第二章 研究理論與方法建立
第二節 國外生態入滲池設計現況調查分析
日本實地考察案例介紹:
現在歐美最新的生態防洪對策,是在基地內廣設雨水貯集水池,
有些甚至作成兼顧美學的景觀花園水池,以便在大雨時貯集洪峰水 量,而減少都市洪水發生,其目的在於將雨水暫時 貯集在基地內,
再慢慢釋出,可改善都市洪水的發生,台灣每到颱風季節民眾便憂心 水災發生,然而國內入滲設施發展尚未成熟,本研究團隊於今年度赴 日本實地考,期望能對國內生態入滲池發展有所改善,以下是實地察 案例介紹:
一、校園保水案例
1. 千葉縣立藥園台高等學校〈資料來源:雨水 貯集浸透技術協会〉
雨水貯集滲透設施計畫
〈1〉計畫概要
海老川流域,洪水防範不易,地下水的補注,平時可供河川流 量調節,以健全大地水循環的功能,此一「海老川水循環再生構想」
的進行,除了政府的推動外,還需要企業與民眾的參與與支持才可以 持續進行。
藥園台高校是「海老川水循環再生構想」計畫的一環,在校園設置
收集農場管理實習室屋頂雨水,作為旁邊網球場灑水整理之用。
〈3〉雨水滲透設施
滲透管溝埋設在運動場下面,設置後在平均降雨強度 50 公釐/
小時的情況下,總逕流量的 83%可滲透到地下。
滲透處理區 貯留處理區 雨水利用區
滲透管溝 運動場貯留 雨水利用水槽
往地下滲透
地面排水溝
基地外排水 調節留放量
地面排水溝
土壤
網球場灑水 用
圖 2-31 雨水排水系統示意圖
圖 2-33 運動場滲透設施剖面 圖 2-32 運動場滲透設施
〈4〉雨水 貯集設施
運動場周圍設置水泥擋水矮牆,運動場上部可作為雨水貯集池。
設置此設施後平均降雨強度 50 公釐/小時的情況下,尖峰逕留量減少 約 89%。實際上積水的時間約只有八到九個小時,雨停的時候,運動 場所貯集的水全部排出,並不會影響到上課。
圖 2-34 雨水滲透設施的效果
圖 2-35 滲透管溝
圖 2-37 運動場周圍水泥矮牆 圖 2-36 運動場周圍水泥矮牆
〈5〉雨水利用設施
農場管理實習室屋頂雨水收集水槽,提供網球 場〈紅土球場〉灑水整理用。灑水每年平均用量 約需 219m3/year,平均每年雨水利用量為
211m3/year,總計每年約 96%的用量可用雨水替 代。
圖 2-38 雨水貯集設施的效果 圖 2-39 貯集水深的變化
圖 2-40 農場管理實習室
〈6〉設施說明
校舍區位在地勢較高處,雨水由排水管收集到地勢較低的滲透運動場 區滲透貯集,當超出設計滲透貯流量時,便由地下水槽調節儲存,如 此便可以暫時將雨水貯集在基地內,減少逕流量,減緩都市水災。
圖 2-42 滲透運動場 圖 2-43 換土,增加土壤滲透能力
圖 2-44 地下貯水槽孔 圖 2-45 水位觀測孔
二、鶴見川多目的遊水地
希望能朝向健全水循環施作工法發展,計畫設施包含雨水貯集設施、
滲透設施、水分蒸散等完整、健全的水循環。
1.減緩都市熱島現象
實際案例:屋頂綠化〈水分蒸散〉
在 RC 構造建築物的屋頂設置綠化花圃,透過植物的水汽蒸散,可吸 收空氣熱量,可以降低屋頂溫度。
下圖是在京都實測之一案例,有實施屋頂綠化,與未做屋頂綠化之 RC 建築物屋頂,中午溫度相差最大,約達攝氏 20 度之多,由此可見 屋頂綠化對降低屋頂溫度之功效顯著。
圖 2-46 屋頂綠化 鶴見川多目的遊水地
圖 2-47 屋頂綠化之效果 資料來源:關東地方整備局
京濱河川事務課
2.雨水貯集設施〈減緩洪害〉
最後流入河川。
下圖中右邊為普通不透水瀝青鋪面,當降雨時,雨水不能滲透至土壤 中。左邊為透水瀝青鋪面,當降雨時,雨水可以滲透至土壤中,流入 河川;而當晴天時,鋪面中儲存的水分受到日照蒸散,此舉可以吸收 熱量,降低溫度。
4.橫濱國際總合競技場
鶴見川多目的遊水地是橫濱市長期推動的建設計畫,都市發展集約需 要有效使用土地,多目的由水地有效整合多項設施於一地,包含防洪 設施、公園綠地、運動設施等。
圖 2-50 特殊透水與保水性能瀝青鋪面 資料來源:關東地方整備局京濱河川事務課
鶴見川 橫濱國際總合競技場
圖 2-51 橫濱國際總合競技場
1.當洪水來臨時,河水越提 流向地勢較低的遊水地,最 多可以貯集三十九億公升 的水量。
2.當洪水漸漸消退,堤防分 為兩段高度,兩者相差三公 尺,遊水地仍可貯集部分水 量,是為防止下游氾濫的緩 衝設計。
3.當洪水消退後,遊水地所 貯集的水,遊排水閘門釋
出,排入鶴見川中。 圖 2-52 鶴見川多目的遊水地洪水調節說明圖 資料來源:國土交通省關東地方整備局京濱河川事務課
三、都市地盤公團技術中心
(Urban Development Cooperation Technology Center)
都市地盤公團技術中心已經在進行研究都市與住宅發展之科技,此團 隊的研究成果與實驗設施是對外開放展示的,希望藉此能提升日本都 市與住宅的品質。由於研究範圍廣泛,在此僅介紹與本研究案相關之 案例。
1. 環境共生試驗場
自然環境隨著都市發展,產生很多變化,產生諸多問題:溫室效 應、酸雨、都市熱島現象與廢棄物的增加。為了創造更生態的居住環 境,UDC已對下列各項技術進行研究:
雨水滲透與貯集系統、綠化、回收再利用等,試驗場之基本資料 如下:試驗場總面積為 3000m2,主要實驗設施包括生物多樣性試驗 場、鋪面試驗場、水循環試驗場與綠化廣場。
2. 居住環境館
此試驗館之研究整合住宅之更新與環境共 生等研究議題,包含住宅改建、整修、節 能、與資源回收再利用等方向。
〈1〉屋頂綠化與生物棲地試作
以薄土覆蓋屋頂種植植物,印證屋頂綠化 對隔熱的效果,創造小生物棲地,進行生 物多樣性之觀察。
圖 2-55 生物多樣性試驗場
景觀水池設計,創造都市住宅環境中小生物棲息地
圖 2-56 居住環境館外觀
圖 2-57 屋頂綠化小生物棲地
〈2〉水與綠與土的共生
總合水循環系統降雨體驗之模型展 示,內容包含透水鋪面、滲透陰井等 裝置,透過實際的降雨模型體驗,可 使參觀者更了解入滲設施之功效。
圖 2-60 水循環體驗模型 圖 2-59 水循環體驗模型全貌