台湾地区频率分析适用性之研究

台湾地区地形、环境特殊,再加上气候等因素,导致灾害频繁,而发生灾害之主因以降雨为主,故针对年降水量、1d最大降水量及1h最大降水量进行频率分析。依台湾中央气象站所设21个气象站分北、中、南、东4区域为分析对象,采用常态分布法、对数常态分布法、极端值第一类分布、皮尔逊第三类分布及对数皮尔逊第三类分布5种分布进行分析。由研究结果得知：无论是年降雨量、1d最大降雨量或1h最大降雨量,台湾全区皆建议采用对数皮尔逊第三类分布作为频率分析之推估。     

日最大降水量与时最大降水量于台湾地区频率分析适用性之研究

在台湾地区地形、环境特殊的情况下,再加上气候等因素,导致灾害频仍,而发生灾害之主因以降雨为主,故针对日最大降水量及时最大降水量进行频率分析,依气象站所设21个气象站分北、中、南、东4区域为分析对象,分析采用常态分布法、对数常态分布法、极端值第1类分布、皮尔逊第3类分布及对数皮尔逊第3类分布5种分布。以5种不同之频率分析方式求得各频率年（5,10,50,100,200 a）之分析数值,再利用标准差检定法,寻求标准偏差最小之数值。由研究结果得知:无论是以日最大降雨量或时最大降雨量而言,台湾全区皆建议采用对数皮尔逊第3类分布作为频率分析之推估。     

台湾土石流研究综述

 台湾地狭人稠,平地开发趋于饱和。随着社会经济快速发展,使得山坡地陆续开发,破坏原有之水土保持,且台湾岛之山脉地质大多属沉积岩及变质岩,性质脆弱且易断裂,再加上年平均雨量高达2500mm,其中78%的降雨集中于5—10月的台风季节,因此台湾地区土石流频繁。为了解台湾地区土石流之研究沿革,搜集相关土石流之研究成果,并配合台湾地区重大灾害,分析土石流特性、土石流成分分析、危险评估与重建、抑制工程及现场调查仿真等方面的研究进展。     

台风灾害之水文因子之探讨-以台北市为例

台湾位于西太平洋台风行径之要冲，根据中央气象局统计，每年平均有3．5个台风侵台。台北市处于台北盆地内，地势低洼，每逢台风来袭或暴雨来临时便造成淹水或坡地灾害。本研究搜集台北地区之台北、竹子湖、鞍部等主要气象站，自1960至2008年间共计75起台风灾害降雨资料，针对台风特性与降雨重现期距频率分析进行探讨，结果显示，台风特性与测站地形因素对于总降雨量有一定程度影响；经分析重现期距与重大水文事件得知：受降雨延时长及瞬时暴雨而导致排水负荷不足为灾害发生之主因。     

莫拉克台风引发台湾南部之降雨与崩塌

为了解2009年8月莫拉克台风的强大降雨在台湾南部地区引发严重的崩塌,造成500多人死亡的灾害情况.采用ArcGIS判释卫星影像崩塌地,统计分析降雨条件包括降雨强度、累积降雨量、降雨延时及重现期距等,对高屏溪流域在莫拉克台风期间之降雨与崩塌进行探讨.结果表明:1)莫拉克台风的降雨特性为长降雨延时(平均为3.3d)、高累积降雨量(平均为1 677 mm)及高降雨强度(平均为80.5 mm/h);2)尾寮山雨量站在48 h之累积降雨量(2319 mm)接近台湾降雨量纪录(2361 mm);3)尾寮山、御油山与溪南雨量站降雨延时在10～72 h之间,降雨强度皆大于尾寮山雨量站200 a之重现期距;4)风灾后新增崩塌面积及新增崩塌率分别为141.24 km2及4.92％,当累积降雨量达500 mm或降雨强度达55 mm/h时,崩塌地明显增加,崩塌率随累积降雨量及降雨强度的增加而有上升的趋势.     

台湾土石流研究之回顾

３０年来台湾人口剧增，经济发展迅速，对山坡地之开发积极而迫切，然而本岛地势陆峻，岩层破碎，气候上位处冷、热气流锋面区，县台风豪雨频仍，又不当开发利用山坡地，致灾害经济发生。尤以土石流对于生命财产造成很大的威胁，损害大者如１９８２年西仁台风过境造成北部地区严重的土石流灾害，１９９０年欧菲莉台风过花莲铜门村十二、十三邻惨遭土石流吞埋，造成人死村灭的惨剧等等。     

台湾水土保持工程及研究

台湾四周环海,属海岛型气候,因此降雨量常受海洋气团之影响,致年平均雨量约2500mm;每当台风季节来临时,使原本地质脆弱、地势陡峻、溪陡流急之集水区中上游地区,产生冲蚀、崩塌、土石流及泥砂淤塞河道等现象,以致灾害频传。为减少台湾地区发生洪水灾害之损失,除对集水区之降雨及洪流特性透过分析探讨外,应配合对冲蚀、崩塌、土石流、河道输砂等机制作研究,然后实施治理,才能减少灾害之损失。因此有关台湾集水区之治理,包括林业经营、农地水土保持、防砂工程、崩塌地处理、道路水土保持、防洪工程等。本文仅就水土保持工程之主要工法作一描述,对所实施之各项治理工程透过水文学、水理学及土壤力学之观点及研究来探讨其成败之原因,供为今后实施水土保持各项治理之依据。     

台东太麻里集水区崩塌因子探讨

台湾位于板块交界处,东部地质较为破碎且地震频繁,加上地理位置关系,台风经常侵袭台湾且携带极大雨量,易使山区发生山崩、地滑、土石流等灾害,严重威胁坡地居民生命及财产安全。2009年8月莫拉克台风挟带高强度降雨,在东部地区造成严重崩塌灾害,太麻里流域总崩塌面积高达2 501hm2。本研究应用相关分析和主成分分析,探讨地文因子及水文因子与崩塌地的关系,研究结果显示:地文因子方面,有77.2%崩塌皆小于1hm2,且崩塌高程多落于500~1 500m之间;水文因子方面,因地理位置的关系,太麻里集水区流域上游与下游雨量观测值相差约1 000mm,显示太麻里集水区上游雨量充沛,致使该地区崩塌地多位于中、上游;综合各因子对崩塌地的影响,认为致使本研究区崩塌地发生的因子为坡度与高程,其次为降雨因素。     

极端降雨对森林集水区之冲击与因应对策

近年来由于全球暖化,极端气候日渐加剧,暴雨所带来的土砂灾害,将破坏森林集水区的地景结构与功能,如何减低或因应极端气候所带来的森林集水区冲击,已是未来集水区经营必须面临的重要课题。该研究以高屏溪集水区为研究范围,以17 a自动测站雨量资料,进行极端降雨趋势分析,并以2001年与2009年桃芝与莫拉克台风所带来的不同降雨量,以卫星影像探讨集水区内不同土地使用分区崩塌比及其变化,以及相对应之降雨量资料,探讨极端降雨与崩塌发生与土地使用分区之关系。研究结果显现2005年以后,高屏溪集水区发生极端气候之频、降雨量与降雨强度有升高趋势。两场不同台风之最大24 h延时降雨量,莫拉克台风为桃芝台风的1.92倍。桃芝台风所造成之崩塌比,自然保护区由灾前的0.64%提升至灾后的0.86%,国土保安区由灾前的0.95%提升至灾后的1.15%,该场台风降雨以地形较为陡峻之自然保护区及国土保安区新增崩塌地比例相对较高,其冲击较为严重,而莫拉克台风则因属超大豪雨（单日累积降雨量达350 mm以上）,其降雨范围小且集中,所造成之新增的崩塌范围高出桃芝台风的11.81倍,对于地形相对较为平坦之经济林区,亦造成大量的新增崩塌地,显现超大豪雨级以上的极端降雨,造成林地脆弱,使诱发崩塌之地形条件门槛降低,完整的植生覆盖已无法抵挡极端降雨的冲击,未来林地使用分区经营必须要有新的思维。     

广东省降雨侵蚀力时间变化初步分析

降雨侵蚀力是反映降雨引起土壤侵蚀的潜在能力。本文利用广东省26个基本气象站点的多年逐日降雨资料，计算并初步分析了降雨侵蚀力的时间变化特征。结果表明，广东省降雨侵蚀力主要集中于4-9月份(雨季)，其占全年的84．8％，根据季节分布特征，可划分为三个类型区：第一类型区分布于粤北、粤东北、粤西北的内陆山区，第二类型区分布于粤中、粤东和粤西部分地区，第三类型区分布于广东省南端的电白、吴川和雷州半岛地区，各类型区之间的季节分布有明显差异；在降雨侵蚀力的年际变化上，1961-2001年间大部分地区呈现不同程度的正趋势，最大趋势系数(r)可达0．326，其年际变化特征与降雨量和降雨强度相关。     

干旱时序分析应用于台湾西南部地区

台湾西南部地区因气候、地形、环境特殊,使降雨在时间与空间上分布不均,易发生干旱,本研究利用标准化降雨指标衡量降雨丰缺情况,评估西南部地区干旱时空变动特性。以132个气象站为分析对象,以水文数据为主,干旱历史事件为辅进行整理,确认干旱的起始、延时状况及范围,并建立各项水文参数的干旱等级界限值,进而探讨该指标干旱监测能力。本文以2002年及2003年干旱惫为例进行研究,结果显示：标准化降雨指标可有效且准确地显示一场干旱的起始,具显著的干旱累积效应。利用累积4个月的标准化降雨作为评估指标,所预测出的干旱空间分布与历史干旱事件形态较为一致,因此以累积4个月的标准化降雨对西南部地区干旱事件进行描述是适当且合理的。     

紫色丘陵区侵蚀性降雨与降雨侵蚀力特征

降雨侵蚀力（R值）的空间分布反映了区域气候对土壤侵蚀的作用。利用四川盆地紫色丘陵区多年实测降雨资料,应用频率分析法,推求该地区侵蚀性降雨的一般雨量标准,揭示该地区侵蚀性降雨及其侵蚀特征,进而运用降雨侵蚀力日降雨量计算方法,分析紫色丘陵区降雨侵蚀力时空分布特征。结果表明：1）紫色丘陵区顺坡休闲农耕地的侵蚀性降雨的一般雨量标准为11．3mm;2）紫色丘陵区多年平均总降雨量中有60％以上属于侵蚀性降雨,侵蚀性降雨主要集中于5—9月,其中7、8月年均侵蚀性降雨量和土壤侵蚀量最大,空间分布上表现为丘陵区边缘地区大于中部地区;3）紫色丘陵区年均R值介于5000～6500MJ／（mm·hm^2·h）之间,由丘陵区周边向中心逐渐减小,研究区北部的巴中、达县、阆中3站的年均降雨侵蚀力形成高值区,中部的遂宁站形成低值中心,北部大于南部,西部大于东部;4）紫色丘陵区R值主要由≥15mm的降雨构成,占76．9％-82．1％,年内集中度较高,主要分布在汛期5—10月份,占年R值的89％以上;5）R值的年际变化较大,达到中等程度变异,不同地区的R值年际变化差异较大,但并未表现出明显的随时间变化的增减趋势。     

前期降雨对泥石流形成的贡献——以蒋家沟泥石流形成为例

 根据蒋家沟实测降雨资料,结合泥石流观测,分析泥石流形成的降雨组成和前期降雨对泥石流形成的影响。发现雨季不同时期土体含水量差异较大,而且在不同时期激发泥石流的短历时雨强也不同。通过实测确定出该流域前期降雨量的衰减系数为0.78。在此基础上应用主因素分析法对26场泥石流的降雨资料进行分析,发现前期降雨在影响泥石流的各项降雨指标中贡献超过80％。提出了有待进一步研究的问题。     

北京山区暴雨泥石流激发雨量条件

泥石流是北京山区常见的一种山地灾害,也是威胁山区生态环境的头号安全问题.分析该区的泥石流激发雨量条件对于该区山洪泥石流预测预报具有指导意义.笔者搜集18场降雨数据,分析该区泥石流的激发雨量特征.结果表明:激发降雨的峰值降雨时段介于3 ～9h,峰值时段平均降雨强度达22.6 ～ 50.0 mm/h,累积雨量达91.9 ～ 350.0 mm,峰值降丽时段雨量占累积雨量的63.9％～100.0％,这说明激发泥石流的降雨过程具有历时短、雨量集中、突发性强的特点.用修正后的李氏法进行雨场分割,得到该区泥石流激发的降雨强度-历时和累积雨量-历时关系.最后,以密云区北部山区为例分析3期植被盖度和泥石流激发雨量条件.归一化植被指数和像元线性分解模型分析表明,1989-1991、2004-2005和2011-2012年植被覆盖度分为64.48％、68.57％和72.48％;相应的泥石流雨量激发条件也随着植被覆盖度的增加而增大,可见植被恢复盖度对泥石流的形成具有一定影响.本文统计分析得出的泥石流激发雨量条件可为该区山洪泥石预测预报和监测预警指标选取提供参考.     

SCS模型在干热河谷区坡面产流模拟中的应用

 为探索干热河谷泥石流多发地区的降雨产流机制,选择地处云南省东北部干热河谷区的蒋家沟流域,利用径流小区野外双环下渗试验的结果,确定径流小区中各土壤水文类型,根据蒋家沟实际情况,用前期影响雨量代替前5d降雨总量来确定各径流场中土壤的前期湿润程度,然后利用实际观测的5次降雨—径流资料,运用SCS模型对5个不同土地利用类型的径流小区进行降雨产流模拟,通过校正初损Ia和CN参数,得到模拟结果。结果表明,与实测资料相对比,各次降雨中模拟的径流量与实测值的误差平均值分别为4.32%,5.30%,9.59%,7.99%,5.26%,可信度较高,说明SCS模型可以应用于干热河谷区坡面降雨产流的估算,研究成果可为该地区降雨—径流模型提供参考。