研究案例選定及資料蒐集

經濟部水利署為因應未來水資源科技政策，於 106 年開始推動「智慧水管理產業創新發 展計畫」，主要包含多個面向如智慧防汛、智慧灌溉、地下水及水庫智慧管理等，其中選定臺 南市執行「智慧防汛網建置計畫」。臺南市 37 個行政區中，仁德區地處易淹水區域，臺南市 政府為減緩仁德區淹水情形，建設有仁德滯洪池、港尾溝滯洪池等滯蓄洪設施。此外，根據 臺南市政府民政局統計資料，自民國 99 年至 107 年共計 8 年間，仁德區人口成長總數於臺南 市 37 區排名為第 3 名，僅次於永康區與安南區，成長率為 9.4%，在臺南市 37 個行政區中排 名第 2 名，僅次於善化區人口成長率(10%)，顯見仁德區人口逐年成長，具都市發展潛力，隨 著都市逐漸發展，土地利用、地形地貌改變，地表逕流量也隨之增加，若排水系統之改善與 擴充有限或受限，則有尋求都市容洪與操作滯蓄洪設施以減輕淹水災害之需求。綜上所述，

本研究選定臺南市仁德區為案例研究區域，案例研究區域之地理位置如圖 2-1 所示，並蒐集 相關資料概述如下。

本研究選定之研究區域為臺南市仁德區，因臺南市位處嘉南平原，地勢平坦，易有越域 水流現象發生，仁德行政區範圍及其鄰近區域內有兩條中央管河川，分別為鹽水溪及二仁溪，

本研究為考量越域水流之影響，因此模式進行降雨逕流模擬時，將以鹽水溪流域及二仁溪流 域為模擬演算區域。以下將針對演算範圍進行水文、地文等基本資料蒐集。

圖 2-1 演算範圍地理位置分布圖 (資料來源：本研究蒐集彙整)

壹、 水系概況

鹽水溪主流發源於臺南市龍崎區大坑尾中央山脈南部，向西流經龍崎區、關廟區後，於 歸仁區轉北流至新市區，與支流那拔林溪及虎頭溪排水匯合後再轉西南經永康區，於安南區 匯入鹽水溪排水後流入臺灣海峽，主流全長約 41.3 公里，流域面積約 343.17 平方公里。上游 自發源地至新南北寮橋屬山區型河川，河道受兩岸山地侷限蜿蜒於山谷中；中游新南北寮橋 至豐化橋屬淺山河川，平均坡降約 1/700；下游豐化橋至河口為典型平地河川，平均坡降約為 1/3000。

二仁溪流域北與鹽水溪流域相鄰，主流發源於高雄市內門區木柵村山猪湖山，自北往南 流經內門盆地後，穿行於丘陵山谷間至崗山頭地區而後再蜿蜒西行，於高雄市茄萣區白沙崙 與臺南市南區喜樹之間流入臺灣海峽，主流全長約 61.2 公里，流域面積 339.2 平方公里。中 上游木柵至崇德橋河段平均坡度為 1/323；下游崇德橋至河口，平均坡度為 1/3,500，流域位 置如圖 2-2 所示。

圖 2-2 鹽水溪及二仁溪流域概況圖 (資料來源：本研究蒐集彙整)

貳、 水文資料

水文資料包括雨量、水位、流量及潮位等，降雨歷程作為本研究地文性淹排水模式之演 算輸入水文條件，潮位歷程為模式演算之下游邊界條件，水位及流量則可供模式進行檢定與 驗證之用。演算範圍內設置有許多水文記錄測站，包括雨量測站、記錄水位、流量等水文測 站及潮位測站等，分別說明如下。

一、雨量

蒐集演算範圍內所有中央氣象局及水利署所轄測站之雨量資料總計 24 站，其中氣象局 20 站，水利署 4 站，各雨量測站之基本概況及分布位置如表 2-1 及圖 2-3 所示。

表2-1 演算範圍內雨量站概況表

圖 2-3 演算範圍內雨量站分布圖 (資料來源：本研究蒐集彙整)

二、水位及流量

鹽水溪及二仁溪流域範圍內現存之水位站共有 52 站，其中屬於水利署架設有 12 站，臺 南市政府架設有 40 站。其中鹽水溪新市站、二仁溪南雄橋(阿蓮(2))及崇德橋等 3 站亦同時記 錄流量資料，各水文測站之基本概況及分布位置如表 2-2 及圖 2-4 所示。

表2-2 演算範圍內水位站概況表

站名 站號 流域 主管機關 X Y 紀錄年份

南雄橋(阿蓮(2)) 1660H009 二仁溪 第六河川局 182140 2532204 1991~迄今 崇德橋 1660H010 二仁溪 第六河川局 184551 2530661 1984~迄今 39號二仁溪橋 1660H011 二仁溪 第六河川局 177980 2533506 2011~迄今 二層行橋 1660H012 二仁溪 第六河川局 170580 2535231 2012~迄今 華醫大橋 1660H013 二仁溪 第六河川局 172771 2540091 2012~迄今 灣裡抽水站水門 W1770202 二仁溪 臺南市政府 166138 2535520 2012~迄今 網寮橋 W1771002 二仁溪 臺南市政府 173161 2544320 2014~迄今 文化站 W1771004 二仁溪 臺南市政府 173577 2545910 2016~迄今

表2-2 演算範圍內水位站概況表

表2-2 演算範圍內水位站概況表

站名 站號 流域 主管機關 X Y 紀錄年份

港口橋 W1774502 鹽水溪 臺南市政府 171873 2554400 2012~迄今 永康排水出水口 — 鹽水溪 臺南市政府 171360 2549500 2017~迄今 海西抽水站旁箱涵橋 — 鹽水溪 臺南市政府 165020 2548950 2017~迄今 海尾滯洪池 — 鹽水溪 臺南市政府 165706 2548700 2014~迄今 (資料來源：水利署地理資訊倉儲中心、臺南市水利局地理資訊平台)

圖 2-4 演算範圍內水文站分布圖 三、潮位

在海象資料部分，本計畫亦蒐集鹽水溪及二仁溪河口周圍潮位資料，潮位測站之概況及 分布位置如表 2-3 及圖 2-4 所示。

表2-3 演算範圍內潮位站概況表

站名 站號 主管機關 TWD97_X TWD97_Y 位置 四草 11781 水利署 158977 2547143 鹿耳門溪

四草漁港出口 (資料來源：水利署地理資訊倉儲中心、港灣環境資訊網)

參、 地文資料

演算範圍內鹽水溪及二仁溪流域之高程，大致上皆為西向東遞減，除了臺南市新化 區、龍崎嶇及高雄市田寮區及內門區地勢較高達 50 公尺以上，其餘地區高程皆為小於 50 公尺的平原地區，沿海地區高程，高程分布情形詳如圖 2-5。

圖 2-5 演算範圍內數值高程圖 (資料來源：本研究蒐集彙整)

二、交通系統

演算範圍聯外交通路線發達，除了高鐵及臺鐵之外，尚有國道一號公路(中山高速公 路)、國道三號公路(南部第二高速公路)、國道八號公路、臺 86 線(東西向快速道路)、臺 1 線、臺 3 線、臺 17 線、臺 17 甲線、臺 17 乙線、臺 19 線、臺 19 甲線、臺 20 線、臺 28 線、臺 39 線及縣道 177、178、180、182 與其他市區道路等聯外道路，交通路網分布 情形如圖 2-6 所示。

圖 2-6 演算範圍內交通路網圖 (資料來源：本研究蒐集彙整)

三、土地利用

根據內政部營建署國土測繪中心民國 96 年國土利用調查資料，演算範圍內土地利用以農 業用地為主，主要分布在鹽水溪流域及二仁溪流域中下游，約佔全區面積 38.87%；其次為森 林用地，主要集中在二仁溪中上游，約佔全區面積 22.52%；第三則為建築用地，主要集中在 舊臺南市區及永康區、仁德區及新營區，約佔全區面積 13.65%，其餘各土地利用之分布情形 如表 2-4 及圖 2-7 所示。考量到環境的快速變化及實際需求，本計畫蒐集內政部國土測繪中 心於 105 年更新之土地利用調查資料，以了解研究區域範圍內的土地利用情形。分析仁德區 更新前後之土地利用情形可知，相較 96 年與 105 年調查成果可發現農業用地減少約 8%、其 他用地減少約 1%，主要變更為交通、水利、公共及建築使用，各項用地變化及分布情形(資 料來源：本研究蒐集彙整)

表 2-5 及圖 2-8、圖 2-9 所示。

表2-4 演算範圍土地利用概況表

(資料來源：本研究蒐集彙整)

圖 2-8 仁德區土地利用概況圖(96 年) (資料來源：本研究蒐集彙整)

圖 2-9 仁德區土地利用概況圖(105 年) (資料來源：本研究蒐集彙整)

四、水利設施

圖 2-10 演算範圍內水門分布圖 (資料來源：本研究蒐集彙整)

(三) 現有滯蓄洪設施

本研究蒐集滯蓄洪設施資料包括滯洪池與抽水站，分述如下。

1. 滯洪池

演算範圍內共有 18 處滯洪池，總滯洪量為 441.19 萬噸，其中鹽水溪流域有 15 處，

主要集中在新市區的南部科學工業園區，由南部科學工業園區管理局管理，多為兼具 景觀及遊憩功能之滯洪池；二仁溪流域則有 3 處，皆位於仁德區，各滯洪池之概況及 分布位置如

及圖 2-11 所示。位於研究區域之 3 處滯洪池，仁德滯洪池(北池、南池)與港尾溝滯 洪池相關資訊分述如下。

(1) 仁德滯洪池

仁德滯洪池為依據「易淹水地區水患治理計畫第 2 階段」實施計畫設置，地點位 於萬代橋下游左岸，總面積 24 公頃。

滯洪池共分為南、北兩池，其北池功能為收集塗庫仔排水上游集水區，包含雨水 下水道仁德四街 Q 幹線、仁中街 R 幹線、及仁德排水舊河道以北仁德都市計畫區之逕 流，於塗庫仔排水路上游設溢流堤將集水區中上游水量排入滯洪池北池，再以抽排方 式排放滯洪池之內水至三爺溪。

仁德滯洪池南池之功能主要為降低三爺溪排水主流之洪峰流量，透過三爺溪排水 之溢流堤，於水位壅高時分攤部分洪水，待洪峰過後，再以重力方式排除滯洪水量，

可有效降低三爺溪排水洪峰流量約 40cms。

南、北滯洪池最大蓄水面積分別為 16 公頃與 2 公頃，最大蓄水量分別為 4.38 萬 噸及 50.98 萬噸，滯洪池深度均為 4.5 公尺，淺池區池底高程均為 2 公尺，深池區則為 1.2 公尺，預計可增加保護人口約 2 萬人，滯洪池標準斷面圖如圖 2-12 所示，溢流堤 及排洪閘門尺寸詳圖 2-13。

為模擬進出仁德滯洪池水流現象與滯蓄洪情形，本研究將上述進出滯洪池之流向 與進出口型式及於 108 年 9 月 20 日之現場踏勘拍照繪製如圖 2-14 所示。

(2) 港尾溝滯洪池

依據民國 102 年 2 月「易淹水地區水患治理計畫第一階段實施計畫縣管港尾溝排 水出口改善工程(滯洪池及抽水機平台工程)竣工圖(修正)」，顯示因下游長期飽受二仁 溪壅水，致內水無法排水，故採設置 268 公尺背水堤、10 公頃滯洪池，並搭配抽水機 組改善出口段淹水問題，並於中游採高、低地分流方式，設置 3.8 公里疏洪道將港尾 溝溪排水中、上游洪水量疏洪至二仁溪，以解決下游淹水問題。港尾溝滯洪池標準剖 面詳圖 2-15，其溢流堰與排水剖面則詳圖 2-16 所示。

為模擬進出港尾溝滯洪池水流現象與滯蓄洪情形，本研究將上述進出滯洪池之流 向與進出口型式及於 108 年 9 月 20 日之現場踏勘拍照繪製如圖 2-17 所示。

表2-7 演算範圍內滯洪池概況表

圖 2-11 演算範圍內滯蓄洪設施分布圖 (資料來源：本研究蒐集彙整)

圖 2-12 仁德滯洪池標準斷面圖

(資料來源 ：「三爺溪排水仁德滯洪池治理工程」，經濟部水利署第六河川局，民國 103 年)

(a)北池

(b)南池

圖 2-13 仁德滯洪池溢流堤及閘門尺寸

(資料來源 ：「三爺溪排水仁德滯洪池治理工程」，經濟部水利署第六河川局，民國 103 年)

圖 2-14 仁德滯洪池進出口型式流向及現勘照片 (資料來源：本研究蒐集彙整)

圖 2-15 港尾溝滯洪池標準斷面圖

(資料來源 ：「三爺溪排水仁德滯洪池治理工程」，臺南市政府水利局，民國 102 年)

圖 2-16 港尾溝滯洪池溢流堰及閘門尺寸

(資料來源 ：「港尾溝溪排水出口改善工程(滯洪池及抽水機平台工程」，臺南市政府水利局，

民國 102 年)

圖 2-17 港尾溝滯洪池進出口型式流向及現勘照片 (資料來源：本研究蒐集彙整)

2. 抽水站與移動式抽水機

2. 抽水站與移動式抽水機