大湖淹水記 | 2022數感盃 | 高中專題 | 佳作                                                 

作者 李承遠、陳致瑋 / 台北市永春高中

前言:
       在新聞中我們會常常看到因為突來的暴雨,導致溪水暴漲,常常有遊客、登山客被困在山區,或是被溪水沖走造成的憾事,身處在台灣的我們,一年四季幾乎都在下雨,而台灣的北部也比南部更常下雨,也常常因為突然而來的暴雨,來不及排水,進而造成淹水。颱風也是影響降雨的一大因素。而由於台灣的山脈多呈現南北走向,使河水的寬度窄小細長,水流匯聚時變得速度極快,才會有短時間內河流暴漲沖刷的情況發生。在新聞中常常看到哪個地區因連日下大雨而淹水,所以我們想藉由這次機會,計算出一次降雨中所造成的積水量是多少,也希望天氣不佳或連日大雨的時候,不要去山區等危險地方。

正文:
       大湖公園位於台北市內湖區,又被稱為「白鷺湖」。以中園園林的設計,以人工建造為主並打造出自然生成的感覺,是台北市的大型湖泊之一。大湖公園的設定為防災公園,屬區域性公園。
       我們查詢過去20年台灣的最大降雨量資訊,我們想討論假設最大降雨量下在大湖公園,會對大湖公園造成什麼影響。根據網路上的資料發現,在1979年6月興建成功路五段道路和公園設施時,大湖就已經嚴重的淤積,嚴重到行人可以在大湖上面行走。所以在道路底下興建排水箱涵,用來疏洪排水用途。這次的計算過程我們不考慮地下水的部分。我們上網查了一下資料,發現自來水水資水量保護區查詢系統這個網站,才發現原來這個網站這麼好用,可以根據自己所想要選的區域範圍來計算出大湖公園的佔地面積。我們這次的主題以大湖公園為主,如附圖1,為大湖公園的範圍, 這個就是我們自己繪圖出來的面積,雖然會有誤差,但是這個數據就是我們的粗估,再藉由網路上的資料,找出台灣有史以來最大降雨量,最後發現在2009年莫拉克颱風侵台,在阿里山觀測出最大降雨量(3059.5mm)。

*時雨量:123mm(2009年莫拉克颱風時雨量)
*最大總雨量:3059mm(2009年莫拉克颱風總雨量)
*占地面積:115090平方公尺
有了這些數據我們就可以求出其水位會升高多少?

一張含有 地圖 的圖片

自動產生的描述

圖1

       在開始計算之前,我們必須找出大湖公園的集水區為何,且位於哪裡,範圍多大等….藉由大湖公園的水文圖,估算出大湖公園的集水區範圍,在計算出當最大降水量下在大湖公園的集水區時,能增加大湖公園多少的水量。接著找出集水區面積範圍。台灣有數多的小河流,由這些小河流匯聚成一條支流,再轉變成為一個集水區,而此集水區聚集的水最後都會由高處流入其河泊等等。如附圖2,藉著自己的手繪描圖,得到附圖3並藉由比例尺估算出集水區面積。

       圖2為集水區,其水量最後會匯聚到大湖公園裡面,因為無法得知他的準確面積範圍,故此我們藉由圖上的比例尺來估算它的大概面積。

一張含有 地圖 的圖片

自動產生的描述                         `

            圖2                                                              圖3

比例尺=實際1公分:圖2的500公尺
集水區估算長寬:
長:8公分*500公尺=4000公尺
寬:4.2公分*500公尺=2100公尺
面積:8400000平方公尺
分別算出大湖公園的面積及集水區的總面積之後,就可以來算其水量能使水面上升多少公分高。
84000000.123=1033200(立方公尺)(面積降水高度=體積)
1033200/115090=8.9773221(公尺高)(體積/大湖公園面積=水面上升高度)
Ans:平均湖水上升約9公尺高

一張含有 文字, 樹, 室外 的圖片

自動產生的描述

圖4

       圖4為平常大湖公園河水高度,由圖片及時測得知。頂多可以上升至少50公分以上都不至於淹水。若水位上升約9公尺(900公分),會造成大湖公園整個淹水(在排除漲退潮與排水系統下)
       根據網上資料顯示,在2021/6/4時,受梅雨及颱風彩雲影響,大湖公園整個淹水如圖5。可見颱風和梅雨帶來的雨量及害非常可觀。

一張含有 文字, 室外, 地面, 海岸 的圖片

自動產生的描述

圖5

結論:
       藉由以上我們所算出來的結果,可以知道以2009年莫拉克颱風帶來的最高降雨量經過估算後,可以使大湖公園水面上升900公分,已經遠大於大湖可負荷的水量。但此數據不完全精準,因為沒有考慮漲潮退潮和大湖旁邊的抽水站及排水系統。但單看這次的結果,上升9公尺可造成道路淹水,甚至淹至馬路,使交通堵塞不便。還有可能使捷運停駛,此災害會連貫影響整個交通。而且大湖旁邊是山,若下雨的話還可能造成土石流

資料來源:
https://reurl.cc/kLYKXd
https://www.chinatimes.com/realtimenews/20211011002828-260402?chdtv
水庫集水區暨自來水保護區查詢系統https://tppr.wra.gov.tw/sencad/
https://reurl.cc/ox2jeM
https://reurl.cc/aNm313

發表迴響

在下方填入你的資料或按右方圖示以社群網站登入:

WordPress.com 標誌

您的留言將使用 WordPress.com 帳號。 登出 /  變更 )

Twitter picture

您的留言將使用 Twitter 帳號。 登出 /  變更 )

Facebook照片

您的留言將使用 Facebook 帳號。 登出 /  變更 )

連結到 %s