极短期定量降雨预报技术研发与应用技术之研发.PDF

極短期定量降雨預報技術研發與應用技術之研發 Development and Application of Very Short-Term Quantitative Precipitation Forecast Technique 林忠義1 吳明璋 1 何瑞益 1 Lin, Chung-Yi1 Wu, Ming-Chang1 Ho, Jui-Yi1 1 國家實驗研究院台灣颱風洪水研究中心 摘要 台灣地形陡峭致使山區雨量分布極為複雜，侵台颱風與外圍環 流的交互作用， 及梅雨季西南季風中的中尺度對流系統，常可能在山區局部地區產生極為劇烈之降 雨事件，而這些強降雨經常造成山區公路阻斷，例如 2010 年的梅姬颱風，其強降雨 造成台 9線蘇花公路沿線嚴重的土砂災害。因此山區的強降雨觀測和預報技術為道 路安全性評估之關鍵，但多年來仰賴當地少數的雨量站觀測結果，其空間解析度往 往無法滿足研究及應用所需，且觀測資料無法提供未來雨量預判，以至於防災單位 沒有充足時間執行防災避難措施。因此，極短時定量降雨預報(0-6 小時)為各級政府 防救災工作緊急應變的重要參考，如山區道路災害防治及預警之主要判定要素之 一，同時亦為全流域洪水預報之降雨輸入條件。 本研究擬利用雷達資料同化技術，針對局部重點地區，改進極短期定量降雨預 報結果，提供高解析度之時雨量預報結果，供重要山區道路安全之應用。此外，為 提供更準確之短期定量降雨預報資訊，本計畫以最佳化理論建置系集實驗雨量整合 技術，即時整合系集實驗之系集雨量預估資訊，產出最佳之短期雨量預估結果供山 區道路安全評估作業時之參考，以期增加防救災工作提前應變時間。 在重要山區道路安全性評估上，本研究利用地形指數模式模擬降雨期間集水區 地表逕流與表層土壤飽和水位變化，而後將集水區中各格點之表層土壤飽和水位配 合淺層崩塌模式，以評估淺層崩塌發生的可能性。為提早掌握強降雨致山區道路災 害的發生，本研究整合 SIMTOP模式與定量降雨系集預報實驗，針對公路總局所訂 定之一級與二級重點監控路段，研發山區易致災路段安全評估系統，期能增加颱洪 期間山區坡地災害應變時間，減少人員傷亡與財產損失。 關鍵詞 ：極短期定量降雨預報 、系集雨量最佳化、山區道路安全性評估 Abstract The steep topography of Taiwan results in the complexity of rainfall pattern in the mountain area. Typhoon circulation and meso-scale south-west monsoon convective system in Mei-yu season will always produce heavy rainfall at local area in the mountain. These heavy rainfall events will result in the broke of road. For example, the typhoon Megi caused serious disaster at SuHua Highway in 2010. Therefore, heavy rainfall observation and prediction techniques are the key points of evaluation of road safety. However, the problem is that there are too few rain gauges to provide enough rainfall distribution information in those