第三章 協助縣市政府完成示範案例細部設計及施工工程
第二節 滯洪設施規劃原則
滯洪設施整體規劃時可依其環境特性,將有數種的滯洪設施配置與土地利用 間的組合對應方式,而暴雨逕流量控制即是透過不同的滯洪設施一系列的組合配 置,依下述之規劃原則,最後經溢流後再與雨水下水道系統等結合之過程。
參考國內外滯洪設施說明及規劃原則相關資料,將各滯洪設施規劃原則整理 彙整供規劃者參考,說明如下:
壹、雨水入滲型設施
(一)滲透草溝、草帶
滲透草溝或草帶指寬而淺,內部植草之排水道;草溝或草帶的設置以能配合 基地開發型式與自然低窪地形,將各基地低窪地相連,可使其具有排水道的功
能;也可在都市開發地區的透水層部分,以整地方式設置草溝儲存地表逕流並 排放至雨水下水道。
設施說明
草帶為與不透水表面相鄰之草地,將不透水面之地表逕流導入此類設 施,並在草地上形成薄層水流,藉由植被之過濾與吸附,去除粒狀及部 分溶解態污染物,同時有將逕流滲透達到保水之效果,適用於小區域或 不透水區域周圍。
圖 3-7 滲透草溝/草帶實例
(資料來源:內政部建築研究所,2006)
草溝入口設置前處理設施,先將較大顆粒或雜物濾除以減少草溝滲透面 阻塞之可能。植被之過濾與吸附,可去除粒狀及部分溶解態污染物,因 此植被可能需定時清理更換。
草帶斷面應寬而平,使逕流形成薄層水流(Sheet flow)均勻分佈於草 帶表面以增加滲透面積,故必要時應在逕流入口設置水平溢流堰(Level spreader)阻擋逕流,使逕流均勻由堰頂端溢流,並分布於整個草溝寬 度。流速不可過快,縱向坡度應在5%以下;通常草帶容易有逕流集中 情形,故草帶長度應小於10m。
規劃原則
以低澆灌之原生植物並採高密度方式植栽。
縱向坡度不可超過 6%。
表面無人工舖面,且地下不可有人工構造物。
邊坡斜率設計在 3:1 至 5:1 之間。
底床寬度設計在 60 公分至 2 公尺之間。
若有需要可加設防砂壩,但須預防壩趾部的沖刷。
底部至少需有 60 公分土壤,其滲透率至少為 1cm/hr,而下方需有 30~60 公分級配。
可配合鄰近景觀進行規劃設計。
圖 3-8 滲透草溝圖例
(資料來源:新北市政府水利局,2012)
圖 3-9 滲透草帶圖例
(資料來源:新北市政府水利局,2012)
(二)滲透側溝、渠
滲透側溝可使用於較大面積的排水區域邊緣,來容納較大之水量;滲透渠為 地面之溝渠,是在開挖凹面之低窪壕溝進行滲透。
設施說明
「滲透側溝」則多是收集經由「滲透排水管」及「滲透井」所排出的雨 水,來組成整個滲透排水系統,也因此往往適用在較寬廣之區域。
「滲透渠」之水流是以漫地流的型式經由植生帶流入設施中,滲透渠內 部以卵石填充,底部鋪設15cm 砂濾層(Sand filter),在砂石與土壤間 常置有透水織布(Filter fabric),以作為減少地下水之污染及土壤細顆 粒進入砂石間空隙減少貯水量。
圖 3-10 滲透側溝、渠實例
(資料來源:http://www.neg.com.tw)
規劃原則
底床與高水位間至少需間隔 60 公分。
不透水面積與透水面積的比例最大為 5:1。
底部土壤不能夯實。
管外渠道寬度最小為 90 公分,最大不得超過 2 公尺,級配礫石層 最大厚度不得超過1.5 公尺。
距離建築物至少 3 公尺。
溝外渠道應鋪設不織布避免阻塞。
需設置緊急溢流設施。
圖 3-11 滲透側溝圖例
(資料來源:新北市政府水利局,2012)
(單位:mm) 級配層
150 碎石砂濾層
不織布
厚過濾砂層
50 植生帶(長度至少6000)
入滲
地表逕流
圖 3-12 滲透渠溝圖例
(資料來源: Prince George’s County,1999,本研究繪製)
(三)透水鋪面
表3-1 透水鋪面分類
過濾砂層
規劃原則
供步行、自行車之鋪面,其路基層(級配層)厚度應為 10cm 以上,
若供輕型車輛行駛及停放之舖面,其路基層(級配層)厚度應為 15cm 以上,若有較大載重之路面,需另外提出解決透水鋪面承載之方案。
砂層應為堅硬、潔淨、乾燥之細砂,且不含黏土、植物、石子或其 它雜質。規格應為 0.3mm~1.2mm,厚度約為 3~6cm。填縫砂之規 格亦同。
水設施、淨水設施、貯水設施、監測控制設施、動力設施及雨水應 用標的,如圖3-17 所示,簡略說明如下:
z 集水設施:即降雨接觸之區域指建築物之屋頂。
z 輸水設施:即指輸送雨水之管線。
z 淨水設施:可依照各雨水使用標的用途標準處理雨水水質。
z 貯水設施:儲存雨水。
z 監測控制設施:對水質與水量之監測及運作操作之控制。
z 動力設施:運送雨水所需之動力。
z 雨水應用標的:處理過後之雨水使用之用途,如澆灌、沖廁、
雨撲滿及景觀池等。
圖 3-17 雨水貯集利用系統圖例
(資料來源:本研究彙整)
屋頂雨水貯集系統若作為供水使用,須注意雨水水質之處理與定期 監測,供水標的以不與人體接觸之用水為主。為維持穩定供水可設 置二元供水系統與自來水供水系統併聯供水,惟雨水、自來水管線 與貯水槽須分開。若作為滯洪之用,則須考慮貯水蓄水之操作以蓄 洪濟枯。
規劃原則
針對頂樓防滲漏處理,應審慎檢討。輸水管線之坡度及管徑設計,
須符合建築技術規則建築設備篇第二章給水排水設備及衛生設備
之相關規定。
(二)屋頂綠化(綠屋頂)
屋頂綠化在廣義上,即是將建築物的屋頂由人工的方式整建植栽的基礎 後,進行屋頂綠化的工作。屋頂綠化最大之重點在於減少雨水逕流以及蓄留雨水。
設施說明
屋頂綠化可分為庭園型、盆栽組合型及種植薄層型屋頂綠化三類 型,如下說明:
z 庭園型—根據屋頂具體條件,選擇小型喬木、低矮灌木、草坪與 地被植物進行屋頂綠化配置,設置園路、座椅和園林小品等,提 供一定的遊覽和休憩活動空間的複雜變化,如圖3-18a 所示。
z 盆栽組合型—根據建築物屋頂載重,在屋頂承重進行綠地配置並 利用容器苗擺放的屋頂綠化方式,如圖3-18b 所示。
z 種植薄層型—所謂的種植薄層型屋頂綠化是以種植植物為主,如 低矮灌木、草坪與地被植物進行屋頂綠化,不設置園林小品等設 施,一般不允許非維修人員活動的簡單綠化,如圖3-18c 所示。
屋頂綠化最大之重點在於減少雨水逕流以及蓄留雨水,不良之屋頂 建築會造成屋頂漏水,或者是屋頂綠化積水導致植栽根系腐爛,因 此屋頂綠化對於建造場址之屋頂環境也是必須維護的重點之一;其 次當屋頂綠化完成之後,如果沒有定期進行雜草或者枝葉剪裁,當 植栽生長過於茂盛會造成屋頂承載重量超過當初規劃的安全載 重,如遇到雨季,將會因為屋頂綠化蓄積之雨水與生長茂盛枝植栽 過重導致屋頂坍塌意外。
a. 庭園型 b. 盆栽組合型
c. 種植薄層型
圖 3-18 屋頂綠化實例
(資料來源:內政部建築研究所,2010)
圖 3-19 屋頂綠化結構圖例
(資料來源:內政部建築研究所,2013)
規劃原則
1. 庭園型
適合平屋頂(可搭配設施增加休憩功能)。
覆土深度 15~100cm。
重量 250~1000kg/m²。
可栽植喬木、灌木與地被植物。
需同地面庭園的維護管理。
所需費用較高。
2. 盆栽組合型
適合平屋頂(盆栽擺置不太受環境因素限制,變化性高)。
盆栽外不再覆土。
重量取決於盆栽大小與數量。
適合栽植地被、灌木與小型喬木等。
高維護管理需求(視盆栽種植的多樣性,越多種植物維管難度越 高)。
所需費用取決於盆栽大小與數量。
3. 種植薄層型
適合平屋頂與斜屋頂(隨屋頂形式調整,可塑性高)。
覆土深度 15cm 以下。
重量 50kg/m²或以上。
適合栽植原生、野生地被類與景天科多肉植物等。
低維護管理需求。
所需費用低。
參、雨水貯集/入滲型設施
(一)滯(蓄)洪設施
滯(蓄)洪設施或稱滯洪池/滯留池,基本構造是由一儲水空間、入流口
(管)、放流口(管)等所構成,可依基地空間條件選擇適合之形狀、設施規模,
通常較前述幾種保水設施滯洪效益大。
設施說明
可提供作為調節技術的地點很多,而於逕流的流路(Flow Path)上 設置小型滯(蓄)洪技術,可充分發揮逕流滯蓄的效果。其工法因 使用及設置方式而有多樣的種類,依據調節技術之逕流儲存方式,
可概分為滯洪(Detention)、滯蓄(Retention)二種型式。
圖 3-20 滯(蓄)洪設施實例
(資料來源:本研究整理)
滯洪型(Detention)調節逕流機能係限定在一定期限內的調節,以 其設施容量暫時儲存上游來水,並以滯洪口控制出流量使水慢慢排 去,可延遲洪水波到達下游時間並削滯洪峰流量;一般而言,滯洪 設施僅為控制出流量之水工結構物,在雨停後不久即將池中蓄水完 全排除,並無減少逕流體積的功能。
滯蓄型(Retention)—滯留型之蓄水並不排放至下游,可結合現有 或人工的池塘、窪地予以儲存部分之洪水體積,具有減少逕流體 積、尖峰流量及延遲洪水波之功效。一般而言,除滯洪功能外尚可
維持水生生態系統的穩定性。
在實務上滯洪/滯留並非拘泥於某種單一型式,可依現場狀況適當 配置以達設計之目的,若地質狀況許可,貯留設施也可同時可設計 成具有入滲之功能。若將設施底部設計為孔隙貯留,其填充材料必 須是孔隙率高,對上載負荷、側壓有足夠承載力的材料。
規劃原則
入流設計-入流設施為集中逕流或引流入滯(蓄)洪設施內之用。一 般離槽滯(蓄)洪池入流設施種類可使用堰、孔口、閘閥及抽水設 備;在槽滯(蓄)洪池入流設施種類可使用堰等設施。為防止大型漂 浮物進入池內或造成入流設施阻塞,必須於入口前端裝設攔污柵 網,拱頂構造頂端的開口亦要裝設格柵。
出流設計-出流設施為將儲流水量排放之設施,包括昇管、孔口、
堰與涵管等型式。為了達到保全管路通暢以及安全維護之目的,必 須於涵管入口加設攔污柵網。而攔污柵網規格需配合設計流量與流 速來選定。如需考量多重的暴雨頻率年事件,則可設計數個不同暴 雨頻率年事件所對應放流之高程,但其水理演算將更為複雜。規劃 時需考慮設置攔污設施,並作為必要之人身安全防護。
儲留設計-儲留設施作為儲滯(蓄)洪水之用,依設置區位所在可分 為在槽滯(蓄)洪(on-stream detention, on-line detention)及離槽滯(蓄) 洪(off-stream detention, off-line detention)。以原有之洪水平原或河 道內作為儲流設施,稱為在槽滯(蓄)洪。將水流自輸水渠道中導入
儲留設計-儲留設施作為儲滯(蓄)洪水之用,依設置區位所在可分 為在槽滯(蓄)洪(on-stream detention, on-line detention)及離槽滯(蓄) 洪(off-stream detention, off-line detention)。以原有之洪水平原或河 道內作為儲流設施,稱為在槽滯(蓄)洪。將水流自輸水渠道中導入