計 畫 名 稱:高時空解析度淹水模式之應用研究
主管單位:經濟部水利署
執行單位:成大研究發展基金會
執行期間:106年1月~106年12月
年度:106年
核定經費:3,350仟元
計畫主持人:許永佳
中文摘要:

國內近十年來,已普遍能應用淹水模式作為淹水分析工具,並藉由模擬結果作為平時減災、災中預警與應變之依據。然而淹水模擬受限於演算法與計算效率,淹水預警仍難以達到高解析度與高速等兩項需求。

近年來淹水潛勢第二次更新計畫中,對於北部都會區之分析網格大小主要採用10m x 10m,平原地區主要採用40m x 40m之網格尺寸,其DEM則主要採用1m x 1m之原始資料轉換成10m x 10m至40m x 40m之資料,而計算網格點需保持在100萬個網格點以下(因計算矩陣過大,計算效率急遽下降),亦即利用10x10m網格進行模擬,計算範圍將小於100平方公里,受限於模擬網格解析度因素,反應地形特徵變化能力尚且不足。

在非都市地區及地形特徵變化不大的地方,依低解析度的DEM資料模擬淹水情況應與實際淹水之差異不會太大,但都會地區低解析度的DEM資料因大範圍的高程平均後,地形特徵消失,致使建築物、道路、小型排水渠道與其他地面結構物的特徵消失,其模擬結果存在許多誤差。

本所(2015、2016)歸納3Di淹水計算之優點主要為:(1)計算速度快:加速比可達到176至480倍,亦即3~8小時之降雨事件可在1分鐘計算完成;(2)高計算解析度:1x1m網格;(3)雲端即時互動情境模擬。與不同之預警資料介接能在洪汛期間,且在極短時間內提供大範圍高解析度的淹水過程之預測,配合互動式的功能來模擬堆置沙包、堤防潰決、增加或減少抽水機之情境,可提供充分的決策資訊供參考。

此外,淹水潛勢第二次更新計畫已在全台各縣市建置SOBEK模型,為快速建置3Di各縣市模型,可以現有之SOBEK模型作為3Di之模式資料庫,研發模式轉換工具,使建模團隊能減少重複的一維建置工作,並有效率地建置3Di模型。

為加速高解析度淹水模型之建置與其應用於淹水預警,本計畫的重點課題及工作目標包括:(1)研發高時空解析度淹水模式資料轉換工具;(2)高時空解析度淹水模型最佳化;(3)預報資料之介接。

關鍵詞:高時空解析度、淹水模式、3Di、即時淹水模擬

重要工作項目:1.國內外相關研究資料彙整

2.研發高時空解析度淹水模式之資料轉換工具

3.完成高時空解析度淹水模式之建置與最佳化

4.完成高時空解析度淹水模式與預報資料之介接

5.成果報告編撰
預期具體成果及效益:1.擇一縣市高時空解析度淹水模式與預報資料介接,以完成淹水預報作業。

2.針對一縣市建置高時空解析度淹水模式並予以調校,以完成模式最佳化之研究。

3.研發高時空解析度淹水模式建置之資料轉換工具,以提升模式建置效率並有效利用現有之模式基本資料。
檔案下載:成果報告-05_高時空解析度淹水模式之應用研究.pdf
精簡報告-高時空解析度淹水模式之應用研究.pdf
成果海報-高時空解析度淹水模式之應用研究.pdf