建築物雨水貯集滯洪成效評估分析基本假設

壹、減洪效益公式與參數假設

本研究參考「社區及建築基地減洪防洪規劃手冊」假設建築基地為單一集水 區，以合理化公式進行基地開發前後之簡易水文成效分析，並將「減洪效益」定 義為以建築技術規則雨水貯集滯洪設施所蓄存之法定最小雨水貯集滯洪量

（0.045×A），除以開發後逕流體積增量（QVs）之百分比，藉以探討建築技術 規則法定要求下，對於建築基地內開發前後逕流增量之減洪效益。受限於簡易水 文成效評估方法僅能針對建築基地內之逕流總量進行分析，且全國各都市計畫地 區雨水下水道、都市開發、人口密度等均不同，目前僅台北市與新北市有允許放 流標準，其他縣市尚未有所規定，故不考慮允許放流量等因素。

又依第三章第四節研究發現，不同面積大小之開發後逕流體積增量與法定最 小雨水貯集滯洪量，在水文條件與地文特性雷同之情況下，具有近似的比例關係，

亦即採用簡易水文成效評估時，基地面積大小對減洪效益的差異影響較小，故假 設單一基地面積（如 1,000 平方公尺）分析探討現行建築技術規則雨水貯集滯洪 標準在全國各都市計畫地區所能達到之減洪效益。減洪效益之計算公式說明如 下：

減洪效益（％） = (0.045×A) / QVs ×100% ………（式 4- 1）

開發後逕流增量 QVs = 0.5×(Qaft－Qbef) × tb ………（式 4- 2）

合理化公式 Q=0.278× C × I × A ……… （式 4- 3）

Qbef ：開發前逕流體積 ；Qaft ：開發後逕流體積 ；QVs ：開發後逕流體 積增量。降雨延時 60 分鐘，假設逕流基期 tb 等於降雨延時； a、b、c ： Horner 係數；A ：基地面積。降雨尖峰強度採 5 分鐘計算。

C：逕流係數 C=0.41+0.44×Imp ………（式 4- 5）

Imp 為不透水表面率（0~1），本研究考量開發衝擊最嚴峻的狀態，假設開 發前不透水表面率 Imp 等於 0 %，計算開發前逕流係數 C 值為 0.41，基地開發 前相當於農業區、草原區或平地森林區等；開發後不透水表面率 Imp 假設為 100%，

計算開發後逕流係數 C 值為 0.85，基地開發後相當於商業區、混合住宅區等。

貳、開發前與開發後之降雨強度設定 一、開發前降雨強度

依據營建署都市總合治水綱要計畫報告書指出，早期前省住都局建議都市地 區雨水下水道規劃應依據「人口數」及「行政區級」訂定分級標準，分別採 1~5 年重現期(短延時)設計基準，如以行政區級分級為例，直轄市級地區採用 5 年重 現期暴雨設計，縣轄市及鎮級地區則採用 1~3 年重現期暴雨設計。營建署 99 年 修訂「雨水下水道設計指南」已建議「設計基準」應至少採 2 年以上重現期暴雨，

並建議以 2~10 年重現期暴雨為宜，至於重現期選用之分級，應考量「規劃區」

所處環境特性、建設效益及爾後操作維護管理能力等因素擇定之。

對於一般新訂/擴大之都市計畫區或下水道建設率與開闢率均較低之都市計 畫區，較具機會提升其雨水下水道系統之設計基準。針對發展趨成熟之都市地區，

基於土地取得困難、交通密集頻繁、地下管線複雜及建設經費龐大等多重因素，

欲提升其設計基準則相對困難。

因此，開發前降雨強度係引用營建署下水道誌政府自辦雨水篇附錄之全國雨 水下水道系統規劃 HORNOR 降雨公式進行分析，開發前重現期則依行政區級分 級從 1 年至 5 年不等。

二、開發後降雨強度目標

營建署都市總合治水綱要計畫提出降雨容受指標建議值，即為總合治水基礎 目標，並建議降雨容受指標值統一訂定為 5 年重現期距降雨強度，為能因應氣候 變遷、環境條件之改變，建議透過加強推動總合治水措施之施行，提升區域保護 基準，以達成中期目標與長期目標，並建議以基礎目標往上提升 5mm/hr 為中期 目標，而長期目標可暫訂以中期目標往上提升 5mm/hr 為長期目標。雨水下水道 規劃範圍較大，報告中採用 5 年重現期 HORNER 公式計算 1 小時降雨強度為基 礎目標，中期目標為 1 小時降雨強度提高 5mm/hr，長期目標為 1 小時降雨強度 提高 10mm/hr，再分別換算成 90 分鐘降雨雨型後，進行都市計畫集水區之 SWMM 模擬分析，檢討區域出流量必須小於下游排水系統之允許排放量，如不符合，則 需設置雨水貯集滯洪設施或滯洪池來控制區域出流量，藉此提高整個區域的降雨 容受力。現行雨水下水道之規劃設計概念如圖 4-2，可依圖 2-3 藉由工程措施與 非工程措施，以及出流管制與逕流分擔等方法，提高區域容受力，如圖 4-3 所示。

圖 4- 2 現行雨水下水道之規劃設計概念 (資料來源: 營建署都市總合治水綱要計畫報告書)

圖 4- 3 都市總合治水目標下之規劃設計概念 (資料來源: 營建署都市總合治水綱要計畫報告書)

本研究聚焦建築基地小尺度之減洪效益分析，允許排放量需因地制宜，建築 技術規則已授權地方政府自行訂定，除雙北市已有規定，其他地區未見規範，故 減洪效益分析僅能從減洪總量來探討，謹參考營建署都市雨水下水道規劃概念，

轉化為適合建築基地小尺度減洪總量效益分析使用之規劃目標。本研究依都市人 口密度區分開發後建築物雨水貯集滯洪之規劃目標強度(mm/hr)，基礎目標強度 (I 基礎)採用 5 年重現期 Horner 公式、集流時間 5 分鐘計算逕流峰值；中期目標 強度 (I 中期)為基礎目標強度(I 基礎)加上 5 mm/hr；長期目標降雨強度(I 長期) 為基礎目標(I 基礎)加上 10 mm/hr，為利研究探討簡易分級方式如表 4-1 所示。

表 4- 1 建築物開發後規劃目標強度分級一覽表

規劃目標強度 開發後逕流峰值

基礎目標強度(I 基礎) 5 年重現期 Horner 公式、集流時間 5 分鐘計算逕流峰值 中期目標強度 (I 中期) 基礎目標強度(I 基礎) ＋ 5 mm/hr

長期目標降雨強度(I 長期) 基礎目標強度(I 基礎) ＋ 10 mm/hr

(資料來源：本研究整理)

開發後降雨強度公式則參考本所 102 年「社區及建築基地減洪防洪規劃手冊」

水下水道系統規劃原則檢討」台灣各地區 5 年重現期 Horner 降雨強度公式，如

3000～6,000 (3 級)

1000～3,000 (2 級) 3000～6,000

(3 級) 長期目標 長期目標 中期目標 基礎目標 1000～3,000

(2 級) 中期目標 中期目標 基礎目標 基礎目標 1,000 以下

(1 級) 基礎目標 基礎目標 基礎目標 基礎目標

(資料來源:本研究整理)