氣候變遷情境下曾文水庫集水區水文乾旱特性推估

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1、農業工程學報第57卷第3期JournalofTaiwanAgriculturalEngineering中華民國100年9月出版Vol.57,No.3,September2011氣候變遷情境下曾文水庫集水區水文乾旱特性推估HydrologicalDroughtinTseng-WenReservoirBasinunderClimateChangeScenarios逢甲大學國立成功大學國立成功大學水利工程與資源保育學系水利及海洋工程學系水利及海洋工程學系助理教授博士班研究生研究助理陳憲宗曾宏偉林錦源Shien-TsungChenHung-WeiTsengChin-YuanLin國立成功大學國

2、立成功大學水利及海洋工程學系水利及海洋工程學系專案研究員特聘教授/工學院院長楊道昌游保杉*Tao-ChangYangPao-ShanYu﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏︴︴︴︴摘要︴︴︴︴︴本研究針對豐、枯時期降雨嚴重不均的曾文水庫集水區，探討氣候變遷對水文︴︴乾旱的衝擊影響。未來氣候變遷情境資料採用聯合國氣候變遷組織(Intergovernmental︴︴︴︴PanelonClimateChange)第四次評估報告中六個全球環流模式(generalcirculation︴︴model,GCM)的推估氣候場，經空間降尺度(singularval

3、uedecomposition法)與時間降︴︴︴︴尺度(氣候繁衍模式)轉換後得到集水區的未來情境雨量，再藉由水文模式模擬未來情︴︴境下的集水區流量，接著探討氣候變遷下水文乾旱及低流量特性的變化情形。本研︴︴︴究之主要結果如下：(1)整體而言，未來情境雨量在豐水期為增加，在枯水期為有增︴︴︴有減；(2)未來情境流量在3至9月為增加，其他月份為些微減少；(3)以不同超越機︴︴︴率的流量值來代表低流量特性，結果顯示未來低流量可能趨於減少；(4)未來氣候變︴︴︴遷情境下的水文乾旱雖然更為頻繁，但乾旱規模可能加劇也可能減緩，即變異幅度︴︴︴加大；(5)未來情境水文乾旱發生及結束的時間可能提前；(

4、6)不同全球環流模式下的︴︴︴變化趨勢並不一致，未來水文乾旱及低流量特性的變異仍具不確定性。︴︴︴︴關鍵詞：氣候變遷，降尺度，水文乾旱，曾文水庫，低流量。︴*通訊作者，國立成功大學水利及海洋工程學系教授，70101台南市東區大學路1號，yups@mail.ncku.edu.tw−44−︴ABSTRACT︴︴︴︴︴Thestudyarea,Tseng-WenReservoirbasin,receivestemporallyunevenprecipita-︴︴︴tionandisthusabasinpronetosufferdroughts.Thisstudyinvestigatedthe

5、hydrologic︴︴droughtsandlowflowpropertiesintheTseng-WenReservoirbasinunderclimatechange︴︴︴︴scenarios.Projectedclimatechangedatawereoriginallythelarge-scaleclimatefields︴︴outputfromsixgeneralcirculationmodelsintheFourthAssessmentReportofthe︴︴︴︴IntergovernmentalPanelonClimateChange.Thoselarge-scale

6、climatechangedatawere︴︴thentransformedintolocal-scaleprecipitationdataoverthestudybasinbyatwo-stage︴︴︴︴statisticaldownscalingmethod,consistingofaspatialdownscalingmethodusingthe︴︴singularvaluedecompositionmethodandatemporaldownscalingmethodusinga︴︴︴︴weathergenerator.ThemodifiedHBV(HydrologiskaBy

7、rånsVattenbalansavdelning)︴︴modelwasusedtosimulatetheprojectedstreamflowunderclimatechangescenarios.︴︴︴︴Hydrologicaldroughtswerethenidentifiedpertainingtostreamflowseriesbythe︴︴thresholdmethod,anddroughtandlowflowpropertiesw