家庭生活污水量推估，係將集污區域圖套疊新竹市都市計畫圖，得到集 污區域的土地使用狀況，再依據都市計畫合理人口密度，計算集污區域內飽 和人口數，最後將集污區域內飽和人口數乘上每人每日污水量，進而求得集 污區域家庭生活污水量。
1.集污區劃分
新竹都會地區雨水下水道系統，係以收集雨水與污水同時規劃設計，因 此，本研究集污區劃分，乃依據雨水下水道系統集水分區區域，及新竹市污 水下水道系統 A1∼A31 等 31 個集污分區(新竹市政府，2000)，如圖 5-8 所 示。與本文研究區域有關之集污分區為 A22∼A25 等 4 個分區。
圖 5-8 新竹市集污分區(資料來源：新竹市政府，2002)
2.人口數推估
預估未來成長人口數，須靠精確判斷及合理分析，所以應根據過去人口
紀錄及區域特性，以適當方法推定之，目前常被引用推估方法很多，大都是
應用統計及數學原理，按都市過去人口成長趨勢，為推估預測基礎。未來人
口數推估與合理性檢討，經選擇有四種推估方法。
(1)算術增加法
假定未來人口每年增加數，與過去每年增加人口數之平均值相等，
據此等差級數推算未來人口，推測結果常有偏低的現象，其計算可以下 式表示：
na P
Pn = 0 +
... (5.4) 式中，
Pn為n年後之人口數(人)；
P0為現在人口數(人)；n為推測年 數(年)；a為每年增加人口數(人)。
(2)幾何級數增加法
假設於推估年期內，未來每年人口增加率均相同，人口呈幾何級數 增加，年增加率則由歷年人口數推估，估算上，宜配合都市成長特性以 增加率組成法(於推估年期內，分時段採用不同的人口增加率)酌予修 正，本法計算式如下：
n
n P r
P = 0
( 1
+) ... (5.5)
1
1 0 −
=
t
Pt
r P
式中，
P0為現在人口數(人)；
Pt為現在起t年前人口數(人)；
n為推 估年數(年) ；
t為年數；r為每年人口增加率。
(3)線性最小二乘法
假設於推估年期內，未來每年人口增加數均相同，人口呈等差級數 增加，每年平均增加人口數，係將過去每年增加人口數，以統計學最小 二乘法進行迴歸分析，並據以推求目標年增加人口數，計算式如下：
b aX
Y = +
... (5.6)
∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑
−
= −
X X X
N
Y X XY
a N 2
∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑ ∑
−
= −
X X X
N
XY X Y
X
b X 2
2
式中，X為推估基準年起至預測年間之年數；Y為n年後推估人口
數；N為人口資料組數；a , b為常數。
(4)飽和曲線法
由於都市各公共設施容量與經濟活動限制，當都市發展趨於飽和 時，都市人口成長亦漸趨平緩，人口成長曲線往往呈S曲線(或稱飽和曲 線)，本法較適於中、長期人口推估，或歷年人口成長率漸減情形，其 計算式如下：
= + ax me P k
1 ... (5.7)
2 1 2 0
2 0 2 1 2 1
0 ( )
2
Y Y Y
Y Y Y Y Y k Y
− +
= −
0 0
Y Y m= k−
) (
) ln (
1
0 1
1 0
1 Y k Y
Y k Y a X
−
= −
式中，
P為推估人口數(以仟人計)；
X為推估基準年起至預測年間 之年數；
K為飽和人口數(以仟人計)；a , m為常數。
所以，根據新竹市自1970年至2002年間既有人口資料，再依據上述 4種推估方法，在2021年新竹都會地區未來人口成長數，算數增加法約 為46萬人，幾何級數增加法約為50萬人，線性最小二乘法約為46萬人，
飽和曲線法約為45萬人，詳如圖5-9，表5-19所示。
200,000 250,000 300,000 350,000 400,000 450,000 500,000 550,000
55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 103 106 109 112 115 年別
人口數
既有人口數 算數增加法 幾何增加法 最小二乘法 曲線延長法
圖 5-9 新竹都會區人口成長預測圖
表 5-19 新竹都會區未來人口成長推估
年份 既有人口數 算數增加法 幾何增加法 最小二乘法 曲線延長法
2002 377,219 377,219 377,219 377,219 377,219 2003 381,543 382,645 381,670 378,059 2004 385,867 388,148 386,113 382,248 2005 390,191 393,731 390,547 386,438 2006 394,515 399,395 394,970 390,627 2007 398,839 405,139 399,382 394,817 2008 403,163 410,966 403,781 399,006 2009 407,487 416,878 408,165 403,196 2010 411,811 422,874 412,533 407,385 2011 416,135 428,956 416,884 411,575 2012 420,459 435,126 421,217 415,764 2013 424,783 441,384 425,531 419,954 2014 429,107 447,733 429,824 424,143 2015 433,431 454,173 434,095 428,333 2016 437,755 460,706 438,342 432,522 2017 442,079 467,332 442,566 436,712 2018 446,404 474,054 446,764 440,901 2019 450,728 480,872 450,936 445,091 2020 455,052 487,789 455,080 449,280 2021 459,376 494,805 459,196 453,470
3.合理人口密度
依據住都局(1993)估算新竹市於 2021 年飽和人口，所得各都市計畫區 合理人口密度，如表 5-20 所示，再進一步根據集污區土地分區使用狀況予 以推估，得新竹市飽和人口數約為 55 萬人，如表 5-21 所示。
以既有人口資料與合理人口密度法，兩者推估的飽和人口數差異 5 萬
人，但由於未來科學園區的開發，與持續發展將引進更多的人口，因此採用
合理人口密度所推求的 55 萬人，為 2021 年新竹市的飽和人口數。
表 5-20 新竹市各區域人口合理密度表
土地使用別
名稱 工業區 商業區 農業區及公園
綠地 住宅區 計畫年限人口
密度
都市計畫人口 密度
新竹市都市計畫 50 350 50 300 300 294
香山都市計畫 15 300 150 250 192 268
香山(朝山)都市計畫 15 300 150 250 163 300
新竹交流道附近特定區計畫 15 300 150 200 164 338
新竹漁港特定區計畫 15 300 150 200 100 243
機場特定區 － － 10 － 10 10
新竹科學園區 15 300 20 300 197 423
資料來源：住都局，1993。單位：人/公頃。
表 5-21 新竹市都市計畫飽和人口數表
土地使用別 名稱
都市計畫面積 (公頃)
住宅區 (公頃)
商業區 (公頃)
農業區及公園 綠地(公頃)
工業區 (公頃)
計畫飽和人口 數(人)
新竹市都市計畫 2012 810 210 375 284 349547
香山都市計畫 426 88 5 168 96 40704
香山(朝山)都市計畫 268 32 2 141 34 15671
新竹交流道附近特定區計畫 480 57 2 376 14 18345
新竹漁港特定區計畫 660 103 10 252 13 28119
機場特定區 1692 592 29600
新竹科學園區 2102 177 13 278 481 71587
合計 7640 1268 242 2181 921 553573
4.每人每日污水量
家庭生活污水量與家庭用水量有一定的關係，「台灣省台北近郊衛生下 水道系統規劃」建議，每人每天污水量與用水量比值，大約介於 0.7∼0.9 之 間，大部分以 0.8 為規劃準則。每人每天用水量依「新苗地區自來水系統規 劃報告」指出，目前每人每天約 205∼260 公升，年增加量約為 2∼4 公升，
以每人每天 250 公升及增加率每年 3 公升計算，到 2021 年每人每天達到 340 公升，所以，每人每天污水量為 340 公升×0.8＝272 公升，相當於 0.272CMD 來計算家庭生活污水量。
5.家庭生活污水量推估
首先將集污區域圖套疊新竹市都市計畫圖，得到集污區域各類土地使用 面積狀況，如表 5-22 所示，再依據都市計畫合理人口密度，計算集污區域 內飽和人口數，最後將集污區域內飽和人口數乘上每人每日污水量，進而求 得集污區域家庭污水量，結果如表 5-23、5-24 所示。並參考「新竹市污水 下水道系統規劃報告」(住都局，1993)，推估的家庭污水量，如表 5-25 所示，
取較大值作為本研究估計值。流入冷水坑區域的污水量推估，如表 5-26 所 示。
表 5-22 集污區內各類土地使用面積狀況表
集污 分區
集水面積
平方公尺 住宅區 商業區 學校機關 公園綠地 工業區 農業區
A22 209,220 3,744 0 0 0 184,928 0 A23 335,890 73,152 0 63,648 39,600 143,541 0 A24 183,170 166,806 4,320 7,200 1,440 0 0 A25 357,250 209,691 2,160 87,120 54,000 0 0 小計 1,085,530 453,393 6,480 157,968 95,040 328,469 0
表 5-23 集污區內人口及污水量推估表
集污分區 集水面積
(公頃)
集污面積
(公頃) 總人口數 總污水量
A22 20.92 19.46 1216 330.3
A23 33.59 31.99 3430 932
A24 18.32 16.61 4790 1301.6
A25 35.73 33.59 6561 1782.9
小計 108.55 101.65 15,997 4,346.8
表 5-24 集污區內人口、污染量及污水量推估表
污水量推估 集污
分區
集水 面積 (公頃)
集污 面積 (公頃)
人口數
(人) 晴天污水量
(CMD) 尖峰係數 設計逕流 量(CMD)
設計逕流 量(CMS) A22 20.92 19.46 1216 330.3 3.7 1222.11 0.014 A23 33.59 31.99 3430 932 3.4 3168.8 0.037 A24 18.32 16.61 4790 1301.6 3.3 4295.28 0.050 A25 35.73 33.59 6561 1782.9 3.1 5526.99 0.064 小計 108.55 101.65 15,997 4,346.8 14213.18 0.165 註：尖峰係數以PF =