當前暴雨管理整合土地使用管制之模式

在美國 1972 年所通過的「汙染控制修正案(Pollution Control Act Amendment)」中，最佳化管理作業(BMPs)措施成為非點源汙染防治與暴雨

或重要地景等重要特質(Michigan Department of Environmental

Quality ,MDEQ,1998)，美國維吉尼亞州最佳管理措施作業手冊中也指出，

暴雨逕流或大氣沉積所產生之汙染稱之為暴雨汙染源，是一種非點狀之汙 染，雨點汙染源(例如工業廢水排放)是有所不同的，故處理策略上仍有所 差別。

根據美國 Washington State,Department of Ecology 所撰寫的暴雨 管理手冊之中，他們列出了現地的 BMPs 規劃設計必備的操作流程：

1. 蒐集分析現況資訊：蒐集選定基地之地形、地質、水文、是否位於 敏感地區、鄰近地區現況、地表覆蓋物組成狀況、土地使用情況以 及人工構造物等項目。

2. 辨識、繪製初步發展規劃圖：將上述分析資訊作為基礎，並且結合

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地景(Landscape)發展條件，擬定土地使用與社區地方發展建議諸 如：盡可能保存天然植栽，尤其是茂林地、減少不透水鋪面之比例、

妥善運用基地本身具備之天然水文條件與特性等等。

3. 辨識 BMPs 之限制：依據上述調查與辨識步驟，既可開始辨識開發 基地上 BMPs 的設置地點、規模、水文限制等等。

4. 準備暴雨管理計畫：此步驟為上一步驟的流程做更嚴謹之篩選，

BMPs 有各種做法，在上述步驟中有可能會選出一個至數個可行之 辦法，在此必須透過 BMPs 種類選擇流程挑選最適合該配置基地 BMPs。

5. 檢視規劃設計結果，並確定 BMPs 的細部規劃設計。

而在國內行政院環境保護署於民國 84 年至 88 年期間編寫了五本非點 源汙染最佳化管理作業手冊，並於 99 年重新修訂成三本非點源汙染最佳管 理措施手冊彙編，各有針對營建、事業、農業活動等地 BMPs 設計，以維護 水質。而在相關的研究報告也指出，最佳管理 Best Management Practices 一詞，最佳指的是經濟而有效之意涵，就其方式針對非點源汙染控制可以 區分為四種形式：避免汙染物之產生、汙染源產生污染物時，季加以控制 或稱為源頭控制(Source Control)、非點源汙染與暴雨逕流產生後再加處 置(Treatment Control)以及視其實際需要，做更進一步處理設施之裝置。

(林鎮洋,何嘉浚,陳秋楊,溫清光,范致豪,張智華,徐宗宏,楊文龍, 2010) 而最佳管理，與暴與管理之忠義可分為結構性與非結構性兩種措施，

結構性之 BMPs 所指的是建造某種控制非點源汙染之硬體設施，而非結構性 的 BMPs 所指的某種軟性的、概念上、觀念上之轉變，例如從改變土地使用 型態或者透過民眾參與、教育之手法等等。

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(二) 低衝擊開發(Low Impact Development)

LID 是在 20 世紀末期由美國東南部馬里蘭州的 Prince George’s County 和西北地方的西雅圖市、波特蘭市同時創新開發出的一種暴雨管理 技術。其原理是通過分散的，小規模的源頭控制機制和設計技術來達到對 暴雨所產生的徑流和污染的控制，使開發地區儘量接近于開發前的自然水 文迴圈。 (劉建,佘年, 2009)

圖 3- 1 開發行為前後之逕流歷線差異

(張嘉玲, 2008)

圖 3- 2 傳統 BMPs 控制及 LID 策略之水文反應的比較圖

(Coffmen,1999)

LID 亦是透過具有地景、水文功能的仿自然手法從源頭控制整個流域 的水文系統，這項技術將水文系統的四大特性：水質、水量、給水、排水 整合到可以適用基地尺度(Site)之規劃設計，且 LID 也包含了四大原則：

1. 減少逕流產生：減低不透水鋪面的產生並且透過復育、維護自然生

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而加拿大多倫多政府所出版的 LOW IMPACT DEVELOPMENT STORMWATER MANAGEMENT PLANNING AND DESIGN GUIDE 也指出 LID 對於環境保護也具備 下列功能：

(Sameer Dhalla, ,Christine Zimmer, 2010)

(三) 低衝擊開發案例—加拿大多倫多 Markham Small Stream

再透過土地使用管制與地景設計來達成 LID 策略的實際案例中本研究 挑選加拿大多倫多 Markham Small Stream 的例子，在這個實際案例之中

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2. 掌握生態環境資訊：對該自然環境棲地(natural heritage system) 中的的生物、生態和水文特徵進行全面調查，並建立資料庫。

3. 辨識自然生態基盤之特性與功能：透過前述的全面清查資料，辨識 現有的陸地和水生自然環境棲地，詳細列出需要保護的自然環境棲 地的特性和功能。

4. 辨識自然生態基盤之機會(opportunities)：經過上述資料清查、

建構、辨識特性與功能後，再以既有之資訊辨識該地區自然生態基 (patterns)，以接收水道或濕地內或相鄰水文系統的限制。

7. 確定暴雨管理策略：確定暴雨管理策略（SWMPs）²以及相關的配置

10. 進行社區規劃設計(Community Design Plan)：在經過上述的九項 步驟後將可開始進行社區規劃設計。

11. 提出最終社區暴雨管理設計：包括將 SWMPs 納入社區規劃中的規劃 設計、以及建立該處社區中的暴雨管理的性能標準、設計標準。

而以下是該規劃團隊在 Markham 所進行的初步水文調查結果與將暴雨

1 在此指的規劃團隊為 Schollen and Company Inc.他們承接了 Markham 這個地方的 LID 規劃案。

2 SWMPs：Storm Water Management Practices 在此指的是暴雨管理的規劃設計，而這個章節所談的是 SWMPs 中的 LID 低衝擊開發方式。

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管理融入社區規劃之中的分析調查圖面，相當值得台灣當前都市發展部 門做為參考：

圖 3- 3 以集水區(Catchment Area)、自然生態基盤(Natural Heritage System) 為主的基礎分析圖

(Schollen and Company Inc., 2006)

以上圖而言，從 LID 為出發點的社區設計規劃與傳統的開發計畫 (Development Planning)或空間設計流程(Design Process)從以下幾點 可看出不同之處：

 在整個規劃流程(Planning Process)的早期，LID 建立了關於詳細 的環境調查清單諸如：小型排水的特性、地下水補給、水流方向與 排水區域的相關詳細資料，如上圖所示包含生態基盤、水系、水流 方向、微集水區(Consolidated Catchment Area)。

 在可能的情況下將主要道路路網、主要發展區塊配置於子集水區 (Sub-Catchment)的邊界，例如上圖的淡藍色被標示為

Consolidated Catchment Area 的區域，都是適合配置主要道路與 發展區域的地方。

 在可能的情況下將區域內的道路配置配合水流、地形之方向，此做 法是為了維持水系之完整。

 開放空間的廊道(Corridor)系統應沿著重要水系做開放空間使

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用。

 在可能的情況下公園應設置在子集水區(Sub-Catchment)的終端，

以利將 SWMPs 技術整合在公園的設計之上，且有助於重力逕流排水 引流至公園之中

 選擇有利的土壤性質與地質，因為增加下滲濾乃是暴雨管理中最主 要的問題核心。

 地表的逕流系統在可行的情況下是可考慮的例如：草溝系統。而非 一味的尋求將逕流引入地下排水溝之中。

 應該依據既有的水文或者地形因素來選擇開發的模式，並且盡量保 存該水文或者地形特性。

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下圖為該規劃團隊依據 LID 策略所執行的社區規劃圖，若搭配上述的 基礎分析圖來看，我們可以發現上述與傳統土地開發過程的不同，諸如：

公園的配置地點位於子集水區末端、道路系統的配置等等，總而言之，SWMPs 之最終目的便是將地表逕流做最大化的下滲與遲滯，減緩其因暴雨產生後 的都市水患發生。值得注意的是，這是個集水區型(Catchment Area)的尺 度，在這個尺度之下規劃團隊做了許多生態的、永續的、自然的規劃設計。

接下來本研究將針對更細部的子集水區尺度說明。

圖 3- 4 暴雨管理整合社區計畫圖

(Schollen and Company Inc., 2006)

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圖為子集水區的規劃設計圖，在這個尺度之中，從圖面上可以看見已 經開始有較為細緻的 LID 設施出現，而這些設施是配合著地形、地貌以及 前述所調查的自然生態基盤、排水系統的。其也將公園、綠地等開放空間 配置在整體開發範圍的子集水區終端(地勢較低處)，從圖中可以顯而易見 與傳統忽略土地性質與品質的土地使用管制有極大不同。

圖 3- 5 暴雨管理整合子集水區規劃設計圖

(Schollen and Company Inc., 2006)

在這個尺度下常見的 LID 處理方式，常見的措施包含了植生滯留槽、

透水性鋪面、綠屋頂等措施其詳細之內容如下所示：

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 植生滯留槽(Bioretention Cell)：植生滯留槽的主要機制，包含物理 性的入滲及吸附攔阻作用，以及滯留槽中生物性的反應。植生滯留槽的 設計雖有一些規範存在，但仍須配合區域特性作適度的調整。 (張嘉玲, 2008)其典型之設計樣式如下圖，一般植生滯留槽中會包含砂床，砂床 中的孔隙可培養微生物已經化水質、消除地表逕流之毒性等能力。

圖 3- 6 波特蘭低衝擊開發設計—滯洪槽

圖 3- 7 典型植生滯洪槽設計示意圖

(Coffman,1999)

 透水性鋪面 (Permeable pavements)

透水性鋪面是很典型且常見的 LID 技術之一，諸如人行道鋪面、道路 鋪面、停車場鋪面、屋頂鋪面等等，其傳統模式為講求施工方便、快速經 常將柏油瀝青、水泥一次性的覆蓋於土地之上，而導致地表逕流無法下滲，

當然目前在台灣與世界各國已逐漸將人行道鋪面、停車場鋪面等改善微可 透水鋪面以增加地表逕流之下滲。

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圖 3- 8 目前常見的透水磚鋪面設計³

 草溝及草渠 (Grass swales and channels)

在 LID 策略中，草溝及草渠是配合整體基地的設計因應而生的，無論 是在都市尺度、社區尺度、基地尺度上都可以將之納入；簡而言之，草溝 及草渠在應用上不單單只是暴雨管理上的工具，它在人們的生活之中更扮 演著地景功能、生態功能、觀賞功能等等。例如下圖是作者於 2011 年至德 國參訪所拍攝之 LID 設施，Kronsberg 在暴雨管理策略上也是富有盛名的 一處社區，其社區地表逕流在開發前後被限定只能增加百分之三。

圖 3- 9 德國 Kronsberg 社區的暴雨管理地景設計

 植生屋頂覆蓋 (Vegetated roof covers)

植生屋頂覆蓋又可稱為綠屋頂 (Green roof)，除了暴雨逕流管理之 外，與直升草溝相同具備其他附加效益，諸如：延長屋頂的使用年限、降 低能源的使用量、提供景觀功能、具備小型棲地功能等。植生覆蓋之屋頂 設計是多層次的，設置材料包含植生層、介質傳遞層及排水層等等，如下

3 圖片資料來源 http://www.greenschool.moe.edu.tw/partner/item.aspx?key=25713

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圖所示。綠屋頂設計的主要是在已成為不透水鋪面的建築量體上，再增加

圖所示。綠屋頂設計的主要是在已成為不透水鋪面的建築量體上，再增加