第一章 緒論
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 之固床工應設置排水管，將池中之水儘速排除，以防孳生蚊 蟲破壞環境。沈砂池周圍應設置防護措施，以策人畜安全。
整流工程之沈砂池，可依地形及土砂量於中游或下游設置多 處。入口應防止堵塞而產生漫流。
E、滯洪池（滯留池）
傳統上滯留池(Retention Pond)為防洪設施之一，但近年來 滯留池之設計，通常亦加上去除污染的考慮。所謂「雙目標」
或多目標滯留池之設計，即以同時降低洪峰，減少雨水逕流 污染目的，甚至將景觀、垂釣和休閒等功能考慮進去而成為 多目標滯留池。
滯留池的種類有：
1.乾性滯留池：平常不蓄水，只有在暴雨情況下才滯留雨水 逕流。
2.改良式乾性滯留池：將乾性滯留池之出水結構加以修改，
水管改小或將出水口之高度提高，如此可以增加雨水逕流 在池內逗留之時間因而增加去除效率。
3.濕式滯留池：常年保持一固定容積之水在池內，如同一池 塘或小湖泊。
1.3 坡地社區集排水設施生態防災工法設計流程
1.3.1 生態防災工法
生態工法在國內尚屬於新的專業領域，相關的設計規範及準則尚 待建立，許多工法雖還在研發階段，但基本的設計原則在學術界與工 程界則已漸有共識，茲分別說明如下（行政院公共工程委員會，
2002）。
1.生態工法設計時應同時兼顧工程建設的需求及環境生態的維 護，亦即在工程建設方面須符合其建設功能、安全需求、景觀 造型及經濟效益，在環境生態方面則須滿足其生態功能、環境 需求、景觀融合及材料供需。
2.建設功能及工程安全分析應依照現有的法令、制度、規範及慣 例辦理，生態功能及環境需求分析則除上述之考量外，尚須由 生態工法專業人員提供專業實務之經驗，以納入設計的理念及 目標。
3.生態工法設計時必須先行確認其需求性，然後基於對環境生態 深切的認知下(資料蒐集及環境調查)再分析確認其預期的生 態目標，以作為生態工法的設計基準。
4.生態工法預期的生態目標可以是一種或多種的目標物種(動 物、植物)，也可以是自然環境的營造(如綠地、濕地等)，其 選擇分析應建立在充份的環境生態資料基礎之上。
5.生態工法的設計必須是環境生態的整體考量，同時也必須針對 區域環境進行生態工法的整體規劃，即使是河岸的一小段也應 考量到全流域及上、中、下游的環境背景及相互關係。
6.生態工法必須因地制宜，在規劃設計時須先瞭解確認區域的環
境條件及工程材料。在進行生態工法設計時，自然材料的取得 必須優先考量到現地環境生態的維護。
7.生態工法設計時須同時考量施工方式及完工後的維護管理，其 中施工計畫應特別注重環境保護及生態維護，維護管理計畫則 應注重工程的成功及維護的便利。
就本研究坡地社區生態工法之定義，可分述如下：
1.廣義來說是「對環境保存維護，永續性利用、復舊及改良所施 做的工事，包括生物與非生物材料的應用」，基於環境中各種 自然生態及生物棲息地之尊重，所做最適當的處理方式，以達 到環境和諧。
2.狹義來說是「採用天然資材為主要材料，以融合週邊地形自然 景觀，減少造成生態環境之衝擊為理念設計，構築可供動植物 棲息，營造生物多樣性生存空間，創造兼具防災及生態復育功 能之工程」，又統稱自然生態工法或近自然生態工法。
3.就坡地社區生態防災工法集排水設施來說，坡地的開發已經屬 於環境的高度利用，並且造成原始生態的破壞事實，且幾乎為 不可逆的，故本研究的設計原則為「對社區安全的保持維護為 主要目標下，盡量採用天然資材為主要材料，以融合週邊地形 自然景觀，減少造成生態環境之衝擊為理念設計，創造兼具防 災及生態復育功能之工法」。
1.3.2 生態防災工法設計流程
依據行政院公共工程委員會制定排水工程設計步驟包括資料蒐 集、現場踏勘及調查測量、水文及水理分析、排水設施佈置、構造物 設計、工程圖繪製、施工說明書及設備規範準備、工程數量計算與估 價、編製施工預算書及發包文件等工作，設計步驟流程如圖 1.3.1。
圖 1.3.1 排水設計步驟流程圖（行政院公共工程委員會）
蒐集基本資料與生態考慮，
地形地貌、水文、環境、地 質等。詳圖 1.1-1 步驟一
現場踏勘及調查
集水區劃分 決定降雨設計頻率
降雨強度推求
計算流量
選擇排水構造物型式 及佈置，詳圖 1.1-2 步驟二
水理功能分析 決定斷面尺寸 結構及地工設計
基本圖選用 補做設計圖
繪製工程設計圖
施工規範準備 工程估價
工程數量計算 工作協調
設計作業開始
編製施工預算 書及發包文件
生態基本圖(有) 生態基本圖(無)
1.4 研究內容與過程
本研究從安全為本、生態為用、永續發展為目標之理念以源頭治 理與最佳管理開發觀點之相關文獻，分析目前坡地社區集排水設施設 計不良所產生之安全問題，並依「安全、生態、經濟」三原則，並以 台北近郊坡地社區之案例為探討對象，在集排水設施上提出改善工 法，同時評估集排水設施材料與施工方式之適用範圍，提出未來集排 水設施規劃設計之參考技術手冊，以供日後排水路施工時之參考。
本研究內容共分為五章，第一章為研究緣起與集排水設施設計 原則，說明集排水設施的規劃與設計與生態防災工法運用原則。第二 章為坡地社區集排水設施現況調查與工法的選用，說明現有社區集排 水設施面臨的主要問題。並強調位居人口密集的坡地社區生態工法思
本研究內容共分為五章，第一章為研究緣起與集排水設施設計 原則，說明集排水設施的規劃與設計與生態防災工法運用原則。第二 章為坡地社區集排水設施現況調查與工法的選用，說明現有社區集排 水設施面臨的主要問題。並強調位居人口密集的坡地社區生態工法思