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標題: 台灣小面積森林集水區設計洪峰流量估算之研究
Estimating Design Peak Flows for Small Forested Watersheds in Taiwan
作者: Liu, Da-Cheng
劉大正
關鍵字: Peak flows
尖峰流量
Time of concentration
Runoff coefficient
集流時間
逕流係數
出版社: 水土保持學系所
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摘要: Peak flows for various return periods are required for designing soil and water conservation structures. For small watersheds, e.g. less than 50km2,Rational Formula is most frequently used. The study on which this paper based explores two major items involved in application of Rational Formula for design peak flows estimation : time of concentration (tc) and runoff coefficient (C). Attention is paid to small watersheds with good vegetation cover and permeable soils. The results of this study indicate that values for both tc and C for watersheds with permeable soils should be higher than those listed in the engineering hydrology text books .This study also suggest that for proper selection of design peak flows, other methods such as frequency analyses of measured peak flows and equations developed by regional peak flow studies, should also be used for comparison.
台灣地區地形陡峭降雨時空分布不均,以致洪水、土石流、 崩塌等問題層出不窮。設計水土保持及水利工程需估算不同重現期距洪峰流量(QPT),在台灣估算小集水區的洪峰流量時一般常採用降雨強度資料代入合理化公式中來計算,很少使用實測的洪峰流量資料以頻率分析計算,也較少使用區域性洪峰流量公式,本研究以台灣幾個有足夠流量實測資料的小森林集水區為對象,應用(1)合理化公式,(2)頻率分析法及(3)區域性洪峰流量公式,三種方法估算設計洪峰流量並作比較分析,探討其使用的問題並做改善建議。 本研究首先探討合理化公式中最常被使用的兩項重要的因子(1)集流時間tc(2)逕流係數C,討論其應用在森林小集水區的相關問題及適合性。應用合理化公式推算洪峰流量大小集流時間內的平均降雨強度是最重要的決定因子,因此本研究利用文獻中不同的方法來計算的集流時間,本研究發現在覆蓋良好的上游森林小集水區,應用降雨及水文歷線計算所得的集流時間比應用目前工程水文教科書所常用公式計算的集流時間高很多。 本研究也比較選用不同大小的逕流係數對洪峰流量的影響,本研究結果顯示森林集水區的逕流係數應該比過去常使用的0.5高 ,而且用實測暴雨洪峰資料所計算之逕流係數也比工程水文教科書所表列的數值大。因此應用合理化公式來推算森林集水區設計洪峰流量時,其集流時間和逕流係數都要適度調高。 除了應用合理化公式外,一個集水區如果有足夠年數的洪峰流量資料,則可用頻率分析來計算不同重現期距的設計洪峰流量(QPT);在一個水文特性較均勻的區域內,如有相當數目的集水區有QPT資料,則可用這些集水區水文與地文特性建立區域性洪峰流量推估公式,用來估算區內無洪峰流量資料或資料年數不足的集水區之QPT 。 本研究結果顯示用區域性洪峰流量公式估算的洪峰流量值整體而言與頻率分析所得的結果差異不大,但面積很小的集水區(例如面積小於1km2)用區域性洪峰流量公式所算出的值比頻率分析所算出來的值差異則較大。這可能與本研究所使用的區域性洪峰估算公式在推導時並未使用面積很小的集水區洪峰資料。
URI: http://hdl.handle.net/11455/34911
其他識別: U0005-1708201014285300
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