘保氏極端值第一類分佈法與對數皮爾遜第三類分佈法分析5、10、20、50、100頻率年各站之暴雨量，並將此暴雨量做為屬性值，以上述三法推估暴雨空間分佈。(三)最後以RMS(均方根)分析年降雨與暴雨空間分佈之結果，找出最適合用於推估降雨空間分佈之方法。(四)以上述方法分析園區之最大降雨-深度-面積延時曲線。本研究之結論有五：(1)年降雨空間分佈以距離反

比權重法與克利金法較佳。但三法分析之平均年雨量差異不大，不過都比徐昇式多邊形法之結果準確。(2)暴雨空間分佈以克利金法較佳，其平均相對誤差僅7%，另兩法約14%。(3)距離反比權重法雖在年降雨空間分佈中比雲形曲線法好，但暴雨空間分佈之結果為最差，符合Gotway 等人(1996年)之理論，惟距離反比權重法穩定性差，且易受因子之影響。 (4)使用RMS法分析後以克利金法之結果最佳。(5)以頻率分析方法結合克利金法可推求研究區之DAD曲線，此DAD曲線可簡易計算出水利工程結構物之最大將雨水深。建議有四：(1)由上述之結論，本研究建議未來需分析降雨空間分佈時應多蒐集屬性值(樣本點)，且應採用克利金法

推估之。(2)以克利金法分析暴雨時，會使雨量估計值之範圍變廣，故暴雨頻率分析應採用對數皮爾遜第三類分佈法。(3)用本研究提供之方法，可簡易求得DAD曲線，未來有此等需求時，方能節省許多時間。(4) 園區內需分析排水溝等水利工程結構物之排水量時，可參考本研究分析之DAD曲線與Hortan公式分析之結果，應可簡易計算出合理之最大降雨深度。