水循環系統模式比較分析

生態社區雨水利用具有多目標之功能與效益，故其效益評價亦須以多目標、

層次化之架構項目來評定。然而評估生態社區水循環系統之重要性在於可評估社 區中之供水、保水與防洪之相關效益，並量化各水量之數值，故其相關模式尤為 重要，相關模式亦能評估區域節水效益、增加地下水補注及提高都市防洪能力 等，以下針對生態社區之相關模式及公式進行介紹。

以下針對美國、加拿大、丹麥、英國、瑞典、日本與中國等各國進行水循環 模式收集比較，如美國的 EPIC、美國的 SPUR-91、美國的 SWRRB、日本安藤虫名 高橋模式、加拿大 SLURP、美國的 CREAMS、美國的 HSPF、美國的 NWSRF、美國 的 PRMS、美國的 SSMRR、加拿大的 UBC、日本的 tank model、丹麥的 MIKE 11、

英國的 TOPMODEL 等，並針對模式名稱、國家、分類、開發用途、特徵等要點，

進行分析比較，如下表 5-8 所示。

本計畫收集國外共 28 個水循環模式，表 5-8 比較各國水循環模式如美國 SSARR 模式主要適用田園與湖泊中；丹麥 Mousenam 適用於下水道維護中；日本 Hydro-Beam 適用田園、湖泊與下水道維護中，上述 28 個水循環模式，因為適用 對想與規劃尺度等因素，均不適宜於國內社區雨水利用規劃系統中，故本計畫另 收集 3 個水循環模式，分別為加拿大 Water Balance Modelling Applications 之模 式、澳洲 Urban Developer 模式與台灣之都市水環境決策系統，進行評估比較。

表 5-8 各國分析模式

資料來源：本研究整理

96

表 5-8 各國分析模式比較(續)

資料來源：本研究整理

第五章 生態社區雨水供水及保水系統規劃

9 7

表 5-8 各國分析模式比較(續)

系統規劃技術研究

一、加拿大 Water Balance Modelling Applications

本範例設計主要以優化自然排水系統 ，重點概念為 NDS， Natural Drainage Systems 自然排水系統 ，從上至下對 Venema 河集水區（切 20 塊）利用 LIFE 模 型進行模擬，如圖 5-13 所示。 其中，水平衡模擬結果可提供最具成本效益之規 模與地點 ，並利用人行道、分隔島及道路旁緩衝區進行模擬與改造，設計滯留 窪地、礫石層排水道等，經由模擬，年總逕流量剩不到原來的 4%。由於本軟體 設計尺度較大，較不適宜與用在社區雨水利用規劃系統中，故不適用於本計畫。

圖 5-13 Water Balance Modelling Applications 操作示意圖 資料來源：bc.waterbalance.ca/index.asp

二、 澳洲 Urban Developer

都市綜合水循環的模擬工具，以利專業人員在水資源上的綜合規劃和評估週

期的服務。提供了能夠模擬城市三個水循環的服務網絡（供水、雨水、污水），

範圍從單一的分配到大型集群或小分支，如圖 5-14 所示。目的是為了研究、模 擬、規劃、決策分析並制定模式以便了解特定的城市水資源管理問題。此軟體只 適用於建築本身之相關雨水利用規劃系統中，故不適用於本計畫。

圖 5-14 Urban Developer 操作示意圖 資料來源：http://www.urbandevelopers.com.pk/

三、都市水環境決策系統

「都市水環境決策系統」之理論建立成視窗化程式表單，同時介紹程式中各 項表單與功能，而本研究利用 Microsoft Visual Basic 6.0 程式軟體建構「都市水環 境決策系統」，系統架構如圖 5-15 所示，利用視窗化方式，方便資料輸出與輸入，

圖 5-15 都市水平衡模式之架構 資料來源：本研究整理

第 五 章 生態社區雨水 供水及保水系統規劃

1 0 1

設施，來針對都市開發與規劃提供設計之參考。

「都市水環境決策系統」之執行檔，其中撰寫之程式碼將隱藏於程式中，並 在程式首選表單說明程設計者、指導教授、版權與程式開發之時間資訊，往後將 申請專利，將本系統設計持續發展。而「都市水環境決策系統」視窗首選介面（見 圖 5-16）雨水貯集供水系統與透水鋪面設施符合改善社區水環境之訴求。

圖 5-16 都市水循環決策系統 資料來源：本研究整理

比較上述 3 種水循環模式，加拿大 Water Balance Modelling Applications 之模 式設計尺度較大 ，較不適宜與用在社區雨水利用規劃系統中； 澳洲 Urban Developer 模式適用於建築本身之相關雨水利用規劃系統中，規劃尺度較小，較 不適宜與用在社區雨水利用規劃系統中；反觀，國內自行研發之「都市水環境決 策系統」較適合應用於國內生態社區水循環中，適合國內生態社區規模與尺度，

但由於國內目前生態社區收集之所需參數有限，故囿限於參數設定等相關問題，

故無法進行水平衡模式分析。