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臺灣地區常受颱風、豪雨侵襲而造成淹水災害,致使人民生命及財產蒙受損失,為使各級政府對於淹水災害預防及應變有所參考,政府辦理淹水潛勢圖計畫,藉以模擬不同降雨條件下可能淹水深度及影響範圍。淹水潛勢圖於103至105年間完成第二次更新(即第三代淹水潛勢圖),惟近年因地形地貌改變且淹水模擬技術及資料品質提升,考量圖資須與時俱進故須定辦理潛勢圖更新,針對地形地貌改變蒐集更新基本資料,利用新技術運算軟體建置淹水模型,以歷史颱洪事件檢定驗證,經各階段審查及審視後方可產製規定情境之淹水潛勢圖及相關成果資料。

1. 與歷代淹水潛勢圖比較

歷代淹水潛勢圖之差異比較,整理如表1所示。整體而言,網格精度從第一代 200 公尺、第二代 40 公尺,到第四代提升至 10 公尺;降雨情境從第一代僅考慮 4 種情境,到第三代增加至10種情境;地形高程資料從第一代採用量測相片基本圖、第二代採用數值高程(Digital Elevation Model, DEM),到第四代採用結合水利圖徵之高精度水利數值地形模型(Hydraulic Digital Elevation Model, HyDEM);模擬條件從第一代不考慮潮位、第二代加入考量暴潮越波與河川外水、第三代加入考量下水道系統,到第四代更加入考量非規則網格降雨及建物之阻水效應。

表1 歷代淹水潛勢圖比較

版本

時間

網格精度

情境

條件

第一代

1999-

2001

200m Í200m

Í1m

定量降雨:

150、300、450、600毫米/日

  • 採農林航測所於民國70~78年間測量相片基本圖之資料
  • 採用二維零慣性波模式

第二代

2007-

2009

40m Í40m

Í0.1m

定量降雨:

200、350、450、600毫米/日

重現期:

1.1, 2, 5, 10, 20, 25, 50, 100, 200, 500重現期

  • 採內政部於民國97年更新完成之數值高程,無第一代之人工地塹情況
  • 加入滯洪設施及水工構造物、加入暴潮、越波與高地淹水及中央管河川區排之外水溢流
  • 採用二維零慣性、SINOTOPO等模式

第三代

2014-

2016

不低於40m Í40m

Í0.1m

定量降雨:

150、250、350毫米/6時

200、300、400毫米/12時

200、350、500、650毫米/24時

  • 加入下水道系統
  • 加入區排淹水模擬
  • 加入易淹水地區治理規劃結果
  • 考慮淹水歷程(流速與水位上升率)
  • 考慮平地與山區降雨比重的不同
  • 上網公開,方便查閱
  • 採用SOBEK模式,規則網格、單核心計算

第四代

2024-

2026

都市計畫區不低於10m

Í10m

Í0.1m

定量降雨:

150、250、350毫米/6時

150、300、400毫米/12時
200、350、500、650毫米/24時

  • 採水利署與內政部合作產製之 HyDEM
  • 雨量採網格式資料
  • 考慮建物高程
  • 使用內政部國土測繪中心多維度服務平台展示
  • 採用D-FlowFM模式,非規則網格、多核心計算

2. 執行方法

計畫執行可分為兩個階段,如圖1所示。第一階段為資料蒐集與模式建立,工作內容包含水文、地文、海象資料之蒐集與特性分析,以及淹水模型建製;第二階段為模型模擬與成果製作,工作內容包含模型之檢定驗證、情境模擬、舉辦地方座談會或訪談、報告製作,以及成果圖資與數值資料輸出。

不同於第三代淹水潛勢圖採用 SOBEK 模式,假設降雨先進入一維河道後再漫淹至地面導致淹水之方式建模,第四代淹水潛勢圖採用荷蘭 Deltares 開發之 D-FlowFM 模式,透過二維方式完整模擬降雨至地面之漫地流後再流入河道進行耦合模擬,可更貼近真實降雨逕流過程。此外,D-FlowFM 採用非規則格網來描述運算範圍,支援多核心運算加快計算效率。在地形資料上,第四代淹水潛勢圖採用水利署與內政部共同開發之 HyDEM,可在高解析度空間資訊內容中,增加了許多水利方面的空間細節,例如溢堤線、海陸線、水域區塊等水利圖徵,可協助建模時更正確定義一、二維元件在模式中的空間相關性,使模擬結果更加符合現地情況。最後,模擬結果可透過內政部國土測繪中心多維度服務平台,以動態方式呈現計算過程,提供公眾與專家更細部的資訊。

圖1 淹水潛勢圖製作流程圖

圖1 淹水潛勢圖製作流程圖