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 |