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滯洪技術基本策略

第二章 文獻蒐集與分析探討

第一節 滯洪技術基本策略

近年來台灣部分地區都市化迅速,加上氣候環境變遷,造成降雨與逕流量變 大而集流時間縮短,使得傳統以渠道排放為主之雨洪管理對策,反因將大量雨水 排入河道中、下游,造成洪峰流量聚集性衝擊而使水患更加劇烈。為改善上述情 形,雨洪管理對策遂轉變改採「總合治水」的方式,建議以集水區中利用開放空 間、建築物等廣設置小型滯洪池,利用滯洪池大量蓄水以滲透、調節流量並降低 洪峰流量(內政部建築研究所,2010)。

而為了達到都市減洪的效果,必需有部分之都市土地作為滯洪池或滯留池所 使用;然而,由於都市土地開發多已達飽和,因此必需利用現有公園、學校、廣 場、運動場等公用空間,建設滯洪或滯留設施,或設置可入滲鋪面、陰井、管渠 等,藉由「滯洪技術」,延緩地表逕流排出時間、減低洪峰流量,並改善都市開 發增加逕流現象、減緩都市洪患;若同時能另結合災後供水功能,將能提高都市 災後自救能力。

在上述滯洪技術相關設施方面,多以小型滯洪/滯留池進行,通常愈高都市 化的地區設置愈多,特別是小型分散的滯洪與入滲設施,因技術簡單,在都會區 運用,具有社區與民眾參與的特性。小型滯洪池設置的目的在於都市開發時所引 起雨水逕流機構的變化,藉由貯留予以調整,並兼補注地下水,相關概述如下:

壹、屋頂集水型之滯洪技術

利用所建造屋頂平坦的建築物,屋頂本身就剛好成為一雨水集流場所,本 方式的特性為屋頂的面積與貯留能力直接成比例,對經常為都市型洪水所苦惱的 高密度街市來說,本方式不失為一有效用的方法。此方法係將雨水藉由屋頂收集 直接導入設施,其又可分為雨水入滲型設施-可使一部份雨水可暫時貯存於碎石 孔隙中入滲,一部份排進下水道或河川(圖2-1 所示);另一為雨水貯留型設施 -可使雨水收集貯留下來再利用等(圖 2-1 所示)。點與線的聯合作用來達到雨 水調節的目的。

a. 雨水入滲設施 b. 雨水貯留設施

圖 2-1 屋頂型滯洪技術示意圖

(資料來源:1. 宅地開発に伴い設置される浸透施設等設置技術指 針の解説,1998;2. 本研究整理)

貳、綠色街道(Green Street)

美國波特蘭市執行《綠色街道政策》(Green Street Policy),要求所有市政府 補助之開發、更新或提昇計劃,需依其《暴雨管理手冊》(Stormwater Management Manual)2004 年版本以上之準則,設置「綠色街道」。而其維護則依《綠色街道 維護政策》(Green Street Maintenance Policy)。若未設置綠 WUL 色街道,則應支 付總計劃經費之1%於市府之「綠色街道基金」。依《綠色街道政策》之定義,所 謂「綠色街道」(如圖 2-2 所示)意指:

■ 以具有植裁之設施,就地(on-site)處理暴雨

■ 提供水質淨化效益及地下水補充

■ 藉由引入公園要素、提昇行人與住家鄰里環境以創造迷人的街景

■ 可做為連結公園、學校、主要道路、野生動物棲地等之綠廊

綠色街道能藉由截流、蒸發散、入滲等削減地表逕流。此外,綠色街道能在 雨水流入地下水、或進入河川湖泊等水體之前,藉由植裁過濾暴雨、去除污染、

冷卻降雨,有效提高水質。

圖 2-2 美國波特蘭市推動都市暴雨管理計劃中的綠色街道

(資料來源:http://www.portlandonline.com/)

波特蘭市環境服務局引用「蓋特維都市更新區域」(Gateway Urban Renewable Area) 之案例做為綠街道之示範計畫。圖 2-3 及 2-4 為蓋特維都市更新區域其中 一條綠街道之示意圖及逕流動線圖。其目的將道路之雨水逕流引入進入草溝中,

再透過下方之礫石溝入滲,並導流至原有排水系統。

圖 2-3 波特蘭市更新區域綠街道示意圖及逕流動線圖

(資料來源:http://www.portlandonline.com/)

圖 2-4 波特蘭市綠街道施作前(左圖)與施作後(右圖)之比較

(資料來源:http://www.portlandonline.com/)

計畫結果不只緩和都會化效應,延長集流時間,減少洪水體積,增加地下水 入滲,更大幅提高城市景觀,有效連結破碎生物棲地提高都會區之生物多樣性。

参、雨花園 (Rain Garden)

雨花園,依華盛頓洲立大學出版之「雨花園設計手冊」(Rain Water Design Handbook)之定義,雨花園意指發揮如森林一般,從屋頂、停車場、人行道等不 透水舖面,收集、吸收、過濾都市暴雨。基本上,雨花園有如一淺碟,其形狀可 依所在綠地條件調整;以培養土混合,可快速吸收雨水,並支持植物成長;並且 可搭配不同植物,以達景觀美化之功效。康乃迪克州立大學「雨花園手冊」(Rain Water Handbook)則指出雨花園應搭配多年生植物及灌木(最好為本土種),經過選 擇的花色可產生相當的環境美感。雨花園的優點在於其簡單,技術性低,民眾可 利用自家庭院操作,達到暴雨管理的目的。其設計在於匯集來自不透水舖面之逕 流,圖2-5 為施作中與施作後之成果。

圖 2-5 雨花園施作前(左圖)與施作後(右圖)之成果

(資料來源:內政部建築研究所,2010)

肆、日本地面貯留

地面貯留是利用小堤或淺坑將地表面的雨水收集貯存的設備。小堤有土結構 與水泥結構兩種,如圖2-6 所示。淺坑是挖掘淺坑來貯存。主要的設置場所有公 園、校園、集合住宅的棟距間等空地或停車場。需考慮原來的土地利用,以及確 保貯存時利用者的安全。地表面貯存的特色彙整如表2-1 所示。

側溝 1.0m以上

坡度1:2坡度緩土堆小堤

側溝蓋

20cm

側溝 側溝蓋 水泥小堤

圖 2-6 表面貯留的主要結構(左:土堆小堤 右:水泥小堤)

(資料來源:公共施設における一時貯留施設等の設置に係る技術指

針,2012,本研究繪製)

表2-1 表面貯留的特色

主要的特色 y 相較於地底下貯存,施工費、材料等成本便宜 y 貯存時原來的利用無法使用

注意事項 y 需注意貯存界線水深(目標:小學 0.3m、停車場 0.1m) y 需時常檢查排水部份

y 下雨後需儘快進行排水

y 土堆結構的小堤,需在表面種植防止雨水侵蝕的草皮 y 校園貯存時需防止表面的砂土流失

y 需考慮無障礙新工法(通路寬度、坡度等) y 需注意對景觀的影響

y 安全考量,設置說明看板,說明下雨時的貯水情形

(資料來源:本研究彙整)

(一)校園貯留

在學校的校園內,利用小堤或淺坑儲存的方式作為校園貯留。由於校園施作 通常為體育或各項活動的運動場,快速排水與抑制砂土流失是一大挑戰,如圖 2-7a.所示。然安全性考量下,貯存界線水深 30cm。

(二)公園貯留

在公園或廣場等,利用小堤或淺坑作為公園(廣場)貯留設施,如圖 2-7b.所 示。於安全性考量下,貯存界線水深兒童公園為 20cm,區域公園或隣近公園為 30cm。

a.校園貯留

b.公園貯留

圖 2-7 校園及公園地面貯留的示意圖

(資料來源:公共施設における一時貯留施設等の設置に係る技術指 針,2012)

(三)停車場貯留

在停車場利用小堤或淺坑的貯存方式做為停車場貯留設施,不得弄溼汽車的 剎車輪,不得妨礙汽車的行駛,需考慮使用者在下雨時的利用,貯存界線水深為 10cm,如圖 2-8a.所示。

(四)棟距貯留

在集合住宅的草地,利用小堤或淺坑的做法作為貯留方式。安全考量下,儲 存水深為30cm,如圖 2-8b.所示。

a. 停車場貯留

b. 棟距貯留

圖 2-8 停車場及棟距貯存的示意圖

(資料來源:公共施設における一時貯留施設等の設置に係る技術指 針,2012)

伍、小型調節池及其它技術

調節池其收集雨水區域較多樣化,舉凡都市之道路、停車場、廣場、運動 場及公園綠地等皆可設置。圖2-9 分別為雨水貯留型集流示意圖,此種地下室型 式除具備有循環、過濾、補給及滯洪的貯留特性外,災害時可有效運用池水作為 生活雜用水使用,且此類蓄水槽具有耐震性,平時只要盡量使用設備及水質淨化 設施,就可有效供水。另調節池可結合公園內其它設施,可參考如圖 2-10 分別 為道路、停車場及公園綠地之雨水貯集入滲型集流示意圖。

a.調節池雨水貯留型示意圖 b. 雨水利用設施於防災公園整合配置示意圖

圖 2-9 調節池示意圖

(資料來源:1. 都市綠化技術開發機構,2009;2.本研究彙整)

a. 道路雨水入滲示意圖 b. 停車場雨水入滲示意圖

c. 公園雨水入滲示意圖

圖 2-10 雨水入滲示意圖

(資料來源:1. 宅地開発に伴い設置される浸透施設等設置技術指

針の解説,1998;2. 本研究彙整)

陸、大型調節池(滯洪/滯留池)

依其築造方法而區分為挖掘與築堤式,抑或利用天然河川或低窪地形,一 般為調整容量較大的調節池,針對大型開發基地或社區等進行設計;圖 2-11 為 高雄市本和里之專用型調節池案例,本和里因地區地勢較低,且里內集合式大樓 林立,相形在防汛期間之排洪極具重要性,因此高雄市工務局水工處於2003 年 以結合公園濕地生態之形式設置了本和里專用滯洪池,約可蓄洪 11 萬噸之水 量,以加強改善該區之淹水情形。

a. 滯洪池護岸 b.閘門

圖 2-11 高雄市本和里專用社區調節池案例

(資料來源:高雄市政府工務局,2003)

另外,國內大型調節池案例如台中科學園區-台中基地面積共計 414.4 公頃,

針對每個小集水區,相對應即具備有8 個滯洪池以提供洪水來時之調節應用;其 中進一步再以「東大公園(編號滯7)」乾式滯洪池說明(如圖 2-12),其功效 包括滯洪池集水面積 86.25 公頃,設計可滯洪量 87,406 m3,其用地面積佔 5.48 公頃,現況如圖2-13 所示。

圖 2-12 中科專用社區調節池案例-東大公園配置圖

(資料來源:中華顧問工程司,2007)

圖 2-13 中科專用社區調節池案例-東大公園現況

(資料來源:http://blog.xuite.net/unhebe/unhebe/22139956)

此工程係考量大度山台地為卵礫石層,自然狀態下蓄水不易,池底採自然透 水方式施工,讓水有更多機會自然滲流至地表下補充地下水,可達水土保育功 能。此外不僅具備蓄洪效果,尚有生態水池、雨水回收、景觀休憩、戶外表演廣 場與社區睦鄰等多元功能。