第五章 滯洪及再利用設施法制化探討
第四節 效能評估
目前都市下水道多以五年頻率暴雨為設計標準，故本計畫將以 五年暴雨頻率為設計暴雨，針對之示範地點之校園雨水滯洪與貯留 系統，按前述擬定之規劃型式與標的，進行尖峰流量、逕流體積、
供水潛能評估。
規劃案例則是以秀峰國小為研究對象，該校面積概估如下：
建物總面積=5475 m2
校內空地（草地）面積=10025 m2 校內操場面積=6600 m2
而由於秀峰國小目前已建置校園雨水入滲系統，因此將以此系 統設置區域為示範區進行評估。示範區位於國小之中庭，集水面積 以該校之校舍西側靠南建物屋頂為雨水收集面，收集面之配置與面 積如下圖所示。
集水面積(A)= 873 m2
圖 6-7 示範區集水面積示意圖 資料來源：台灣雨水利用協會，2004
依台北縣下水道設計之降雨強度為基準，則五年一次降雨頻 率，強度為 158.8mm/hr，降雨延時為 90min，設計雨型如下圖所示。
圖 6-8 三角形設計雨型示意圖 資料來源：台灣雨水利用協會，2004
34.4 m
16.4 m
29 m
15 m
26 m 27 m 雨水排水管×4
西側棟 西側棟
備註：屋頂雨水收集由 4 組雨水排水管匯流儲存
故若以全校為集水區域，利用合理化公式，該校區產生之逕流 體積與尖峰流量為：
逕流體積(QV-all)：1605.59 m3
尖峰流量(QP-all)：0.0248 cms
若僅考慮該校之雨水入滲系統之集水區域，則：
逕流體積(QV-in)：88.21 m3
尖峰流量(QP-in)：0.0014 cms
以下則針對上述設計條件及滯洪與貯留系統之型式、標的進行 成效評估。
型式 A — 主要目的：一般供水；次要目地：減洪
一般供水則是以綠建築解說與評估手冊為設計依據，依據其設 計標準，雨水貯集利用之自來水替代率為 5%。設計流程概述如后。
地點：秀峰國小，汐止地區，師生數約 3000 人 日平均雨量(R)：9.76mm
降雨概率(P)：0.53 儲水天數(NS)：5.67 集雨面積(Ar)：873 m2
日集雨量(Wr) = R × Ar × P = 4515.8 L/d
而學校每人每日之沖廁用水為 12 LPCD，佔所有用水量 40%，故
若以自來水替代率 5%為標準，則自來水替代量為 1.5 LPCD，故：
雨水利用設計量(Wd) = 1.5 LPCD × 3000 = 4500 L = 4.5 m3 因為 Wr＞Wd，故以 Wr 為推估之自來水替代量(WS)，即：
WS = Wr = 4.52m3
所以雨水貯集槽容量(Vs)為：
VS = NS × WS = 25.63 m3
故規劃設置容量 30 m3之雨水貯集槽，其供水成效為替代全校用 水之 5%，符合綠建築標準，以下則進一步評估其減洪效果。
(1) 貯集槽減洪成效 貯集槽容量為 VS = 30 m3
排出逕流體積推估 Qout1=QV-in – VS = 58.21 m3 (2) 滲透側溝減洪成效（側溝 a）
Q8a = (a·
k
·L
·t
) + (0.1·L
)= (18×1.2×10-7×11×5400) + (0.1×11)
= 1.23m3
排出逕流體積推估 Qout2=Qout1-Q8=56.98 m3 (3) 生態池減洪成效
生態池尺寸設計：
生態池容量(Veco)=W1 × L1 × h1=3 m3
排出逕流體積推估 Qout3= Qout2-Veco=53.98 m3 (4) 滲透側溝減洪成效（側溝 b）
Q8b = (a·
k
·L
·t
) + (0.1·L
)= (18×1.2×10-7×6×5400) + (0.1×6)
= 0.67m3
排出逕流體積推估 QV-out= Qout3-Q8b=53.31 m3
排出洪峰流量推估 QP-out= 0.0011 cms
(5) 示範區雨水滯洪與貯留系統減洪成效評估 總逕流體積消減率 = (QV-in-QV-out)/QV-in=39.6%
總尖峰流量消減率 = (QP-in-QP-out)/QP-in=21.4%
(6) 校園整體減洪成效評估
本計畫在此以零增量之觀點進行整體減洪成效評估，機關學校 C = 0.61，而假設開發前為綠地，則開發前 C = 0.56，因此：
總逕流體積消減率 = 26.5%
總尖峰流量消減率 = 15.0%
(7) 小結
貯集槽設置容量(VS)：30 m3
集水面積(Ar)：873 m2
整體減洪成效（以零增量為標準）
—總逕流體積消減率 = 26.5%
—總尖峰流量消減率 = 15.0%
供水成效：自來水替代率 5%
上述減洪成效，是以秀峰國小校區在 5 年頻率暴雨下，以零排 放為標準（消減開發後增加之逕流體積與尖峰流量）進行評估，結 果顯示設置容量 30 m3的滯洪與貯留設施，減洪率分別達到 26.5%（逕 流體積）與 15.0%（尖峰流量）；而目前該校在 5 年頻率暴雨下產 生之逕流體積為 1605.59 m3，故若以零排放為標準，亦即將該校區 產生之逕流全部現地滯留而不排放到下游，則需設置容量達 1600 噸 的滯洪與貯留設施方可截蓄所有逕流。
型式 B — 主要目的：減洪；次要目地：一般供水
本計畫在此以零增量之觀點進行整體減洪成效評估，依據表 3-1，機關學校 C = 0.61，而假設開發前為綠地，則開發前 C = 0.56，
因此：
總逕流體積增加量 = 131.61 m3 總尖峰流量增加量 = 0.0020 cms
依據前述計算方式，雨水貯集槽所需容量為 126.71 m3，故規劃 設置容量(Vr)130 m3之雨水貯集槽，則可完全消減增加之逕流體積與 尖峰流量。然而該示範區在五年頻率暴雨下之逕流體積僅為 88.21
m2 之雨水收集面，因此擬將此雨水收集區域規劃於示範區（中庭）
西側北面之屋頂，如下圖所示。即利用南、北面之屋頂，面積共約 1300m2 收集雨水，將雨水藉由貯集槽、滲透側溝、生態池進行貯留 滲透，即可將因開發增加之逕流體積與尖峰流量完全消減。
圖 6-9 校園雨水滯洪貯留系統配置示意圖 資料來源：台灣雨水利用協會，2004
建築物雨水收集 雨水貯集設施 入滲側溝設施 基地外排水
校內空 校內建物 連 接 排 水 設 施
校內操場 學校中庭
N
草地 籃球場
校內建物（示範 878m2
420m2
以下則進一步針對供水之效能進行評估。
VS = Vr = 130 m3
則自來水替代量(Ws)：
WS = VS/NS = 22.9 m3 日集雨量(Wr)：
Wr = R × Ar × P = 6724.6 L/d = 6.7 m3
因 Wr＜Wd，故以 Wr為推估之自來水替代量，故此系統每日可替 代 6724.6 L 之自來水，而秀峰國小全校用水量約為 90000 L，故在 供水成效方面，其自來水替代率約為 7.5%。
歸納上述成效評估結果，彙整如下：
貯集槽設置容量(Vr)：130 m3 集水面積(Ar)：1300 m2
整體減洪成效（以零增量為標準）
—總逕流體積消減率 = 100%
—總尖峰流量消減率 = 100%
供水成效：自來水替代率 7.5%
型式 C — 一般供水、減洪並重
此型式為上述兩型式之綜合，除考慮一般供水，又兼具減洪功 能，且二容量為獨立之設置之容量，此型式之成效評估結果，彙整
防洪貯集槽設置容量(Vr)：130 m3
供水貯集槽設置容量(VS)：30 m3 系統總容量：160 m3 集水面積(Ar)：1300 m2
整體減洪成效（以零增量為標準）
—總逕流體積消減率 = 100%
—總尖峰流量消減率 = 100%
供水成效：自來水替代率 5%
型式 D — 目的：緊急用水 緊急用水：Ve（呆容量）
避難人數：500 人 天數：3 天
需水量：16 LPCD
Vd = 500 × 3 × 16 =24000 L = 24 m3 規劃設置容量 25 m3
型式 E — 主要目的：緊急用水、一般供水；次要目地：減洪 為確保緊急時能有水可用，故緊急用水容量應為呆容量（Dead Storage），所以緊急用水容量（Ve）為 25 m3。
在一般供水標的上，是以綠建築解說與評估手冊為設計依 據，依據其設計標準，雨水貯集利用之自來水替代率為 5%。秀峰國 小師生數約 3000 人，而學校每人每日之沖廁用水為 12 LPCD，佔所
有用水量 40%，故若以自來水替代率 5%為標準，則自來水替代量為 1.5 LPCD，故雨水貯集槽容量(Vs)為：25.63 m3。故規劃設置容量 30 m3之雨水貯集槽，其供水成效為替代全校用水之 5%，符合綠建築 標準，以下則進一步評估其減洪效果。
經評估示範區雨水滯洪與貯留系統減洪成效為：
總逕流體積消減率 = (QV-in-QV-out)/QV-in=39.6%
總尖峰流量消減率 = (QP-in-QP-out)/QP-in=21.4%
而校園整體減洪成效則以零增量之觀點進行整體減洪成效評 估，因此：
總逕流體積消減率 = 26.5%
總尖峰流量消減率 = 15.0%
而若在災後有降雨，則一般供水容量也可併入緊急供水，故緊 急供水容量可由 25m3擴增為 55m3，緊急供水天數可由 3 日增為 7 日。
歸納上述成效評估結果，彙整如下：
貯集槽設置容量(VS)：30 m3 緊急供水容量(Ve)：25m2
集水面積(Ar)：873 m2
整體減洪成效（以零增量為標準）
—總尖峰流量消減率 = 15.0%
供水成效：自來水替代率 5%
緊急供水成效：3 日~7 日
型式 F — 主要目的：緊急用水、減洪；次要目地：一般供水 為確保緊急時能有水可用，故緊急用水容量應為呆容量
（Dead Storage），所以緊急用水容量（Ve）為 25 m3。
在減洪方面，本計畫在此以零增量之觀點進行整體減洪成效評 估。機關學校 C = 0.61，而假設開發前為綠地，則開發前 C = 0.56，
因此：
總逕流體積增加量 = 131.61 m3 總尖峰流量增加量 = 0.0020 cms
依據前述計算方式，雨水貯集槽所需容量為 126.71 m3，故規劃 設置容量(Vr)130 m3 之雨水貯集槽，則可完全消減增加之逕流體積 與尖峰流量。然而該示範區在五年頻率暴雨下之逕流體積僅為 88.21 m3，尚不及所需收集之逕流體積 126.71 m3，故須額外規劃設置約 420 m2之雨水收集面，即利用南、北面之屋頂，面積共約 1300m2收集雨 水，將雨水藉由貯集槽、滲透側溝、生態池進行貯留滲透，即可將 因開發增加之逕流體積與尖峰流量完全消減。
而此系統每日可替代 6724.6 L 之自來水，而秀峰國小全校用水 量約為 90000 L，故在供水成效方面，其自來水替代率約為 7.5%。
若在災後有降雨，則減洪容量也可併入緊急供水，故緊急供水 容量可由 130m3擴增為 155m3，緊急供水天數可由 3 日增為 19 日。
歸納上述成效評估結果，彙整如下：
貯集槽設置容量(Vr)：130 m3
緊急供水容量(Ve)：25m2
集水面積(Ar)：1300 m2
整體減洪成效（以零增量為標準）
—總逕流體積消減率 = 100%
—總尖峰流量消減率 = 100%
供水成效：自來水替代率 7.5%
緊急供水成效：3 日~19 日
型式 G — 目的：緊急用水、一般供水、減洪
此型式為上述三型式之綜合，緊急用水、一般供水、減洪 三者為獨立之設置之容量，三種標的獨立使用，其概念如下圖所示。
圖 6-10 整合容量示意圖 資料來源：本計畫整理
而此型式之成效評估結果彙整如下：
緊急供水貯集槽設置容量(Ve)：25 m3
防洪貯集槽設置容量(Vr)：130 m3
供水貯集槽設置容量(VS)：30 m3 系統總容量：185 m3
集水面積(Ar)：1300 m2
整體減洪成效（以零增量為標準）
—總逕流體積消減率 = 100%
—總尖峰流量消減率 = 100%
供水成效：自來水替代率 5%
緊急供水成效：3 日
綜合上述分析結果，各型式之設計因子及成效評估彙整如下表 所示。
表 6-2 各型式設計因子及成效評估結果