國外案例分析

壹、紐約市綠色基礎設施計畫（NYC Green Infrastructure Plan）

一、發展背景

紐約市如同許多發展悠久的舊都市一般，是採用合流制下水道系統（Combined Sewer System），即暴雨與汙水共用同一條管線，雖然處理廠的設計容量為旱流汙 水（Dry Weather Flow）的兩倍，但是在暴雨來襲時，仍會超出系統的負荷量，產 生合流汙水溢流（Combined Sewer Overflows, CSO）直接排入河川中，導致水質下 降。傳統上的解決辦法，是在下水道系統末端設置大型的貯水池，而此舉將耗費 大量的資源，並不符合永續發展的精神。為此紐約市政府於 2010 年 9 月 28 日發 布了紐約市綠色基礎設施計畫，大幅度地改變過去城市處理暴雨的方式，其目標 為：

1. 每年減少 38 億加侖的合流汙水溢流（billion gallons per year, bgy），或是 每年比所有灰色基礎設施多處理 2 bgy。

2. 藉由綠色基礎設施與其他源頭管理方法，收集合流汙水溢流周邊 10%不 透水鋪面的雨水。

3. 提供實質上且可量化的永續發展效益，例如城市降溫、減少能源使用、 Paerdegat Basin 與 Alley Creek 兩座合流汙水溢流滯洪設施，Paerdegat Basin 最大容 量為 3 千萬加侖，管線則可額外提供 2 千萬加侖作為暫時貯存的空間，待暴雨結 束再排入處理廠，Paerdegat Basin 減少該流域每年約 70%的合流汙水溢流；Alley

Creek 則可容納 5 百萬加侖的汙水，減少每年 54.4%的合流汙水溢流，有效改善週 遭水域的水質。另外高級暴雨下水道（High Level Storm Sewers，圖 2-4-1），則可 攔截 50%的暴雨逕流，避免其進入合流制下水道，從而減少合流汙水溢流的產生，

同時也減輕了處理廠的負擔。

而自紐約市綠色基礎設施計畫發布以來，紐約市環保局採取了一系列措施，

以改善對於基礎設施的操作與維護方式。主要內容截為流汙水管線與擋潮閘的調 查、修復、改善。2010 年紐約市環保局宣布將全面清查截流汙水管線，以便於進 行清淤和修復，恢復管線原有的容量。其他尚包括彎堰（Bending Weirs）與充氣水 閘（Inflatable Dams）的建造等。

圖 2-4-1 下水道的改善設計

資料來源：New York City Department of Environmental Protection (2012)

紐約市的年總降雨量約 43 至 50 英吋，而市區約有 72%面積為不透水鋪面，

包括屋頂、街道等等，在這些地方，雨水無法滲透進入土壤，完成自然的水循環 過程，只能轉化為地表逕流，最終進入都市排水系統或直接排入鄰近的水體。因 此作計畫核心，其目標在於利用綠色基礎設施之滯洪與滲透設施進行源頭管理，

攔截在 10%不透水區域中的第一英吋降雨。計畫年期為 20 年，2015 年將達到 1.5%

DCP 分區修正

資料來源：New York City Department of Environmental Protection (2010)

一般來說，類似復合住宅區這類的地方，因有供居民使用的停車場與休憩用 地，開放空間較多；而占紐約市土地 48%的已開發地區，則包括商業、工業、製 造業、運輸，以及其他公共設施用地，紐約市環保局雖然鼓勵這些區域設置綠色

基礎設施，但很難依靠這些地區來達到 10%捕獲率，亦即其他地區具有較大的機

圖 2-4-2 藍屋頂示意圖

資料來源：New York City Department of Environmental Protection (2012)

(3) 雨水撲滿：雨水撲滿直接與落水管相連接，可減少進入下水道的暴

顯示，該系統可攔截約 70%的降雨，若扣除艾琳颶風的極端事件，攔截 率則可達到 77%。一般來說，在降雨延時較長、總降雨量小於兩英吋時，

微濕地系統的效能最顯著，不過對於短期大雨的效果也不錯，在 2011 年 8 月 3 日一場 2.6 小時的大雨，系統共攔截了停車場 49%的逕流，即 2699 加侖的暴雨，而 2011 年 9 月 6 日延時 11.5 小時的降雨，系統則攔截了 84%

的逕流，共 4,605 加侖的暴雨。

圖 2-4-3 停車場旁的微濕地

資料來源：New York City Department of Environmental Protection (2012)

3. 道路：道路占了紐約市合流汙水溢流集水面積的 28%，遠大於其他類型 的土地，而這些道路絕大部分都是由不透水瀝青和混凝土所鋪設而成，

並且與下水道系統直接相連接。車道、人行道以及中央分隔島具有很大 的改善機會，可將綠色基礎設施的概念置入。紐約市環保局與交通局、

建設局、公園與休閒局共同設計與監督 ROW（right-of-way）示範計畫，

其主要方法為在人行道旁設計可收集暴雨的窪地，取消一部分的路緣石，

讓雨水可經此缺口流入窪地，達到滯流的效果（圖 2-4-4）。

圖 2-4-4 道路滲透概念示意圖

資料來源：New York City Department of Environmental Protection (2012)

又可分為改良式樹穴（Enhanced Tree Pits, ETPs，圖 2-4-5）以及街道入滲 窪地（Streetside Infiltration Swales, SSISs，圖 2-4-6），兩者皆位於人行 道邊，藉由植栽與土壤達到滯流作用，並設有溢流口，當水量過多時可 經溢流口排入下水道系統；兩者不同之處在 SSISs較大，且傴有一層土壤，

而 ETPs 表層土壤下方則有碎石或玻璃級配，亦或是設有貯水槽。兩系統 皆使用含沙量 70%至 85%的土壤，以確保滲透能力。經紐約市環保局計 算，ETPs 可貯存 954 加侖的暴雨，若是加上貯水槽的話，則可達 1,626 加侖，而 SSISs 則可貯存 935 至 1,346 加侖的暴雨。

圖 2-4-5 SSISs 示意圖⁸

圖 2-4-6 ETPs 示意圖⁹

4. 公園：紐約市環保局和公園與休閒局合作，在公園內設置人工濕地、植 生窪地、雨水花園等等，以協助都市的暴雨管理。

5. 透水混凝土與透水瀝青鋪面：透水混凝土與透水瀝青鋪面相較於傳統鋪 面有較多的孔隙，可攔截水分並使其滲透進入土壤。這一類材料適合用 在人行道、停車場、校園運動場、娛樂區等交通流量較低的地區。

8 資料來源：

http://www.nyc.gov/html/dep/html/stormwater/green_pilot_project_jbay_streetside_infiltration_swale.sht ml

三、成本效益評估

以 2007 年設施計畫（Facility Plans）為基準，該計畫預設 2045 年合流汙水溢 流總量為 30,000mgy，而紐約市環保局以 20 年為計畫期，假設綠色基礎設施計畫 的完全實施，將可使流汙水溢流總量降為約 17.9bgy，傴比單純依賴灰色基礎設施 低了 2bgy（圖 2-4-7），然而綠色基礎設施具有永續發展的優點，一旦實施了其效 益即可快速累積成長，相反的，貯水池、箱涵等灰色基礎設施，不但工程曠時費 力，而且傴具有改善水質的功效（圖 2-4-8）。而在資金方面，10%攔截率策略將花 費 15 億；而額外的灰色基礎設施投資則需要 39 億。綠色基礎設施計畫的總預算 約 53 億，而灰色基礎設施策略則需 68 億（圖 2-4-9）。但因綠色基礎設施所帶來的 多重效益，紐約市環保局評估，20 年後市民將可獲得 1.39 億至 4.18 億的額外效益，

例如降低能源法案、提升房地產價格、改善健康等等，這些都是灰色基礎設施所 無法達成的。灰色基礎設施必頇投資大量資金與時間，但卻傴具有單一功能，若 是暴雨規模未及設計標準，亦為一種資源的浪費，且尚頇面對氣候變遷、勞工、

經濟狀態，以及維護管理規範等風險。除此之外灰色基礎設施還有能含（Embedded Energy），即在材料製造、建造過程，以及後續使用的溫室氣體排放問題。考慮上 述種種因素，綠色基礎設施是相對較廉價且低風險，符合成本效益的措施，而因 透過不同方式與小尺度的管理，有利於未來適時的調整和改變，往後隨著時間經 驗的累積，效益可再提高，而成本則會下降。

圖 2-4-7 綠色基礎設施與灰色基礎設施的合流汙水溢流總量比較 資料來源：New York City Department of Environmental Protection (2010)

圖 2-4-8 綠色基礎設施與灰色基礎設施的效益比較

資料來源：New York City Department of Environmental Protection (2010)

圖 2-4-9 綠色基礎設施與灰色基礎設施的成本比較

資料來源：New York City Department of Environmental Protection (2010)

貳、鹿特丹水廣場（Water Plaza）

一、發展背景

面對氣候變遷所帶來的衝擊，歐美各國紛紛提出各種調適性策略，而自古便 不斷與海爭地、以治水技術傲視全球的荷蘭，亦宣布放棄以往的圍堵策略，改採 尊重自然的態度，於 2000 年展開以還地於河（Room for the River）的計畫，預訂 於 2015 年完成，內容包括河道挖寬，拆除水壩、防洪堰，將河岸的農業地帶恢復

作為荷蘭與歐洲的經濟重鎮，鹿特丹以水城市（Water City）為願景，希望在 氣候變遷的影響之下，仍可維持其城市之地位與特殊魅力。目前鹿特丹所面臨的 Requirement）。

2. 洪氾威脅提高：在氣候變遷的影響之下，海帄面上升威脅水岸地帶的發 展；另一方面，降雨強度提高，既有的排水設施也漸漸無法應付，而造 成市區內淹水，即同時面臨外水與內水的問題。

3. 水資源的需求：依據水利會（Water Board）對於鹿特丹的基本水資源需

求的分析，鹿特丹全市目前的表面水貯水設施不足，至 2015 年需增加 600,000 立方公尺的空間，而若加入氣候變遷的影響一同考慮，則至 2050 年則將共需增加 800,000 立方公尺。另一方面，由於目前鹿特丹的汙水和 雨水下水道系統相互錯接，在暴雨期間，有很大比例的降雨是經由溢流 而直接排入新馬斯河（Nieuwe Maas），因此造成可再利用水資源減少、

汙水處理系統負荷過大等問題。除此之外，鹿特丹的水質亦待改善。

集的地區亦是不切實際的，原因包括：

2007 年鹿特丹水計畫（Waterplan 2 Rotterdam）提出了創新的替代方案。其概 念結合軟、硬體的綜合處理模式，在擁有較多開放空間或人口較少的地區大幅度

圖 2-4-10 水廣場類型示意圖

資料來源：Koninklijk Nederlands Waternetwerk (2012)

表 2-4-2 水廣場的形式

類型 說明 圖例

水球式

經由幫浦將汙水收 集系統的水送至地 面上的水球暫存，

帄日亦可以空氣灌 入作為特殊的都市 景觀。

浮動式

廣場景觀隨貯水量 多寡而變化。

深水式

為較大型而昂貴的 設計。可同時暫存 汙水、暴雨，以及 運河等河道的水。

下凹式

利用凹陷的土地作 為滯洪池之用，而 大 面 積 帄 坦 的 土 地，在帄日可供其 他活動使用，並創 造 特 殊 的 都 市 景 觀，是運用最廣泛 的形式。

壩欄式

利用既有的地表高 低差來暫存暴雨。

街道式

改良既有街道或停 車場的設計，利用 斜面設計，引導暴

改良既有街道或停 車場的設計，利用 斜面設計，引導暴