坡地社區集排水設施生態防災工法的選用

基於坡地社區初步訪查後的主要課題及高度開發事實與建築 物、邊坡之安全考量，相較之下生態防災工法將有別於一般的生態工 法。對於工程安全度要求較高的設施如管涵、箱涵、齒坡、跌水工、

衝擊式消能池、豎井等仍需維持剛性的設計。除去上述設施外，本研 究選取工程安全度要求不高的設施如透水性舖面、乾式草溝、濕式草 溝、砌石溝、入滲溝、囚砂設施與濕式滯洪池，作為生態防災工法之 擬 議 。 並 參 考 行 政 院 公 共 工 程 委 員 會 生 態 工 程 及 最 佳 管 理 作 業

（Maryland, BMP），提出下列功能性設計要項：

1. 安全性

（1）為有效舒緩開挖整地引致之裸露地表沖蝕、滑移，發揮 穩定工區逕流，減少土沙及洪氾災害，施工中或臨時性 排水設施尤應尊重現地排水模式，以避免明顯的水路變 更造成新的沖蝕。

（2）施工中或臨時性排水設施，以快速達成排水目的為考量，

可採取較簡略工法或採用生命週期較短之材料取代。

（3）永久性排水設施應可藉由工法與材料之運用，促進表土 自然入滲以及減緩流速之功能，以取用現地資材為原 則，並快速融入現地環境;設施中選用植生方法時，應配 合植栽所需生境，提供必要的保護措施，給予植栽成長 茁壯機會，以發揮預期效果。

2. 區位環境特性

（1）以尊重現有排水模式配置排水設施，並在安全原則下儘 可能減少人為排水設施量。

（2）依據基地土壤及植被調查結果，分析基地排水特性;有關 土壤之粒徑、組成，流路之坡度、粗糙度以及其抗蝕能 力，植被種類、型態及生長狀況等，均為影響排水設施

之重要依據，應儘可能納入考量。

3. 保護程度

（1）依據保全對象所需保護程度設定工法標準，儘可能減少 人為設施量，或局部以較自然之生態方法取代。

（2）依據保全對象重要性或設施使用頻率以及漫溢可能引致 之災害程度，設定工程標準，在可容許範圍內可接受局 部或暫時超過設施容許量，以減少人為設施之規模。

（3）依據排水設施之重要性設定構造物之生命週期，確保於 生命週期內有效發揮工程機能，

4. 滯洪方式

（1）排水設施以能降低流速、延長集流時間為原則，可藉由 減緩坡度、延長坡長、增加設施粗糙度達成。

（2）排水溝渠可藉轉彎處斷面局部加大調整水流，不僅可於 暴雨期間暫時存蓄逕流，延長逕流自然滲漏時間，並可 暫時藉排水溝出水高以增加滯洪能量。

（3）可同時利用集水分區上中下游之所有設施達成滯洪效 果，避免集中宣洩逕流於下游地區，造成滯洪設施增加 之困擾。

5. 生物棲地營造與環境保護

（1） 排水工程設施應考慮生物棲息空間，提供水生及水岸植 物生長所需之著生、成長條件，同時考慮水流之流速、

掃流力等流況對植物可能之影響，以提高環境連續性;

並增加對非點源污染的防治，減少社區開發生活污水對 下游水資源的破壞。

（2）排水設施應考慮水生動物之保存及復育，依據水生動物 棲息生境，留設可供棲息、避難之孔隙。

（3）底棲生物所需生長空間應考慮固著方式，避免高流速造 成棲息空間之損壞或消失。

6. 工程取材

（1）選用現地材料前應考量其工程性質是否符合設計圖說之 規範要求，如土壤之組成、透水性、膨脹性、強度等；

以及石材粒徑、材質、取用方式等限制。

（2）依據設定之工程目標、時效性、保護對象及程度等條件，

決定工程材料之內容及組成;非永久性材料之有效性應 能涵蓋設施之生命週期，以期發揮應有效果。

（3）臨時性或短期之排水設施可考慮於一定期限內發揮工程 效果，而容許材料於生命週期終了後逐步腐朽回歸自然。

7. 植生利用

（1）植生為減少逕流之有效方法，應充分利用現地植被良好 區域，作為分散、降低逕流，並去除生活污水的污染

（2）原有地表裸露或施工後裸露區域應儘速植生，以恢復原 有地表涵養水源、減低逕流與防止沖蝕之效果。

（3）植生初期應依據植栽生長條件，妥為改善生育立地條件，

以促進植物生長；如地面稻草席之舖設、幼株枝架、防 風設施等均為必要設施。

8. 減少逕流

（1）依據現地地形儘可能以小區域分區排水為原則。

（2）排水設施應具備自然滲水功能，以減少設施之負荷，並 增加涵養水源之效果。

為地質因素所造成。

3.人為山坡地開發利用不當

(1)施工中嚴重的土壤沖蝕及流失引起災害－施工中由於原有植 被破壞，坡面裸露，土壤結構大幅度改變，遇豪雨常造成嚴 重之土壤沖蝕及流失，阻塞下游排水路基或埋沒農地、房舍 及公共設施災害。

(2)逕流集中，加大洪峰流量引起下游災害－開發過程中坡面裸 露，開發完成後地表鋪面增加。能滲水之面積減少，透水性 變差，逕流係數加大，造成下游排水系統洪峰增加，因難予 負荷而引起災害。

(3)開挖邊坡，導致邊坡不穩引起崩塌及沖蝕。

(4)剩餘土石方處理不當，引起二次災害。

(5)地表鋪面增加，滲透水減少，影響水源涵養。

本研究計畫係針對上述三個主要課題之內容以「坡地社區生 態防災工法參考技術手冊排水設施編」為主題進行研究，透 過文獻彙整、坡地社區案例調查分析、專業技師、專家座談 等方式建置一套初步適用於台灣山坡地住宅社區之生態防災 工法-排水工程技術手冊。研究成果將回饋作為台灣山坡地住 宅社區規劃設計之參考與相關排水工程規劃設計之參考。

1.2 坡地社區集排水設施的規劃與設計

1.2.1 坡地社區之定義、本研究之範疇界定

從實務面觀察，自民國六十八年以來，各縣市山坡地建築用地開 發面積（包括已完成、施工中、已停工或已廢置者）共達 4,027 公 頃，其中約有 11%為都市土地，41%為非都市土地，其餘為非都市土 地未完成使用編定的區域（內政部營建署，2002）。從學理面觀察，

目前有關坡地社區的文獻，有災害發生原因、水保設施監測、防災管 理與建管制度等，由上述文獻分析可知，山坡地社區開發多位於都市 計劃範圍外，因其區位偏遠的特性、地形的敏感特徵、開發經費與工 程風險較高，均不同於一般平地社區。另外參照表 1.2.1，依不同法 規時期所興建的坡地社區，對開發限制、開發利用率及水土保持設施 之要求差異甚大，因此基於上述「坡地社區」與「開發演變」的特殊 性，定義本研究坡地社區之範疇為：

1.坡地社區區位：位於都市土地與非都市土地區域內。

2.坡地社區規模：為 100 戶或 500 人以上的山坡地社區。

3.包含既成社區與新建社區，另依各工程之限制性及適用性，分 別應用於既成社區與新建社區。

4.本研究定位於排水工程之設計參考技術手冊，至於社區開發區 位選定、適宜性及規劃原則，不在本研究範圍內。

表 1.2.1.不同開發時期山坡地社區開發強度限制與管制特點

表 1.2.1.(續)不同開發時期山坡地社區開發強度限制與管制特點

1.2.2 坡地社區集排水設施種類及ㄧ般設計原則

綜合國內坡地開發有關排水設施文獻，坡地社區集排水設施種類 及ㄧ般設計原則可分為五大類：A、排水溝 B、跌水 C、涵管 D、沉砂 池 E、滯洪池（滯留池）各大類設計原則分述如下：

A、排水溝

1.以作用分:

(1)截水溝:沿近似等高方向，橫跨於土地或保護物之上 方，以攔截逕流導至安全地點者。凡需要攔截上方逕 流，以免發生沖蝕或災害時適用。

(2)縱向溝:順地面坡度構築以安全宣洩逕流者。一般於坡 度大、流速快而在襯砌材料允許流速範圍內均適用。

2.以襯砌溝面材料分:

(1)草溝:種植草類於土築溝面，以防止沖蝕者。一般農地 排水系統時間短暫，坡度在 30%以內，流速不超過 1.5m/sec，溝常 30m 以內適用。

(2)砌石溝:用塊石襯砌溝面，以保護溝身安全者。農地排 水系統、農塘溢洪道、道路邊溝、坡地社區排水等速度 較大、土壤易蝕之處適用。

(3)砌磚溝:用紅磚襯砌溝面，以保護溝身安全者。農地排 水系統地形複雜、溝底坡度變化較大及缺少塊石地區適 用。

(4)混凝土溝:用混凝土或鋼筋混凝土襯砌溝面，以保護溝 身安全者。農塘溢洪道、道路邊溝、坡地社區排水等 速度大、土壤易蝕之處適用。

(5)預鑄溝:按既定之規格，預先鑄造之混凝土製品，搬運 至現場襯砌溝面，以保護溝身安全者。農地排水系統、

施工缺水、搬運不便、工作困難之處適用。

(6)土質溝:原地面開挖整修成溝。土質佳之緩坡適用。

B、跌水:

1.A 型跌水(直線形入口，坦護式):砌磚或鋼筋混凝土造。

2.B 型跌水(直線形入口，靜水池式):砌磚或鋼筋混凝土造。

3.C 型跌水(箱形入口，靜水池式):砌磚或鋼筋混凝土造。

4.D 型跌水(弧形入口，靜水池式):砌磚或鋼筋混凝土造。

5.E 型跌水(直線形入口，靜水池式):混凝土砌塊石造。

C、涵管

1.普通混凝土管:一般規格為長 60cm，管徑 20～120cm，以鋼 筋混凝土鑄成。適用於農地排水系統，道路最大負荷重限 制為 H-10。

2.離心式混凝土管:鋼筋混凝土製品，以離心力法製造。適用 於各種排水系統，道路最大荷重 H-20，一般規格管徑 20

～120cm 者，有效管長為 2.5m，管徑 135～300cm 者，有 效管長為 2.43m。外壓強度則由小管徑之 780kg/m2 至大管 徑之 11,730kg/m2。

3.箱涵:鋼筋混凝土構造，依據公路標準圖為正方形或長方 形，大小為 1m×1m～3m×3m，每 50cm 為一級，適用於各種 排水系統，道路最大荷重 HS-20。箱涵頂填土高自 0～7m。

D、沉砂池

為攔截或沈積土石之構造物減少土石下移、保護下游土地房 舍及公共設施。沈砂池之形狀及大小係依據流量、推移質砂

礫數量、形狀、入口處之河床坡度、淤砂度及地形而定。一 般常見者有角型、鳥囊型、胃袋型、盾型、六角型及長橢圓 型等，其周圍護岸之材料有混凝土、漿砌石及土堤等。出口

礫數量、形狀、入口處之河床坡度、淤砂度及地形而定。一 般常見者有角型、鳥囊型、胃袋型、盾型、六角型及長橢圓 型等，其周圍護岸之材料有混凝土、漿砌石及土堤等。出口