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本研究中的二個主要課題是:利用水理模型模擬都市開發對洪水 量造成的衝擊,以及各個計劃層級與管理方法配套適宜性的評估。

在研究中,首先分析都市開發強度對洪水量的影響。河川負擔著 防洪的功能,是屬於共有資源(Common Property Resource; CPRs)之一。

上游的開發一定會影響下游地區的河川的水量,若是上游地區因不當 的開發獲利,造成下游地區因此負擔較高的風險,這就形成了社會不 公平;這一些加諸於其他人的風險,應由製造風險的人來負擔風險中 潛在的損失,並由政府進行管理。舉例來說,美國在1991 年將全國洪 水保險計畫納入「洪水保險,減災,與沖蝕管理法案」(The Flood Insurance, Mitigation, and Erosion Management Act of 1991)即是將單一社區 的防災保險;上游的土壤沖蝕造成下游的洪水損失的風險,再加上洪 水減災一併納入同一管理體系之下。利用共有資源管理的觀念,結合 在一個區域性的防災與資源管理架構下。

淹水潛勢圖是靜態的資料,可以看出洪水影響的空間分布範圍;

土地的開發是動態的,新的土地開發會直接影響到逕流量,進而衝擊 下游的淹水潛勢。因為淹水潛勢圖不能立即反應未來的土地開發,所 造成的洪水量的改變,在規劃工作中應管理新的土地開發,來減少因 為開發造成對洪水量的影響,才可以避免下游地區某重現期洪水提早 出現,也可以維護資源利用的公平性。

本研究利用設計之降雨歷線,應用於與台灣地文與水文現況條件 接近的理想樣區(ideal case),模擬不同的都市開發強度對洪水量的影 響,如不同的都市開發強度將影響地表之糙度與入滲等相關水文係 數。其中研究模擬的樣區時,包括兩類主要的淹水狀態:一是因內水

積水造成的淹水,如抽水站無法正常用作或發生超過排水設施設計之 豪雨;其次是因都會區上游集水區土地開發而增加之流量,超過原先 排水設計並使河川水位上漲造成的洪水災害。

本研究第二個主要討論內容是要探討在都市計劃與洪水平原管理 中,可以如何有效地利用淹水潛勢資料於規劃工作中,以及政策上應 如何納入新的土地開發增加的洪水量的考量。在這個部分,也討論到 未來可能使用的非結構性的洪水平原使用管制措施。

傳統都市規劃中針對洪水減災課題,可以利用的工具大致包括下 列二者:其一是以生態容受力為基礎的環境規劃方法,以自然環境的 適宜性為基礎,避免使用具有高度敏感性的土地;這個規劃方法可以 納入都市綜合發展計畫的一部份。其二,土地使用管制與管理方法,

是除了規劃之外,針對開發的管制方法,像土地使用分區、績效管制 等管理方法即屬這一類。例如,在土地進行開發之前,利用規劃或是 管理的方法,適當地配置開發區與調整開發密度,可以減少洪災產生 的威脅;再輔以其他的創新式的土地管理,例如洪水保險、緊急應變 計畫、收購計畫(Buy-Out Program)等方法。這一些方法可以與土地利 用規劃管理配套使用,亦能反應出各個地區的特性與需求。

整合前面所敘述的基本架構,研究中兩個主要之探討內容,分別 詳細敘述如下:

1. 利用水理模式初步模擬都市開發對洪水量造成的衝擊

本研究中利用現有已驗證過的數學模型,透過電腦進行敏感性分 析。分析的變數,則依據理論中,以因都市開發行為會對自然環境造 成改變的為主,例如不透水層比率之改變(或入滲率)等;或是土地 利用管理對減少洪水量的功能,例如滯留池之設置等。使用敏感性分 析的主要目的,是為了能歸納出變量的變化模式,得到模擬變數與洪 水量之間的定性與定量關聯性。研究過程中必須針對理想樣區,進行

多次之數值模擬。

2. 淹水潛勢圖應用於不同土地規劃層級管理配套方法適宜性之評 估

本研究將依據各位階的計畫在洪水平原管理的角色(由計畫相關 法規,以及與專家學者的訪談問卷歸納),由專家學者協助提供在規劃 時考量洪水因子的方法。

研究將直接透過利用專家學者問卷,來探討計畫層級與管理策略 配套的適宜性。專家問卷的調查與分析在信度與效度有幾點應加以注 意,其一,因為問卷數量少,是否具有足夠的代表性是經常受到質疑 的;其二,因為數量少,在分析時僅能提供百分比等最簡單的統計分 析方法,或是做質化的分析,說服力比較不足。然而本研究是一個初 步研究,專家學者問卷所得到的結果,應足夠為未來之研究界定方向;

熟悉水利工程與都市規劃兩個領域之專家學者也十分有限,若能有適 當的問卷填答人選,應可以減少問卷代表性的問題。

本研究的進行步驟請參考圖3.1 之工作流程圖。

在模擬淹水潛勢部份,一般而言,台灣地區各流域的上游山區因 地勢高坡度陡,不至於淹水,但因降雨所產生之山區逕流量會流入中、

下游平原地區,對中、下游地區的淹水情況會產生相當程度的影響,

故先使用山區逕流模式來計算上游地區因設計暴雨所產生的逕流量。

另外,台灣地區各流域的中、下游地區因多屬沖積平原,地勢平坦,

暴雨漫地流常形成淹水,本研究為模擬更接近於真實情況之洪水與淹 水狀況,已考慮地表排水出口流量受河川外水位之影響。本章將以山 區逕流模式、二維漫地流淹水模式、雨型雨量分析及地形資料及地理 資料庫,詳述本研究使用之研究方法。