滲透管溝於城鄉水環境之效益

一、滲透設施對於降雨逕流之影響

若將降雨轉變為逕流過程中之降雨損失，簡化為窪蓄及入滲兩個 因子，則可將降雨量減去入滲及窪蓄量，即可得有效降雨量（基地所 排出之逕流深度）；在不同降雨逕流情況下，滲透設施於降雨逕流機 制中所扮演之角色可由圖 3-9 表示。

：有效降雨深度（逕流深度）

d.自然滲透區域（窪蓄貯留）

c.自然滲透區域 b.不滲透區域（窪蓄貯留）

：窪蓄貯留量

：滲透設施滲透量

：自然滲透量

：降雨 a.不滲透區域

資料來源：1. 歐陽嶠暉，2000。

2. 本計畫整理。

圖 3-9 滲透設施於降雨事件中之作用示意圖

假設基地有四種地表狀況，分別為：

a. 不滲透區域無窪蓄貯留作用 b. 不滲透區域有窪蓄貯留作用 c. 自然滲透區域無窪蓄貯留作用

d. 自然滲透區域有窪蓄貯留作用

上述之窪蓄貯留作用可為地表之自然窪蓄或貯留設施產生之窪 蓄，且四種地表狀況皆設置相同入滲率之滲透設施。

圖 3-9 中 a 為基地皆為不滲透區域時，因無地表窪蓄及入滲作 用，所有降雨皆變為逕流；若假設基地所逕流皆會留經滲透設施而排 出基地外，則排出基地之逕流深度為降雨量減去滲透設施滲透量，滲 透設施之功能在此即取代了自然地表的入滲功能。

若不滲透區域中有窪蓄貯留，則降雨落於地面經窪蓄後，多餘之 雨水產生逕流再留入滲透設施中，則其逕流深度如圖3-9 中 b 所示，

圖3-9 b 中因有窪蓄貯留及滲透設施取代了自然地表的入滲功能，故 其逕流深度較圖 3-9 中 a 小。

若基地為平坦之可滲透區域（如圖 3-9 中 c 所示），則降雨落於 地面後先經地表入滲後，多餘之雨水產生逕流再留入滲透設施中，由 於滲透設施可貯留雨水並予以入滲，無形中增加了地表的保水能力，

故其產生之逕流深度較圖 3-9 中 a 與 b 為小。圖 3-9 中 d 則因為為可 滲透區域又有窪蓄作用，故其地表之保水能力較前面幾個案例為佳。

綜上所述，滲透設施於降雨逕流之作用可視為降雨損失的一部 份，其角色為取代地表之入滲能力或增加地表之入滲量；而由前面的 探討中亦可發現在規劃基地開發時，適當的保留滲透區域或配合自然 低窪地形窪蓄貯留雨水，可有效減小逕流深度及滲透設施設置容量。

若將上述之有效降雨轉換為逕流歷線，則其歷線變化可如圖 3-10 所示；由圖 3-10 顯示，自然地區經開發後之逕流歷線，藉由滲透設 施的入滲作用已消減了部分的尖峰流量與逕流體積，此時再經由滲透 設施之滯留作用將多餘的逕流滯留，而滯留之逕流則陸續入滲至地表 達到恢復水文循環及涵養水源的功效，且經過滲透設施的作用後，流 量延時也變小。

圖 3-11 為東京地區設置滲透設施後其逕流量的變化，藉由入滲 設施的設置，洪峰流量減少了 40%；若以汐止市為例，根據汐止市現

有之土地利用型態，全面評估利用現有的都市建築物及綠地，設置屋 頂雨水貯集系統、地下貯留池、街道滲透鋪面之可行性，經初步估算 約可截留儲存 2,015,000m³的逕流體積，可使汐止市約 200ha 的都市 區域降低約 1m 深的淹水深度（陳賜賢等），應可減輕都市區域之排 水負荷，強化都市土地之保水及防洪減澇能力，設施貯蓄之雨水亦可 作為自來水之補充水源，並可降低都市熱島效應及促進都市區域之水 循環平衡。

自然區域 開發區域

降雨

河川

無處理區域

入滲處理 貯留入滲處理

貯留處理

圖 3-10 滲透設施減洪機制示意圖

無滲透設施作用之歷線

設置滲透設 施後之歷線

時間（30min）

時間（30min）

降雨強度 (mm/30min) 逕流量(m3 /30min)

資料來源：1. Katsuyoshi, et al.,1993.

2. 本計畫整理。

圖 3-11 東京地區滲透設施減洪實例

二、滲透設施減少非點源污染之功效

根據歐美等國家的使用經驗，貯留滲透設施除能減少逕流量外，

尚具有污染去除的功能，故對於河川及其他水體生態有一定之效益。

以減洪（保水）為目標之貯留滲透設施的操作條件與以水質控制 為目標的貯留滲透設施有相當大的差異。以減洪（保水）為目標之貯 留滲透設施主要目標在削減逕流體積及洪峰，而以水質控制為目標的 貯留滲透設施則在截留降雨的初期逕流（First flush），且為使雨水有 足夠的時間沈澱淨化，通常需要較長之池蓄時間（Ponding time）。

本計畫收集國內外常用之保水貯留滲透設施對於逕流污染之去除效 率相關文獻，並歸納整理如表3-1所示。

地面貯留滲透設施可蓄積一定比例之降雨初期逕流，經過沉澱與 化學及生物反應，可去除部分顆粒性污染物及少量溶解性污染物，且 污染物於入滲過程為下層土壤所濾除。

滲透渠、側溝、陰井及乾井主要功能在短暫貯存雨水使下滲至下 層土壤，污染物於入滲過程中為設施之砂石等濾材或下層土壤所濾 除。透水舖面通常使用透水性瀝青或混凝土做舖面材料，配合下層之 砂石等多孔隙材料可以讓雨水入滲，同時濾除路面之污染物。草帶與 草溝植物性控制設施，利用地表植被來過濾並吸收逕流污染物，植被 並可降低逕流流速，防止表土沖蝕，提高雨水入滲機會。

由表3-1之比較顯示，設施之容量、滲透表面積較大或下層為砂 石等多孔隙材料者，其污染去除效率較佳。綜括而言，保水貯留滲透 設施對於水環境具有下列幾項效益（林鎮洋等，2001）：1. 減少水質 優氧化之營養鹽量與泥砂淤積量；2. 增加河川廊道與週邊生態系統

設施，對於改善集水區之非點源污染定有所助益，而對於都會區之水

資料來源：1. U.S. EPA, 1993.

2. 本計畫整理。