第二章 問題與探討:氣候變遷下傳統流域治理之反省
第四節 現況台灣河川流域治理程序與模式之反省
二、 現況河川治理之程序、模式與相關評估方法
(一) 傳統已建成人類集居環境水治理之模式(區域排水、雨水/汙水下水道)
已建成人類集居環境中針對水治理的模式主要透過區域性排水系統的規劃以及雨 水、汙水下水道。目的是希望在充滿高度不透水地表的都市已建成環境,在大雨或暴雨 來臨時可以透過這些排水系統,把水做第一時間排開,減少水匯集在都市中造成淹水或 洪災。
1. 區域排水
區域排水的定義主要指容納兩種類型以上的大型排水,是屬於地區性排水,最後直 接排入河川。根據排水管理法第 2 條:「排水集水區域,指以一或數排水系統匯集天然 或人工排水之地區範圍。」,其中第 4 條更指出排水依集水區域特性分為下列五種:
z 農田排水:指排洩停滯於農田田面及表土內過剩之水。
z 市區排水:指排洩都市計畫法所稱市(鎮)計畫、鄉街計畫範圍內之雨水或污水。
z 事業排水:指排洩事業使用後之廢水、污水及水力發電後之尾水。
z 區域排水:指排洩第一款至第三款之二種以上匯流者或排洩區域性地面或地下水。
36 現期距Flood Return Period」5作為主要的衡量工具。
2. 下水道(雨、汙水下水道)
下水道系統為現代都市不可或缺之公共設施,近年來隨著人口之集中都市,下水道建設 尤為迫切需要。下水道依其使用性質,根據下水道施行細則第 3 條中指出:「一、雨水 下水道:專供處理雨水之下水道。二、污水下水道:專供處理家庭污水及事業廢水之下 水道。三、合流下水道:供處理雨水、家庭污水及事業廢水之下水道。」,一般在都市 建成環境中汙水下水道的用處主要是處理家庭與事業汙水之用,目地在進行地表水體分 類,透過汙水下水道管線將汙水送到汙水處理廠進行水質淨化再排進行排出;雨水下水 道主要不同於汙水下水道是在於其所收集的水的水質相較來說汙染較不嚴重,主要來源 為地表逕流之水,現在的都會城市幾乎都不會缺少雨水下水道的設施,它往往也是一個 城市生活品質的指標。雨水下水道主要的功能在排除雨水,由於近年來都市迅速的擴張,
各項建築、道路等不透水地面積不斷的增加,相對綠地減少,雨水無法滲透至地下,只 能匯集成逕流,經由雨水下水道迅速排除,減少水患的發生。
(二) 河川治理模式、模型與評估方法 1. 河川與區域排水之整治治理流程與模式
目前相關河川治理主要之規劃作業流程如(圖 2-14)。在計劃初期進行第本資料蒐集 分析時,依然著重於水文資料統計分析為主,例如暴雨量統計分析、暴雨頻率分析、洪 峰流量推估等等,雖然針對整體河川流域本身有進行相關之河川特性分析、土地使用現 況分析、地形、氣候、人文特色等等,但在後續進行綜合治水對策研擬時,卻大部分著 重於針對河川水文的統計分析作之後對策研擬之主要依據。
根據經濟部水利署水利規劃試驗所於民國 95 年所公告之「河川治理及環境營造規 劃參考手冊」以及「區域排水整治及環境規劃營造參考手冊」中針對河川水文與水理之 分析模式中提及,水文分析(圖 2-14)的目的在於由集水區雨量資料推估河川控制各點之 重現期洪峰流量,配合水理分析以提供河川保護程度依據之用;水理分析(圖 2-14)則為 於規劃初期應對治理規劃之河川有初步之認知及對流域之地形與其河川之特性有所瞭 解,做出正確之水理分析、判斷。而不管事前期的環境基本分析調查或是之後的水文、
水理特特性調查等,主要在最後進行工程施工之參考依據皆是以「重現期距」作為主要 基準。但反思所有水文、水理之分析皆是已過去所統計之相關數據、資料等,利用模型、
統計等進行「未來推估」,雖然進行相關可能發生事件之排演、推估在河川治理規劃的 過程中是佔有相當重要的比例,但也就是過度的依賴數據,才會將河川治理更導向「硬 體工程治理」。不可否認的在未來全球氣候變遷之下,所有的氣候、雨量預測等等皆將 面臨更嚴苛的挑戰,傳統強調「人定勝天」的治理模式與過程更應該重新被檢討與省思。
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圖 2- 14 現況河川治理規劃作業模式流程圖
資料來源:本研究整理自(經濟部水利署水利規劃試驗所(2006)。河川治理及環境營造規劃參考手冊。台 北市,經濟部水利署。)
2. 現況河川與區域排水之淹水潛勢分析
淹水潛勢分析主要在模擬市區因河川水位高漲或暴雨宣洩不及所造成的淹水情況,
須先依地形資料分成上游山區逕流模擬區域及平地淹水模擬區域,再利用淹水模式模擬 在某種降雨條件下的淹水潛勢。目前國內主要常用的淹水模式種類如下(表 2-9),各淹 水模式各有其不同之理論背景與假設條件,因此各有其不同之適用場合。目前主要進行 河川淹水潛勢分析可大至分成三個部分:
(1)上游集水區─只降雨後行程之洪水都侷限於河谷內,可利用降雨逕流計算流量歷線,
做為中下游河道系統及洪氾區的上游輸入條件。
(2)河道系統─利用渠道水力學理論進行計算,渠道水力計算可視實際情況假設為一維
6 HEC-RAS:為美國陸軍工程師團水文工程中心(Hydrologic Engineering Center,簡稱 HEC)所發展之河川分 析系統(River Analysis System)。HEC-RAS(程式版本 3.1.3)目前可執行一維定量流及變量流之水面剖線演 算,最新之 4.0 beta 版本另加入閘門、抽水站操作規則及輸砂演算的功能。HEC-RAS 為一維水面剖線演
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早期河川治理主要以築堤束水防洪為主,將水快速的集中於河道、排水道中,進行