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技術專文

表 1、莫拉克颱風各域各控制站洪峰分析比較表 單位：立方公尺/秒 圖2、南科界址數值地形網格 圖3、500年重現期一日降雨+堤防無潰決模擬結果

流域 控制點 重現期距(年) 莫拉克颱風
10 20 25 50 100 200 流量 相當重現期(年)
Zb H
7.5 4.0
7.0
曾文溪 西港橋 6,430 7,380 8,460 9,200 9,830 13,015 >200 6.5 3.5
6.0 3.0
渡仔頭 5,620 6,450 7,390 8,030 8,590 11,368 >200 5.5
5.0 2.5
4.5
菜寮溪合流前 4,760 5,460 6,260 6,800 7,270 9,625 >200 2.0
4.0
3.5
後堀溪合流前 3,460 3,970 4,550 4,940 5,290 7,001 >200 1.5
3.0
2.5 1.0
鹽水溪 鹽水溪河口 1,930 2,200 2,283 2,520 2,730 2,870 >100 2.0
1.5 y z 0.5
柴頭港溪合流前 1,450 1,660 1,739 1,890 2,060 2,041 約100 1.0 x y z
0.5 0.0 x
永康排水合流前 1,300 1,480 1,573 1,690 1,840 1,914 >100
大洲排水合流前 1,070 1,220 1,340 1,390 1,520 1,626 >100
建立本計畫範圍之數值地形網格 圖 模擬南科區域發生500年重現期一
豐化橋 (新市站) 1,060 1,210 1,299 1,380 1,500 1,727 200 表 2、500 年重現期最大一日降雨量
2。 日降雨，且所有堤防皆無潰決，地
虎頭溪排水合流前 540 605 627 680 740 753 100 表逕流於演算網格的流動歷程，已
區域 一日雨量(mm)
得知最大淹水深度及淹水時間。
資料來源：經濟部水利署，整理自「莫拉克颱風暴雨量及洪流量分析」，2009年。 降雨設計
南科園區 654 採用中央氣象局雨量站歷史資料
情境Ｂ：500年重現期一日降雨+
曾文溪流域 1,726 (至民國101年紀錄)推估雨量，本
堤防發生潰決
研究考量莫拉克颱風已帶來超過
資料來源：環興科技，台積電台南廠區 同前項降雨條件，但參考歷史紀
歷史淹水紀錄回顧 既有廠房洪水位分析及危害評估，2014 200年重現期的雨量，故假設地區
圖 1、曾文溪堤防莫拉克颱風溢堤位置圖 年。 錄選定潰堤點為曾文溪堤防中山
降雨量由200年重現期，提高至
超大豪雨造成曾文溪流域與鹽水溪 高速公路橋上游1,500公尺處安定
500年重現期。
流域的控制站之洪峰流量，大於 提防，潰堤長度500公尺，並由左
[1]
200年重現期洪峰流量，如 表1 。 將台南雨量站歷史紀錄進行500年 岸堤頂潰堤河川流量由曾文溪流域
因目前曾文溪與鹽水溪的河堤保護 重現期頻率分析，採用二參數對 500年重現期降雨計算。
需求，故本次模擬情境設計條件簡
標準均為100年重現期洪水量，不 數常態、三參數對數常態、皮爾
述如下。
足以應付這種程度的降雨，因而形 遜第三型分佈、對數皮爾遜第三
成曾文溪流域旁低窪地區大規模的 石子瀨堤防 型分佈法、及甘保氏極端值第一
淹水。 型分佈等五種方法。結果顯示，
西港堤防 六分寮堤防 大內堤防 範圍設計 南科園區500年重現期一日降雨量 結果與分析
七股堤防
安定堤防 – 模擬範圍為南科界址
達654mm，作為南科區域雨量設
歷史潰堤紀錄回顧
– 以DEM (數值高程模型，Digital 計，如 表2 。
2009年莫拉克颱風的強降雨使得 Elevation Model)及千分之一地形 模擬結果與分析
區域 雨量(重現期距) 將另24個雨量站歷史紀錄進行500
曾文水庫達滿水位而洩洪，在短時 圖建構演算網格及高程
間的強降雨與曾文水庫洩洪兩者同 新市區 1日639mm (>200年) 2日868mm (>200年) – 依據各土地利用資料決定各網格 年重現期頻率分析，採用同前項方 情境Ａ：500年重現期一日降雨+
時發生的狀況下，造成曾文溪流域 曾文水庫上游 1日1,379mm (>200年) 2日1,989mm (>200年) 法。結果顯示，曾文溪流域500年 堤防無潰決
之曼寧係數n值，將影響各網格 重現期一日降雨量達1,726mm，作
數段堤防潰堤 圖1 。 模擬結果顯示 圖3 ，南科台積電廠
水流停留時間
為曾文溪流域雨量設計，如 表2 。
因此可知，超大降雨量加上調節性 – 堤防及水利設施依照現有資料建 區最大淹水深度0.6m，最大流速
降雨輸入條件以降雨模式推估24小 0.93m/s，淹水維持時間達1.96
洩洪等交互影響，堤防潰堤的機率 計畫方法 理分析、潰壩/潰堤洪水、颱風暴 置，依軟體內建邊界條件設定相
也逐步變高，一旦潰堤造成的淹水 潮、海嘯等，此軟體已廣泛應用於 關資料 時延時非均勻降雨資料，將影響降 hr，需檢討可能淹水廠房建築物較
範圍也會擴大。2009年莫拉克颱 國內外水利及海岸工程規劃設計之 雨之時雨量分布。 低高程開口處進行工程改善措施，
– 依主要道路建置街道系統，街道
風的降雨量，已經影響園區道路交 本計畫使用SEC-HY21軟體執行南 分析模擬如：石門水庫緊急應變計 達到預防0.6m的預期淹水高度的防
高程將影響水流方向
通，雖未影響南科廠房，但若出現 科廠區既有廠房洪水位分析及危害 畫－石門水庫潰壩洪水之研究、寶 情境設計 範。
– 依據區域重要度，增加演算網
[2]
更大降雨，或洩洪造成的潰堤風 評估 ，此電腦模擬軟體為中興工 二水庫頭前溪取水堰計畫、曾文水
格，提高演算精準度
險，廠區的承受能力，也是本篇主 程集團自行研發之電腦軟體，可 庫安全評估計畫－曾文水庫潰壩洪 情境Ａ：500年重現期一日降雨+ 情境Ｂ：500年重現期一日降雨+
[3]
要研究方向。 應用之領域包括：一般性之河道水 水之研究 ，可符合本計畫的評估 依上述條件使用SEC-HY21軟體， 堤防無潰決 堤防發生潰決

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