淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
進階搜尋


下載電子全文限經由淡江IP使用) 
系統識別號 U0002-1907200710072800
中文論文名稱 修正型乾旱延時曲線之研究及其應用-以南部地區為例
英文論文名稱 A Study on Modified Drought Duration Curves and Its Applications in the Southern Areas of Taiwan
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 95
學期 2
出版年 96
研究生中文姓名 陳正宗
研究生英文姓名 Cheng-Tsung Chen
學號 693331323
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2007-06-26
論文頁數 154頁
口試委員 指導教授-虞國興
委員-蔡明華
委員-王如意
委員-葉克家
中文關鍵字 乾旱延時曲線  線性動差法  適合度判定  乾旱研判 
英文關鍵字 Drought duration curves  L-moments method  A goodness-of-fit measure  Drought detection 
學科別分類 學科別應用科學環境工程
中文摘要 本文之研究目的係探討降雨發生短缺而造成區域性之氣象水文乾旱現象。首先,本文採用乾旱延時曲線(Drought Duration Curves, DDC)之概念,藉以推求不同日數下移動平均降雨量之重現期距。研究中,導入線性動差、適合度判定及頻率分析等方法,進一步提出修正型乾旱延時曲線(Modified Drought Duration Curves, MDDC)之方法,並利用DDC之最適機率分布推求其特定之重現期距,以改善傳統DDC僅以點繪公式進行重現期距推估上之不足。
本文為進一步驗證MDDC於區域乾旱研判上之適用性,乃選定南部地區為本文之研究區域,利用區域內44個雨量測站之歷史日雨量紀錄資料,分別推求不同重現期距之DDC與MDDC並繪製比較之,同時挑選六場乾旱事件做為上述方法之驗證與應用。研究中,進一步利用不同m日之最小移動平均雨量結合克利金法繪製雨量等值圖以探求南部地區之乾旱時、空間特性,此外,亦採用算術平均數法推求區域平均之DDC與MDDC,用以呈現南部地區之乾旱整體性。
由研究結果顯示,MDDC確實可改善傳統DDC推估重現期距上之不足,同時藉由MDDC搭配使用克利金法,更有助於乾旱空間分布與特性之研析。因此,本方法未來可進一步發展,以做為長期水文情勢研判與乾旱預警上之參考與應用。
英文摘要 This study aims to investigate meteorological hydrology drought resulted from a shortage of rainfalls. First of all, the modified drought duration curves (MDDC) are proposed by using several methods, such as L-Moments and goodness-of-fit measures and frequency analysis, to fit the probability distributions of the drought duration curves (DDC) which are used to estimate return periods of moving average rainfalls in different days in this study. In MDDC, the return periods of DDC can be calculated through their probability distributions, and the drawback of DDC, only using plotting position to estimate the return periods, can be improved.
In order to test the ability of MDDC in regional drought detection further, the southern region of Taiwan was chosen as a study area and different return periods of DDC and MDDC of the project area were calculated and charted by using daily rainfall records of 44 gauging stations, and there were six drought events used to test the application of this idea. In this study, MDDC combined with the method of Kriging to draw rainfall equivalent pictures can grope for the characteristics of drought in the southern areas further. In order to present entirety of drought in the southern areas, DDC and MDDC of region average can be estimated by using arithmetic average rate of return.
From the researching results, MDDC can actually improve the shortage of estimating return periods of traditional DDC, and combining MDDC with the Kriging approach is more useful for studying the spatial characteristics of drought events. Therefore, this method is worth as an advance study for detection of long-term hydrological situation and drought warning.
論文目次 謝誌 I
中文摘要 II
英文摘要 III
目錄 IV
圖表目錄 VI
附圖目錄 VII
符號表 XII
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 本文架構 2
第二章 文獻回顧 3
2-1 乾旱之定義 3
2-2 乾旱頻率分析 4
第三章 理論基礎 6
3-1 乾旱延時曲線 6
3-2 修正型乾旱延時曲線 8
3-2.1 線性動差法 8
3-2.2 機率分布 10
3-2.3 適合度判定 13
第四章 研究方法及案例分析 16
4-1 研究區域 16
4-2 使用資料 16
4-2.1 雨量 16
4-2.2 歷史乾旱事件 19
4-3 分析方法及步驟 20
第五章 結果與討論 25
5-1 修正型乾旱延時曲線之繪製結果 25
5-1.1 分布適合度判定 25
5-1.2 乾旱延時曲線與修正型乾旱延時曲線之比較 29
5-1.3 研析南部地區之乾旱現象 29
5-2 歷史乾旱事件探討 33
5-3 區域平均乾旱延時曲線之結果探討 36
第六章 結論與建議 39
6-1 結論 39
6-2 建議 40
參考文獻 41
附圖 45

圖表目錄
圖1 乾旱延時曲線之示意圖 7
圖2 線性動差比之示意圖 14
圖3 南部地區雨量測站之位置示意圖 18
圖4 乾旱延時曲線之繪製流程圖 21
圖5 修正型乾旱延時曲線之繪製流程圖 22
圖6 阿蓮(2)站之線性動差比圖 26
圖7 阿蓮(2)站DDC及MDDC之比較圖 30
圖8 阿蓮(2)站之修正型乾旱延時曲線圖 31
圖9 三地門站之修正型乾旱延時曲線圖 31
圖10 1980年南部地區最小M日移動平均雨量之等值圖 32
圖11 阿蓮(2)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 35
圖12 區域平均之乾旱延時曲線圖 37
圖13 區域平均之修正型乾旱延時曲線圖 37
圖14 1991年不同站之乾旱嚴重程度比較圖 38

表 1 不同分布之參數值表 13
表 2 南部地區雨量測站之基本資料表 17
表 3 本文所選取歷史乾旱事件之整理表 19
表 4 區域平均所使用之雨量測站資料表 24
表 5 最適分布之判定結果表 28



附圖目錄
附圖 1 水山站之線性動差比圖 45
附圖 2 里佳站之線性動差比圖 45
附圖 3 馬頭山站之線性動差比圖 46
附圖 4 小公田(2)站之線性動差比圖 46
附圖 5 沙坑站之線性動差比圖 47
附圖 6 中坑(3)站之線性動差比圖 47
附圖 7 樟腦寮(2)站之線性動差比圖 48
附圖 8 溪口(3)站之線性動差比圖 48
附圖 9 新高口站之線性動差比圖 49
附圖 10 大湖山站之線性動差比圖 49
附圖 11 王爺宮站之線性動差比圖 50
附圖 12 曾文新村站之線性動差比圖 50
附圖 13 曾文站之線性動差比圖 51
附圖 14 六溪站之線性動差比圖 51
附圖 15 東原站之線性動差比圖 52
附圖 16 關子嶺(2)站之線性動差比圖 52
附圖 17 北寮站之線性動差比圖 53
附圖 18 崎頂站之線性動差比圖 53
附圖 19 六龜(4)站之線性動差比圖 54
附圖 20 高中站之線性動差比圖 54
附圖 21 藤枝(2)站之線性動差比圖 55
附圖 22 梅山(2)站之線性動差比圖 55
附圖 23 天池站之線性動差比圖 56
附圖 24 民族站之線性動差比圖 56
附圖 25 新豐站之線性動差比圖 57
附圖 26 阿蓮(2)站之線性動差比圖 57
附圖 27 旗山(4)站之線性動差比圖 58
附圖 28 美濃(2)站之線性動差比圖 58
附圖 29 金山站之線性動差比圖 59
附圖 30 木柵站之線性動差比圖 59
附圖 31 甲仙(2)站之線性動差比圖 60
附圖 32 竹子腳站之線性動差比圖 60
附圖 33 大漢山站之線性動差比圖 61
附圖 34 士文站之線性動差比圖 61
附圖 35 壽卡站之線性動差比圖 62
附圖 36 新瑪家站之線性動差比圖 62
附圖 37 新來義站之線性動差比圖 63
附圖 38 阿禮站之線性動差比圖 63
附圖 39 南和站之線性動差比圖 64
附圖 40 三地門站之線性動差比圖 64
附圖 41 石門站之線性動差比圖 65
附圖 42 牡丹站之線性動差比圖 65
附圖 43 屏東(5)站之線性動差比圖 66
附圖 44 泰武(1)站之線性動差比圖 66
附圖 45 水山站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 67
附圖 46 里佳站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 68
附圖 47 馬頭山站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 69
附圖 48 小公田(2)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 70
附圖 49 沙坑站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 71
附圖 50 中坑(3)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 72
附圖 51 樟腦寮(2)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 73
附圖 52 溪口(3)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 74
附圖 53 新高口站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 75
附圖 54 大湖山站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 76
附圖 55 王爺宮站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 77
附圖 56 曾文新村站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 78
附圖 57 曾文站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 79
附圖 58 六溪站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 80
附圖 59 東原站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 81
附圖 60 關子嶺(2)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 82
附圖 61 北寮站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 83
附圖 62 崎頂站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 84
附圖 63 六龜(4)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 85
附圖 64 高中站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 86
附圖 65 藤枝(2)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 87
附圖 66 梅山(2)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 88
附圖 67 天池站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 89
附圖 68 民族站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 90
附圖 69 新豐站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 91
附圖 70 阿蓮(2)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 92
附圖 71 旗山(4)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 93
附圖 72 美濃(2)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 94
附圖 73 金山站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 95
附圖 74 木柵站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 96
附圖 75 甲仙(2)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 97
附圖 76 竹子腳站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 98
附圖 77 大漢山站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 99
附圖 78 士文站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 100
附圖 79 壽卡站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 101
附圖 80 新瑪家站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 102
附圖 81 新來義站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 103
附圖 82 阿禮站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 104
附圖 83 南和站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 105
附圖 84 三地門站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 106
附圖 85 石門站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 107
附圖 86 牡丹站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 108
附圖 87 屏東(5)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 109
附圖 88 泰武(1)站乾旱延時曲線及修正型乾旱延時曲線之比較圖 110
附圖 89 水山站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 111
附圖 90 里佳站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 112
附圖 91 馬頭山站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 113
附圖 92 小公田(2)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 114
附圖 93 沙坑站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 115
附圖 94 中坑(3)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 116
附圖 95 溪口(3)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 117
附圖 96 大湖山站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 118
附圖 97 曾文新村站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 119
附圖 98 曾文站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 120
附圖 99 六溪站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 121
附圖 100 東原站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 122
附圖 101 關子嶺(2)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 123
附圖 102 北寮站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 124
附圖 103 崎頂站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 125
附圖 104 梅山(2)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 126
附圖 105 民族站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 127
附圖 106 新豐站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 128
附圖 107 阿蓮(2)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 129
附圖 108 旗山(4)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 130
附圖 109 美濃(2)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 131
附圖 110 金山站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 132
附圖 111 木柵站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 133
附圖 112 甲仙(2)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 134
附圖 113 新來義站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 135
附圖 114 阿禮站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 136
附圖 115 三地門站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 137
附圖 116 石門站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 138
附圖 117 屏東(5)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 139
附圖 118 樟腦寮(2)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 140
附圖 119 王爺宮站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 141
附圖 120 六龜(4)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 142
附圖 121 高中站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 143
附圖 122 藤枝(2)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 144
附圖 123 天池站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 145
附圖 124 竹子腳站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 146
附圖 125 士文站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 147
附圖 126 新瑪家站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 148
附圖 127 牡丹站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 149
附圖 128 泰武(1)站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 150
附圖 129 新高口站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 151
附圖 130 壽卡站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 152
附圖 131 南和站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 153
附圖 132 大漢山站不同乾旱事件之嚴重程度比較圖 154
參考文獻 1.蕭政宗、楊志傑,2006,台灣地區之區域乾旱頻率分析,農業工程學報,第52卷,第2期,第83-101頁。
2.楊志傑,2006,以線性動差法探討台灣地區乾旱頻率分析,淡江大學水資源及環境工程學系碩士論文。
3.蕭政宗,2001,以連續累積降雨量定義氣象乾旱之研究,臺灣水利,第49卷,第3期,第52-64頁。
4.經濟部水資源局,2001,水文設計應用手冊。
5.高雄農田水利會,1997,高雄農田水利會會誌,第297-300頁。
6.屏東農田水利會,1997,屏東農田水利會會誌,第320-352頁。
7.張斐章、易任、林獻博、王文清,1995,運用線性動差於水文頻率分析之研究,臺灣水利,第43卷,第2期,第24-36頁。
8.嘉南農田水利會,1992,嘉南農田水利會七十年史(上),第596-617頁。
9.虞國興、莊明德,1992,臺灣乾旱特性之研究,臺灣水利,第40卷,第4期,第20-33頁。
10.張炎銘,1992,再論乾旱警報系統之建立,臺灣水利,第40卷,第3期,第56-65頁。
11.游保杉、楊道昌,1992,三參數極端值分佈於水文頻率分析之應用,臺灣水利,第40卷,第2期,第36-45頁。
12.張斐章、陳永祥,1992,極端乾旱分析方法之檢測,臺灣水利,第40卷,第1期,第52-66頁。
13.張炎銘,1991,建立乾旱警報系統初論,臺灣水利,第39卷,第4期,第73-83頁。
14.張斐章、陳永祥,1991,乾旱之統計特性分析-以高屏溪為例,臺灣水利,第39卷,第3期,第33-43頁。
15.易任、王如意、金紹興、徐享崑,1979,台灣集水區乾旱週期性之初步研究,土木水利,第6卷,第3期,第53-56頁。
16.王博義,1978,近年來國內乾旱研究之評介,台灣地區災變天氣研討會彙編,台北,第1-7頁。
17.易任,1976,德基、石門及曾文水庫長期距乾旱頻率分析之比較研究,臺灣水利,第24卷,第2期,第40-68頁,及第24卷,第3期,第64-85頁。
18.王如意,1972、1973,臺灣集水區暴雨與乾旱頻率分析之研究,臺灣水利,第20卷,第4期,第47-60頁,及第21卷,第1期,第15-34頁。
19.盧堅,1963,台灣之乾旱,台灣銀行季刊,第14卷,第4期,第56-84頁。
20.寶 馨、池淵 周一、渡辺 晴彦,1997,全国46 地点の降水量データに基づく渇水の時空間分析と統計的評価ならびにそのマップ化,科研費報告書「平成6 年度渇水の気象・水文学的検証と渇水時のリスクマネジメントに関する研究」,pp.59-70。
21.高棹 琢馬、寶 馨、清水 章、Barriga, J.A.,1986,琵琶湖流域の渇水持続特性について,土木学会関西支部年次学術講演会後援概要,II-2-1~4。
22.吉川 秀夫、竹内 邦良,1974,渇水持続曲線を用いた渇水対策の手法,土木学会年次学術講演会講演概要集,第2部,Vol;29巻,pp.182-183。
23.吉川 秀夫、竹内 邦良,1975,渇水持続曲線の性質とその応用,土木学会論文報告集,234,pp.61-67。
24.Clausen, B., and Pearson, C. P., 1995, Regional Frequency Analysis of Annual Maximum Streamflow Drought, Journal of Hydrology, 173, 111-130.
25.Dracup, J. A., Lee, K. S., and Paulson, E. G. Jr., 1980, On the Definition of Droughts, Water Resources Research, 16(2), 297-302.
26.Dracup, J. A., 1991, Drought Monitoring, Stochastic Hydrology and Hydraulics, 5(4), 261-266.
27.Heim, R. R., 2002, A Review of Twentieth-Century Drought Indices Used in the United States, Bulletin of the American Meteorological Society, 83(8), 1149-1165.
28.Hosking, J. R. M., 1990, L-moments: Analysis and Estimation of Distribution using Linear Combinations of Order Statistics, Journal of the Royal Statistical Society, Series B, 52(1), 105-124.
29.Hosking, J. R. M. and J. R. Wallis, 1993, Some Statistic Useful in Regional Frequency Analysis, Water Resources Research, 29(2), 271-281.
30.Hosking, J. R. M. and J. R. Wallis, 1997, Regional Frequency Analysis-An Approach Based on L-Moments, Cambridge University Press.
31.Hosking, J. R. M., 2005, Research Report-Fortran Routines for Use with the Method of L-moments, Version 3.04.
32.Joseph, E. S., 1970, Probability Distribution of Annual Droughts, J. Irrig. Drain., 96(4), 461-474.
33.Landwehr, J. M., N. C. Matalas, and J. R. Wallis, 1979, Probability-weighted Moments Compared with Some Traditional Techniques in Estimating Gumbel Parameters and Quantiles. Water Resources Research, 15, 1055-1064.
34.McKee, T. B., Doesken, N. J., and Kleist, J., 1993, The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scale, Proc. 8th Conf. on Applied Climatology, American Meteorological Society, Boston, Massachusetts, 179-184.
35.Riggs, H. C., 1980, Characteristics of Low Flows, J. Hydraul. Eng., 106(5), 717-731.
36.Tasker, G. D., 1987, A Comparison of Methods for Estimating Low Flow Characteristics of Streams, Water Resour. Bull., 23(6), 1077-1083.
37.Wilhite, D.A., and Glantz, M. H., 1985, Understanding the Drought Phenomenon: The Role of Definitions, Water International, 10(3), 111-120.
論文使用權限
  • 同意紙本無償授權給館內讀者為學術之目的重製使用,於2007-07-20公開。
  • 同意授權瀏覽/列印電子全文服務,於2007-07-20起公開。


  • 若您有任何疑問,請與我們聯絡!
    圖書館: 請來電 (02)2621-5656 轉 2281 或 來信