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重點業務與回顧

經濟部水利署

水利規劃試驗所

Water Resources Planning Institute, Water Resources Agency, Ministry of Economic Affairs
水利規劃試驗所
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  1. 首頁
  2. 重點業務與回顧
  3. 區域排水類
  4. 現行重點業務

淹水潛勢圖第二次更新計畫

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  1. 背景與緣由

    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,為使各級政府對於此類災害預防及應變有所參考,故自民國88年起以模擬不同降雨條件下可能淹水深度及影響範圍方式,製作出第一代淹水潛勢圖,作為中央部會及所轄各級政府一般防災參考之參據。另依「水災潛勢資料公開辦法」第九條規定,淹水潛勢圖應由製作機關每五年檢討一次,本計畫即屬淹水潛勢圖第二次更新(第三代)。

  2. 主要技術性說明

    第三代依「淹水潛勢圖製作手冊」規定分成三個階段製作及審查(詳圖1)。第一階段為基本資料蒐集和特性分析。第二階段為淹水模式建立和檢定驗證。第三階段為進行指定定量降水、重現期的情境模擬和成果製作。其中指定定量降水共有27種(詳表1),指定重現期降水指連續降雨發生分別模擬6、12小時及24小時之2年、5年、10年、25年、50年、100年、200年及500年,以及連續降雨、越波及暴潮發生模擬24小時之2年、5年、10年、25年、50年、100年、200年及500年。但所稱「淹水潛勢圖」為經濟部審議後公開之連續6小時降水150、250、350毫米、連續12小時降水200、300、400毫米及連續24小時降水200、350、500、650毫米等共10種之定量降水情境。

    表1 平地定量降水分配情境
    平地雨量 情境1 情境2 情境3 情境4 情境5 情境6 情境7 情境8 情境9
    6小時 100 150* 200 250* 300 350* 400 450 500
    12小時 150 200* 250 300* 350 400* 450 500 550
    24小時 200* 250 300 350* 400 450 500* 650* 800
    註:
    1. *應提報經濟部審議並予公開之情境。
    2. 「淹水潛勢圖」為專有名稱,除上述10種情境之公開圖資外,應避免使用該名稱。
    3. 單位為毫米。

    第三代製作統一使用荷蘭發展之SOBEK 2.13.002軟體進行淹水模擬演算,其設定水文及地文設計條件主要如下:

    淹水潛勢圖第二次更新(第三代)製作方式與流程

    圖1 淹水潛勢圖第二次更新(第三代)製作方式與流程

    1. 使用Horner設計雨型。
    2. 河口採用歷年7-10月大潮平均高低潮位(定量降水)。
    3. 使用內政部提供民國100至101年數值地形。
    4. 使用內政部民國96至97年之土地利用調查資料。
    5. 由縣市政府及河川局提供區域排水系統、下水道、河川等現況斷面及工程設施。其假設條件主要如下:
      1. 所有堤防及水門皆無破壞或毀損。
      2. 所有抽水站皆正常運作。
      3. 所有堤防及水門依照外水位進行開啟或關閉。
      4. 所有下水道系統皆正常運作。
      5. 對於易淹水範圍內無測量資料之市區或農業排水路,布設合理水道斷面。
      6. 未考慮建物阻礙通水斷面。

    淹水潛勢圖完成前需舉辦地方座談會並邀請地方政府及其鄉鎮公所防災人員檢視淹水潛勢圖成果,以提升淹水潛勢圖資之可靠性。

    成果以雲林縣「24小時延時350毫米定量降水」為例(詳圖2),在此情境下,約為雲林縣平地雨量站10至25年重現期距降水,雲林西部低窪地區淹水範圍增加,多處主要區排的收集水路及山區野溪發生溢淹,地層下陷嚴重的縣管區排溢堤,如牛挑灣大排、萬興大排、山寮排水及程海厝大排等,海口大排滯洪池之保護地區發生淹水情形,深度約0.3至0.5公尺。而新街大排、土間厝大排、客子厝大排、延潭大排、湳仔排水(虎尾區)、大湖口溪等受到北港溪影響的河川排水,排水出口處淹水深度約0.5至2.0公尺。雷厝大排及八角亭大排因匯入濁水溪的排水出口段坡度平緩且水量大,出口處發生溢淹。沿海鄉鎮市區受到地層下陷影響,如台西鄉、四湖鄉及口湖鄉,雨水下水道排水不易而積淹水深度約0.3至0.5公尺。

    前一代(詳圖3)雲林縣境內模型地形高程為民國95年份數值地形高程5公尺乘5公尺粗化為40公尺乘40公尺的網格,採用台灣大學二維零慣性模式,僅建置主要河川渠道,並未將區域排水系統納入模型進行二維淹水模擬,因此未能呈現路堤效應及治理工程成效,因此淹水範圍較為廣泛且未能反映現況。

    淹水潛勢圖之使用條件及其限制說明如下:1.淹水潛勢圖假設所有堤岸並無破壞損毀、水工建造物皆正常運作及河川排水路斷面皆無變動等。2.淹水潛勢圖係基於設計降雨條件、特定地形地貌資料及客觀水理模式演算,與實際降雨情形與假設情境必不相同,因此淹水潛勢圖僅能提供防救災規劃或應變整備之參考。3.淹水潛勢圖係考慮當地之防洪設施、環境變遷等條件,因此淹水潛勢應定期更新。淹水潛勢圖為模式模擬演算產出之結果,有一定之設計及假設條件,因此淹水潛勢圖僅提供防救災規劃或應變整備(例如擬定水災保全計畫、劃設水災保全區域、規劃避難收容所與疏散避難地圖等)之參考。

    淹水潛勢圖第二次更新(第三代)製作方式與流程

    圖2 第三代淹水潛勢圖(本次)-定量降水24小時延時350毫米

    第二代淹水潛勢圖

    圖3 第二代淹水潛勢圖(上一代)-定量降水24小時延時350毫米

    表2 第二代與第三代淹水潛勢圖資製作差異比較表(雲林縣為例)
      第二代潛勢圖資製作 第三代潛勢圖資製作
    1、歷史颱風事件資料
    • 以民國98年前事件為主,多屬於颱風事件類型,豪雨事件較少。
    • 歷史事件資料僅有相關單位通報淹水點位及新聞報導等資料,災害資料準確度較差,部分易淹水範圍與實際有差異。
    • 包括有民國97至104年事件資料,颱風、豪雨及極端降雨等類型事件皆有掌握。
    • 歷史事件資料,除影響範圍外,還包括災中即時通報點位與深度,淹水調查範圍準確度較高。
    2、地文資料
    • 民國95年至97年產製5公尺解析度數值高程為主。
    • 民國100年至101年產製1公尺高解析度數值高程為主。
    3、水系及其銜接關係
    • 僅納入中央管河川及縣市管河川,無建置區域排水系統
    • 除縣市管河川與排水系統,亦納入大型魚塭與灌溉排水系統水道(寬5公尺以上)。
    • 納入都會區下水道系統。
    4、水工建造物
    • 僅有中央管及縣市管河川沿線的水門和抽水站設置。
    • 納入民國104年前辦理易淹水地區水患治理工程和雲林縣政府重要的應急工程。
    • 水工建造物包括滯洪池、水閘門、抽水站、河海堤防及橋樑等。
    5、淹水模式
    • 台灣大學二維零慣性模式。
    • 降雨逕流模式應用角屋公式及單一V型運動波集流時間公式。
    • 降水經降雨逕流演算,直接降於集水分區進行漫地流演算。
    • SOBEK模式。
    • 降雨逕流採用SCS模組。
    • 降水經SCS模組演算匯入河川,判斷河川是否溢堤後才進行漫地流演算。
    6、檢定與驗證
    • 採用事件為颱風和豪雨事件
    • 僅對照淹水點位及河川水文水理歷線,並無量化指標。
    • 採用事件為颱風和豪雨
    • 依照手冊規範進行淹水範圍及河川水文水理演算檢定驗證計算,如準確度、捕捉率、效率係數、相關係數及峰值誤差等。
    • 舉行地方座談會以地方防災人員經驗作為驗證方式之一。
    7、水文資料
    • 資料年限僅至民國97年,紀錄年份較短。
    • 雨型分析採用SSGM。
    • 資料年限至民國103年,盡量採用20年以上紀錄年份雨量站。
    • 雨型分析採用Horner。
    8、情境模擬
    • 定量降水延時為24小時、48小時和72小時,各4種定量降水情境,共有12種情境。
    • 重現期距降水採24小時、48小時和72小時三種延時,各10種重現期降水,共30種情境。
    • 無短延時(6小時、12小時)豪雨事件淹水情境
    • 定量降水延時為6小時、12小時和24小時,各9種定量降水情境,共27種情境。(公開僅10種情境)
    • 重現期距降水採6小時、12小時和24小時三種延時及8種重現期距降水(刪掉1.1及20年),新增24小時的8種重現期距連續降水、暴潮及越波情境,共32種。
    • 提供短延時(6小時、12小時)豪雨事件淹水情境。
  3. 整體計畫內容與期程

    第三代係依行政轄區於103年開始進行並於105年完成全國各縣市淹水潛勢圖之製作如圖4,其工作內容及進度如表3。103年度完成臺中市、高雄市、屏東縣,104年度完成宜蘭縣、新竹縣市、苗栗縣、彰化縣、雲林縣、嘉義縣市、臺南市,105年度南投縣、花蓮縣、臺東縣、桃園市、新北市及基隆市、臺北市。

    103年~105年度淹水潛勢圖第二次更新(第三代)期程

    圖4 103年~105年度淹水潛勢圖第二次更新(第三代)期程

    表3 本年度計畫內容及進度表

    本年度計畫內容及進度表
  4. 已完成工作與成果

    本所於103年至104年所完成之相關成果,示如表4。

    表4 103年至104年淹水潛勢圖第二次更新(第三代)計畫成果一覽表
    報告名稱 完成日期
    臺中市淹水潛勢圖第二次更新計畫 103年12月
    高雄市淹水潛勢圖第二次更新計畫 103年12月
    屏東縣淹水潛勢圖第二次更新計畫 103年12月
    宜蘭縣淹水潛勢圖第二次更新計畫 104年12月
    新竹縣、新竹市及苗栗縣淹水潛勢圖第二次更新計畫 104年12月
    彰化縣淹水潛勢圖第二次更新計畫 104年12月
    雲林縣淹水潛勢圖第二次更新計畫 104年12月
    嘉義縣市淹水潛勢圖第二次更新計畫 104年12月
    臺南市淹水潛勢圖第二次更新計畫 104年12月
  5. 105年度工作概要

    105年度辦理中之淹水潛勢圖第二次更新(第三代)計畫,計包含「臺北市」、「新北市及基隆市」、「桃園市」、「南投縣、花蓮縣及台東縣」等4計畫7縣市。

    計畫名稱 預定日期
    臺北市淹水潛勢圖第二次更新計畫 105年12月
    新北市及基隆市淹水潛勢圖第二次更新計畫 105年12月
    桃園市淹水潛勢圖第二次更新計畫 105年12月
    南投縣、花蓮縣及台東縣淹水潛勢圖第二次更新計畫 105年12月
  6. 執行過程情形

    本計畫將依「淹水潛勢圖製作手冊」完成淹水潛勢圖更新,執行過程如下:

    1. 資料蒐集及特性分析

      1. 資料蒐集:包含水文資料、地文資料、歷史淹水資料、其他資料及資料轉換等。
      2. 分析區位劃分:視區域特性合理劃分模擬區,各區需選定控制點作為檢定驗證之用。
      3. 地文分析:分析計畫區域內集水區之地文特性。
      4. 水文分析:包括雨型分析、流量分析及海象分析。
    2. 模式建立與檢定驗證

      1. 模式建立:依據情境考慮水庫、攔河堰、分洪設施、抽水站及滯洪池等效應於模式解析度設定,並不得低於前一版之解析度設定。
      2. 水文演算:蒐集不同降雨延時之年最大降雨量進行頻率分析,配合設計雨型及降雨-逕流模式,推算不同重現期距之洪水量。
      3. 水理演算:河川水位、流量及海象分析。
      4. 淹水模擬:計算區域淹水狀況。
      5. 檢定驗證。
      6. 辦理1場地方訪談或座談:確認圖資正確性。
    3. 情境模擬與成果製作

      1. 情境模擬:依據不同定量降雨及重現期降雨進行淹水潛勢圖資產製。
      2. 成果製作:包含電子圖檔、圖資、圖冊等。
    4. 成果報告編撰