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系統識別號 U0002-1507201223164800
中文論文名稱 改變點趨勢檢定於流域降雨特性之研究
英文論文名稱 A Study on the Trend Test for the Characteristics Change Point of a Basin Rainfall
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 水資源及環境工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Water Resources and Environmental Engineering
學年度 100
學期 2
出版年 101
研究生中文姓名 蔡雅涵
研究生英文姓名 Ya-han Tasi
學號 699480306
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2012-07-03
論文頁數 91頁
口試委員 指導教授-虞國興
指導教授-蘇騰鋐
委員-王如意
委員-游保杉
委員-楊錦釧
中文關鍵字 氣候變遷  趨勢檢定  無因次方法 
英文關鍵字 climate change  trend test  dimensionless method 
學科別分類 學科別應用科學環境工程
中文摘要 近年來,台灣降雨型態發生改變,造成豐枯期降雨越來越不均勻,更有極端降雨強度增加,年不降雨日數增加之現象,未來對台灣水資源的衝擊,勢必是水資源規劃所需面對的問題,因此本研究提出趨勢檢定方法,分析長期水文時間序列,以探討流域降雨改變點特性。
本研究參考CD檢定法與MWP檢定法,提出無因次均一性(DMS)檢定方法,研究中利用理論數值試驗進行資料繁衍,進行不同資料改變點特性之探討,以比較各檢定法之檢定力,並提出不同資料長度、試驗次數、平均值及標準偏差下,無因次均一性(DMS)檢定法之檢定力推求方法。
本研究透過數值試驗顯示,改變點之判定以DMS檢定法為較佳之結果,亦提出DMS(e0~e3)檢定法之Rx、Rs與檢定力P ̂圖及其理論公式。另外,以烏溪流域為研究對象,利用DMS檢定法分析流域降雨特性,得知烏溪流域內之年降雨量改變點變化大約發生於1950~1960年之間,年不降雨日數改變點變化大約發生於1960~1970年之間,而年最大一日降雨量改變之時間較不一致。建議未來進行烏溪流域暴雨及乾旱頻率分析時,可利用本研究之分析結果,作為水文分析資料使用之參考。
英文摘要 In recent years, the rainfall patterns has been changed in Taiwan, leads to flood-dry period rainfall more and more uneven, it also have the phenomenon that the extreme rainfall intensity and annual non-rainy days increases. In the future, the impact of the water resources in Taiwan is bound to water resources planning need to resolved. This study propose is establish a trend test method in order to investigate long-term time series hydrological data and the characteristics change point of a basin rainfall.
This study adopts the CD and MWP test, and propose Dimensionless homogeneity test (DMS). Use the numerical experiments to generational data and confer the characteristics of different change point to compare the power of the test of the three methods. We also propose DMS test’s power of the test in the case of different data length, number of experiments, mean and standard deviation.
The result shows that the DMS method can well use to determine the change point, and offer the Rx Rs power chart and formula of the DMS(e0~e3) method. In addition, We use the DMS method analyze the characteristics change points of Wu Kai basin. The study found that the annual rainfall series have similar change points approximately from 1950 to 1960, non-rainy days from 1960 to 1970 and maximum daily rainfall depth have different change points. The Wu Kai basin rainstorm is studied and the results can be the reference of a hydrological analysis .
論文目次 目錄
謝誌I
中文摘要II
英文摘要III
目錄IV
圖目錄VI
表目錄VIII
符號表IX
第一章 緒論1
1-1前言1
1-2研究背景1
1-3研究動機2
1-4文獻回顧2
1-5論文架構4
第二章 趨勢改變檢定理論5
2-1累積偏差檢定法 (CD)5
2-2 Mann-Whitney-Pettitt檢定法 (MWP)7
2-3無因次均一性檢定法 (DMS) 9
第三章 數值試驗架構與方法12
3-1試驗架構12
3-2資料繁衍14
3-2-1試驗樣本14
3-2-2繁衍資料特性16
3-3檢定力分析17
3-3-1試驗次數改變 (k)17
3-3-2資料長度改變 (n)18
3-3-3各檢定方法比較 (CD、MWP、DMS)18
3-3-4平均值與標準偏差改變 (Rx、Rs)22
第四章 案例應用31
4-1研究區域概況31
4-2案例比較33
4-3降雨改變點分析36
第五章 結論與建議50
5-1結論50
5-2建議50
參考文獻51
附圖53
附表77
附件85

圖目錄
圖 2- 1 不同 之變化 5
圖 2- 2 CD檢定改變點判定圖 6
圖 2- 3 MWP檢定改變點判定圖 8
圖 2- 4 DMS檢定法流程圖 9
圖 2- 5 DMS檢定改變點判定圖(單峰型) 10
圖 2- 6 DMS檢定改變點判定圖(雙峰型) 10
圖 2- 7 DMS檢定改變點判定圖(多峰型) 10
圖 2- 8 DMS(e0)檢定法 11
圖 2- 9 DMS(e1)檢定法 11
圖 2- 10 DMS(e2)檢定法 11
圖 2- 11 DMS(e3)檢定法 11
圖 3- 1 數值實驗流程圖 13
圖 3- 2 試驗樣本 15
圖 3- 3 試驗次數(k)對檢定力之影響(Rx=1.5、Rs=1、n=100) 19
圖 3- 4 資料長度(n)對檢定力之影響(Rx=1.5、Rs=1、k=10000) 20
圖 3- 5 不同檢定方法之檢定力(n=100、k=10000) 21
圖 3- 6 DMS(e3)檢定力結果圖(Rx<1、τ=10%~30%、n=100、k=10000) 25
圖 3- 7 DMS(e3)檢定力結果圖(Rx<1、τ=40%~60%、n=100、k=10000) 27
圖 3- 8 DMS(e3)檢定力結果圖(Rx<1、τ=70%~90%、n=100、k=10000) 29
圖 4- 1 烏溪流域測站位置圖 33
圖 4- 2 太平頂農站年序列資料 37
圖 4- 3 烏溪流域改變點站數統計圖(年降雨量) 45
圖 4- 4 烏溪流域改變點站數統計圖(年最大一日降雨量) 45
圖 4- 5 烏溪流域改變點站數統計圖(年不降雨日數) 45
圖 4- 6 檢定力P ̂> 50%之測站改變點分布圖(年降雨量) 47
圖 4- 7 檢定力P ̂> 50%之測站改變點分布圖(年最大一日降雨量) 47
圖 4- 8 檢定力P ̂> 50%之測站改變點分布圖(年不降雨日數) 47
圖 4- 9 各參數檢定力皆大於50%之測站改變點圖 48
圖 4- 10 各參數檢定力皆大於50%之測站改變點分布圖(年降雨量) 49
圖 4- 11 各參數檢定力皆大於50%之測站改變點分布圖(年最大一日降雨量) 49
圖 4- 12 各參數檢定力皆大於50%以上之測站改變點分布圖(年不降雨日數) 49


表目錄
表 2- 1 Q/√n之百分點臨界值 7
表 3- 1 各參數特性條件 16
表 4- 1 烏溪流域測站基本資料 32
表 4- 2 案例比較之結果(年降雨量) 35
表 4- 3 案例比較之結果(年最大一日降雨量) 35
表 4- 4 案例比較之結果(年不降雨日數) 35
表 4- 5 烏溪流域各雨量站改變點結果(年降雨量) 38
表 4- 6 烏溪流域各雨量站改變點結果(年最大一日降雨量) 40
表 4- 7 烏溪流域各雨量站改變點結果(年不降雨日數) 42
表 4- 8 烏溪流域改變點彙整 44
表 4- 9 烏溪流域檢定力彙整 46
參考文獻 參考文獻
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