第三章 集排水設施之解說與設計
3.4 濕式草溝
3.4.1 目 的 ：
水 質 草 溝 設 置 目 的 在 於 截 留 洪 水 並 以 天 然 的 植 物 作 為 淨 化 水 質 、 阻 絕 及 吸 收 污 染 物 與 控 制 水 量 的 生 態 工 法 理 念 ， 主 要 目 的 則 在 將 其 水 流 速 度 減 緩 至 不 損 壞 渠 道 或 造 成 邊 坡 沖 蝕 的 速 度 、 控 制 逕 流 量 、 截 排 分 流 與 滯 留 洪 峰 流 量 等 。 依 草 溝 組 合 方 式 之 不 同 可 分 為 簡 易 草 溝 與 複 式 草 溝 ， 當 逕 流 量 低 時 可 採 用 簡 易 草 溝 ， 但 對 於 鬆 軟 土 質 或 逕 流 量 大 且 溝 斷 面 無 法 加 大 時 可 採 用 複 式 草 溝 。
水 質 草 溝 另 因 需 求 不 同 可 分 為 溼 式 草 溝 與 乾 式 草 溝 。 溼 式 草 溝 藉 由 沉 澱 物 累 積 與 移 除 機 制 來 移 除 污 染 物 ， 亦 可 藉 由 溼 地 植 物 的 攔 阻 及 攝 入 作 用 達 到 此 效 果 ， 溼 式 草 溝 尺 寸 應 該 能 截 留 全 部 的 逕 流 量 。
3.4.2 材 料 ：
植 生 材 料 盡 量 使 用 當 地 既 有 之 植 物 ， 涵 蓋 植 生 種 子 、 噴 植 材 料 、 草 苗 、 草 皮 等 ， 複 式 草 溝 溝 底 之 舖 設 材 料 以 現 地 出 產 之 天 然 石 材 為 原 則 ， 須 質 地 堅 硬 、 無 明 顯 風 化 、 裂 縫 或 其 他 結 構 上 之 缺 點 者 。
草 種 應 該 選 擇 能 夠 生 長 均 勻 、 茂 密 的 種 類 ， 使 能 儲 留 水 份 。 排 水 不 良 的 土 壤 則 需 要 選 擇 能 適 應 濕 地 環 境 的 種 類 。
主 要 石 材 之 粒 徑 應 不 小 於 7.5cm。 填 縫 所 使 用 之 石 子 粒 徑 應 不 小 於 0.5cm， 且 不 得 大 於 3cm， 若 現 地 材 料 不 足 時 ， 可 用 其 他 硬 式 材 料 (如 植 草 磚 )代 替 ， 但 不 得 含 污 染 物 。
3.4.3 位 置 ：
草 溝 之 位 置 應 視 現 場 之 地 形 地 貌 決 定 ， 宜 儘 可 能 選 擇 天 然 排 水 溝 或 較 低 窪 之 位 置 ， 或 應 順 著 坡 降 適 度 修 順 ， 避 免 大 幅 開 挖 整 地 為 原 則 。
草 溝 適 用 範 圍 ：
1.坡 度 在 30%以 內 之 排 水 系 統，且 不 得 超 過 水 理 分 析 之 最 大 容 許 流 速 。
2.草 溝 可 適 用 於 果 園 、 農 場 、 高 爾 夫 球 場 等 地 ， 日 照 不 足 以 供 草 類 正 常 生 育 或 砂 礫 地 含 石 量 較 多 之 土 地 ， 均 不 適 用 。
3.4.4 應 用 ：
1.水 質 草 溝 最 適 於 施 用 於 水 流 較 緩 的 居 住 與 公 共 地 區 ， 水 質 草 溝 可 應 用 於 停 車 廠 以 取 代 不 透 水 舖 面 。 施 用 時 應 該 注 意 在 住 宅 區 不 適 宜 設 計 溼 式 草 溝 ， 例 如 房 屋 前 空 地 ， 因 為 會 有 積 水 發 臭 的 問 題 。
2.水 質 草 溝 尺 寸 應 該 能 截 流 全 部 的 逕 流 量 ， 前 處 理 通 常 在 攔 砂 壩 後 設 置 一 具 有 進 口 管 道 的 沉 澱 前 池 ， 草 溝 的 每 個 排 水 口 應 該 施 行 出 口 保 護 ， 以 避 免 侵 蝕 。
3.當 挖 掘 渠 道 時 ， 草 溝 底 部 的 土 壤 應 該 隨 時 保 持 飽 和 狀 態 。 對 於 橫 向 入 流 ， 可 施 用 緩 坡 或 小 卵 石 隔 板 。
4.草 溝 的 斷 面 應 寬 平 ， 以 形 成 薄 層 水 流 。
3.4.5 缺 點 ：
水 質 草 溝 比 起 一 般 混 凝 土 、 緣 石 等 排 水 道 ， 需 要 較 高 的 維 護 成 本 。
3.4.6 設 計 ：
設 計 規 劃 及 施 工 原 則 係 以 安 全 防 災 為 主 ， 生 態 理 念 為 輔 ， 因 此 施 作 過 程 中 ， 須 能 按 下 列 三 項 原 則 進 行 。（ 一 ） 針 對 為 開 發 地 區 需 保 留 原 有 水 路 與 滯 洪 區 ， 施 工 過 程 中 應 儘 可 能 避 免 大 規 模 整 地 開 挖 ， 以 降 低 對 周 遭 生 態 環 境 之 破 壞 或 影 響 。（ 二 ） 施 工 材 料 應 以 就 地 取 材 為 原 則 ， 且 宜 選 用 天 然 材 料 ， 種 植 之 草 類 須 以 當 地 原 生 植 物 為 優 先 考 量 。（ 三 ） 開 發 後 增 加 之 逕 流 量 盡 量 以 社 區 保 水 設 施 滿 足 。
1.排 水 系 統 之 規 劃 原 則 如 下 ：
（ 1 ） 水 流 連 續 不 斷 或 流 速 超 過 1.5m/sec 或 鬆 軟 土 質 時 ， 宜 採 用 複 式 草 溝 或 乾 式 草 溝 。
（ 2）排 水 、 截 水 溝 渠 之 斷 面， 應 足 敷 排 洪 需 要 ， 並 採 重 現 期 距 二 十 五 年 以 上 之 降 雨 強 度 設 計 之 。
（ 3）坡 地 內 排 水 系 統 之 設 計 洪 水 量，得 以 重 現 期 距 十 年 之 降 雨 強 度 計 算 。
（ 4）坡 面 不 穩 定、土 石 易 掉 落 阻 塞 或 清 除 不 易 之 路 段 以 採 用 Ｌ 型 側 溝 為 原 則 。 其 他 路 段 視 情 況 得 採 用 梯 形 、 Ｕ 形 或 矩 形 側 溝 ， 惟 寬 度 及 深 度 最 小 應 三 十 公 分 [水 土 保 持 技 術 規 範 第 78 條 ]。
（ 5） 以 每 隔 一 百 五 十 公 尺 設 置 一 橫 向 排 水 設 施 為 原 則 ， 並 應 選 擇 適 當 地 點 設 置 [水 土 保 持 技 術 規 範 第 78 條 ]。
（ 6）排 水 設 施 之 斷 面 應 參 酌 泥 砂 含 量 加 大 斷 面，開 發 區 或 構 造 物 有 被 其 上 游 逕 流 沖 刷 之 虞 者 ， 宜 在 其 上 游 處 設 置 截 水 溝 。
（ 7）排 水 設 施 避 免 設 置 在 填 土 區 上，否 則 應 加 強 基 礎 之
處 理 ， 排 水 設 施 縱 坡 度 較 大 而 有 滑 動 之 虞 者 ， 應 設 置 止 滑 榫 或 截 水 牆 。
（ 8）前 處 理 可 以 維 護 草 溝 的 過 濾 與 入 滲 功 能，如 攔 砂 壩 具 有 入 流 管 道 的 沉 澱 前 池 。
2.排 水 系 統 之 設 計 原 則 如 下 ：
（ 1） 草 溝 的 幾 何 形 狀 應 該 要 有 避 免 尖 銳 的 角 落 。
（ 2） 梯 形 橫 斷 面 草 溝 兩 邊 坡 度 儘 可 能 緩 於 3： 1(橫 向 ： 縱 向 ) 或 與 水 平 面 夾 角 θ 需 小 於 植 生 邊 坡 之 穩 定 角 ， 草 溝 橫 斷 面 底 部 寬 最 好 介 於 0.6~2.5 公 尺 。
（ 3）拋 物 線 形 狀 的 橫 斷 面，高 水 位 邊 坡 之 切 線 與 水 平 面 夾 角θ需 小 於 植 生 邊 坡 之 穩 定 角 。
H
B
dx
(dy/dx) dx ds= 1+ 2
X Y
x
θ
圖 3.4.1 排 水 系 統 設 計 圖 拋 物 線 方 程 式 ：
2 2
4 x B y= H
水 位 高 寬 比
(
H/ B)
與 水 位 面 之 切 線 夾 角θ 間 關 係 推 導 ：x
B H dx tanθ = dy =8 2
鋼筋混凝土：採最大容許流速為每秒十二公尺。可依混凝 土抗壓強度比例調整最大容許流速。
（ 6） 縱 向 坡 坡 度 應 該 儘 可 能 接 近 0 且 不 超 過 5％ ， 但 如 經 由 水 理 分 析 流 速 仍 在 容 許 流 速 範 圍 內 者 ， 縱 向 坡 坡 度 得 不 受 此 限 。
（ 7）坡 地 排 水 渠 流 之 平 均 流 速 得 採 用 曼 寧 公 式 計 算，其 公 式 如 下 ：
2
1 3
1 2
S nR V =
式 中 ，V ： 平 均 流 速 (公 尺 ／ 秒 ) ： 曼 寧 粗 糙 係 數 n
R=
(
A/P)
： 水 力 半 徑 (公 尺 ) A ： 通 水 斷 面 積 (平 方 公 尺 )P ：潤 周 長，即 與 水 接 觸 週 邊 之 長 度 (公 尺 ) ： 水 力 坡 降 ， 可 用 溝 底 縱 向 坡 度 代 之 。 S
（ 8）排 水 溝 出 水 高 之 設 計 原 則 需 依 設 計 水 深 之 百 分 之 二 十 五 計 算 之 且 不 得 小 於 二 十 公 分 。
(9) 曼 寧 粗 糙 係 數 n： 百 喜 草 0.067、 假 儉 草 0.055、
類 地 毯 草 0.05。
3.草 溝 設 計
（ 1）簡 易 草 溝：採 取 採 用 簡 易 斷 面 草 溝，藉 其 有 較 大 之 曼 寧 粗 糙 係 數 來 達 到 減 小 流 速 、 防 止 土 壤 沖 蝕 之 目 的 ， 並 有 沉 降 及 過 濾 污 染 物 的 作 用 。 若 逕 流 量 大 小 或 流 速 超 過 容 許 範 圍 ， 則 需 考 慮 加 大 斷 面 寬 度 、 採 用 複 式 草 溝 斷 面 或 使 用 迂 迴 流 道 等 。 草 溝 之 流 量 計
算 比 照 一 般 水 理 分 析 。 草 溝 斷 面 大 小 之 決 定 應 依 水
表 3.4.3 梯 型 斷 面 草 溝 之 水 力 半 徑 、 流 速 與 流 量 表
將 達 2.75m/sec， 超 過 最 大 容 許 流 速 2 m.5 /sec。
水 力 半 徑
R(m) V(m/s) Q(cms) R(m) V(m/s) Q(cms) n=0.067 B=1.5m
使 平 時 流 水 在 溝 底 流 動 時 ， 因 有 較 低 之 曼 寧 粗 糙 係
斷 面 積 A BH
表 3.4.5 拋物線型複 合 斷面草溝在不同坡度下之流速與流量表
2.草 溝 的 排 水 口 應 該 施 行 出 口 保 護 ， 以 避 免 侵 蝕 。 3.建 構 第 一 年 的 前 幾 個 月 應 該 多 做 幾 次 檢 視 以 確 保 植 生 生 長 ， 並 需 定 期 修 剪 草 溝 斷 面 兩 邊 之 草 高 。