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都市化過程與逕流量變動關係之研究 李柏鋒 2001/5/29 研究動機 汐止水患問題 山坡地過渡開發？？ 合理化公式（Q=CIA） 降雨強度 集流時間 洪峰逕流係數 研究目的 探討逕流係數與其影響因子之間的關聯性 建立集水區洪峰逕流係數C的推估方式 探討汐止地區不透水面積增加對洪峰流量的影響 — 檢視水患是否因人為山坡地開發而引起 研究區 文獻回顧 合理化公式（Rational Formula） Q=CIA Q：洪峰流量 C：逕流係數 I ：集流時間內之平均降雨強度 A：集水區面積 合理化公式（Rational Formula） 優點： 公式簡單 可推測無流量記錄的集水區之逕流量 有其嚴謹之學理基礎，故稱之「合理」 缺點： 洪峰逕流係數大都引用國外經驗值，其決定憑經驗無合理依據 集流時間公式眾多難以取捨 逕流係數 單場暴雨就流係數 長時間逕流係數 洪峰逕流係數 一般水土保持工程構造物皆採用洪峰逕流係數計算逕流量 逕流係數 影響逕流係數大小之因子（王如意、易任，1982）： 地表特性 地表坡度 地表蓄水量 土壤飽和程度 降雨強度延時 資料種類與蒐集 土地利用資料 71/77/83 衛星影像 降雨逕流資料 地表逐時流量資料 逐時雨量資料 資料處理與分析 71, 77, 83年共63場降雨事件 利用合理化公式（Q=CIA）求算每一場降雨之C值 計算各集水區各時期之不透水面積百分率（Imp） 建立逕流係數（C值）與不透水面積百分率（Imp）之關係式 模式推論與結果分析 以汐止為研究區，將汐止市之土地利用資料帶入所建立之不透水面積與逕流係數（C）之關係式，求算不同年份個別之逕流係數C值。 以琳恩颱風、賀伯颱風、瑞伯颱風、及象神颱風等四年之降雨事件帶入合理化公式，推估不同年分不同土地利用下，相同降雨強度所分別產生的洪峰逕流量，以此分析結果來推論汐止水患使否因為都市化人工地表面積增加所導致之災害。 C=0.3363*Imp0.31252r=0.819128 C = (0.4227) * (Imp) 0.181447 ?r = 0.439723 結果與討論 Imp與C相關低之原因： 同一土地利用狀態下不同降雨事件之C值變動幅度大 降雨量 降雨延時 決定逕流係數之其他因子影響 地表坡度 五堵集水區內水庫引水之影響 逕流係數高估 未來研究方向 逕流係數與其他因子之相關分析 坡度 降雨延時強度 集流時間 土地利用空間分布型態 報告完畢 請多多指教 * * 不透水面積增加 Brun and Band（2000） Simulating runoff behavior in an urbanizing watershed 不透水面積增加 陳文福、廖信誠（1996） 都市邊緣地區土地利用變遷之逕流特性研究—以景美溪集水區為例 不透水面積增加 李錦育（1994） 土地利用對逕流量及土壤沖蝕之影響 不透水面積增加 鄧天德（1979） 台北盆地洪患之地理研究 都市化因子 研究者 研究主題 不透水面積增加 Jose M. Garcia-Ruiz et al.（1997） Assessing The Effects Of Landuse Change On Sediment Yield And Channel Dynamics In The Central Spanish Pyreness 不透水面積增加 人工排水處理區 Leopold. L. B.（1991） Lag Time For Small Drainage Basins 不透水面積增加 人工排水處理區 Leopold, L. B.（1968） 對6個一平方英里大小而處在不同開發階段的集水區所做的觀察研究，歸納出不透水面積百分率、排水面積百分率與洪峰變化量的關係 都市化因子 研究者 研究主題 研究區都市化過程與流量變動之關係 試驗集水區之C值 水文模式 (合理化公式) 計算 自然環境變動 降雨量 逕流量 逕流係數 不透水面積比率 都市化過程 GIS、RS 處理技術 降雨量資料 逕流量資料 計量方法分析 檢定 建立集水區洪峰逕流係數值推估模式 預測 推論集水區之逕流變化 推論 研究架構圖 土地利用改變 地文因子 降雨延時強度 研究流程圖 研究區之徐式多邊形法分區 研究區不透水面積百分率（Imp）對平均逕流係數（C）之關係 研究區不透水面積百分率（Imp）對逕流係數（C）之關係 *