研究緣起與背景

第一章 緒論

第一節 研究緣起與背景

全 球 暖 化 與 氣 候 異 常 所 產 生 之 集 中 暴 雨 現 象，近 年 來 在 世 界 各 地 造 成 嚴 重 洪 患 ， 如 美 國 2005 年 的 卡 崔 娜 颶 風 幾 乎 摧 毀 紐 奧 良 市 區 ， 並 造 成 路 易 安 那 等 州 共 1833 人 死 亡 ， 經 濟 損 失 達 810 億 美 元 (Knabb, 2005)。至 於 歐 洲，2002 年 中 歐 易 北 河 一 百 年 重 現 期 之 大 規 模 洪 水 氾 濫 造 成 376 人 不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口，經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元(CRED, 2009)。2005 年 多 瑙 河 等 流 域 之 洪 災 事 件 規 模 雖 略 小 ， 仍 舊 造 成 181 人 死 亡 與 數 十 億 歐 元 之 損 失 (CRED, 2009)。

而 2007 年 英 國 中 部 地 區 的 洪 水 事 件 ， 嚴 重 衝 擊 英 國 ， 估 計 損 失 達 35 億 英 鎊 (FRMRC, 2009)。

臺 灣 位 處 太 平 洋 與 歐 亞 大 陸 交 界 地 帶，深 受 海 洋 與 大 氣 交 互 影 響，加 上 島 內 地 形 垂 直 變 遷 度 大，氣 候 變 遷 影 響 甚 為 顯 著。過 去 100 年(1906~2005 年 )， 全 球 平 均 表 面 溫 度 上 升 速 率 為 0.074℃ /10 年 ， 過 去 50 年 的 暖 化 速 度 0.13℃ /10 年 (圖 1-1)；臺 灣 過 去 30 年 暖 化 速 度 0.25℃ /10 年 ， 是 百 年 上 升 幅 度 (0.15℃ /10 年 )的 1.7 倍 。 Tseng et al. (2009) 根 據 潮 位 資 料 統 計，1961-2003 年 間 東 亞 地 區 臺 灣 附 近 之 海 平 面 上 升 速 度 約 2.4 公 釐 /年 ， 較 同 時 期 的 全 球 平 均 海 平 面 上 升 速 率 1.8 公 釐 /年 為 高；而 1993-2003 年 期 間 的 潮 位 資 料 分 析 顯 示 上 升 速 率 提 高 到 5.7 公 釐 /年，遠 高 於「 聯 合 國 政 府 間 氣 候 變 遷 委 員 會 」 (IPCC)所 公 佈 之 同 時 期 全 球 平 均 海 平 面 上 升 速 率 3.1 公 釐 /年 。

根 據 2011「 臺 灣 氣 候 變 遷 科 學 報 告 」顯 示，台 灣 地 區 年 平 均 溫 度 變 化 近 年 有 上 升 之 趨 勢(圖 1-2)， 在 2000 年 以 前 臺 灣 發 生 極 端 強 降 雨 颱 風 的 頻 率 約 2 年 一 次 左 右 ； 2000 年 以 後 發 生 頻 率 增 加 為 1 年 至 少 發 生 一 次 以 上 的 極 端 強 降 雨 颱 風 ，2009 莫 拉 克 颱 風 為 將 近 40 年 來 排 名 第 一 之 極 端 強 降 雨 颱 風 ， 因 此 2000 年 後 受 「 極 端 降 雨

颱 豪 雨 所 造 成 的 水 患 。 氣 象 局 觀 測 資 料 同 時 顯 示 ， 臺 灣 地 區 每 年 總 降 雨 量 沒 有 明 顯 變 化 ， 但 是 降 雨 總 時 數 明 顯 減 少 ， 顯 現 降 雨 強 度 逐 漸 增 強 ， 對 環 境 的 衝 擊 強 度 提 高 ， 成 災 的 機 率 大 為 增 加 。 以 凡 那 比 颱 風 為 例 ， 單 單 高 雄 市 區 一 天 就 降 下 535 毫 米 的 雨 量 ， 是 81 年 來 最 高 紀 錄，造 成 高 雄 市 義 華 路、澄 清 路 一 帶 道 路 嚴 重 淹 水，相 較 2001 年 潭 美 颱 風，在 高 雄 市 區 單 日 最 大 雨 量 470 毫 米，2009 年 莫 拉 克 風 災 ， 單 日 雨 量 476 毫 米 ， 有 些 微 增 加 之 現 象 。 時 雨 量 紀 錄 部 分 ， 岡 山 在 19 日 下 午 3~4 時 達 到 122.5 毫 米，鳳 山 在 下 午 1～ 2 時 出 現 125 毫 米 ， 以 及 左 營 在 下 午 3～ 4 時 之 間 出 現 87 毫 米 的 雨 量，也 都 創 下 新 的 降 雨 紀 錄 。 至 於 山 區 降 雨 部 分 ， 屏 東 瑪 家 單 日 累 積 雨 量 1,080 毫 米 ，19 日 下 午 1~2 點 之 間 ， 也 創 下 時 雨 量 121.5 毫 米 的 紀 錄 。

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～1990 年之間平均溫度變化

(資料來源：IPCC 第四次評估報告，圖 TS.6)

(資

計

第一章 緒論 壹 、 蒐 集 彙 整 有 關 都 市 計 畫 中 綜 合 治 水 相 關 文 獻 與 案 例 ， 研 提 都 市 計 畫 審 議 中 應 觸 及 相 關 面 向 之 建 議

依 據 建 研 所「 利 用 公 園 及 學 校 設 置 滯 洪 設 施 及 貯 留 洪 水 再 利 用 之 研 究 （2009）」 研 究 指 出 ， 德 國 柏 林 將 滯 洪 與 貯 留 設 施 分 散 設 置 於 都 市 開 放 空 間 中 ， 以 「 源 頭 消 減 逕 流 」（Source Control） 的 方 式 處 理 都 市 水 問 題 ， 效 率 較 傳 統 的 管 線 末 端 處 理 （End-of-pipe） 處 理 方 式 效 果 較 高 （Klaus et al.,2000）。 日 本 都 市 區 域 則 廣 泛 設 置 滯 洪 與 貯 留 設 施 ， 東 京 地 區 的 設 置 數 佔 全 日 本 之 77.5%， 洪 峰 流 量 減 少 了 40%（ Katsuyoshi et al.,1993）。 另 依 據 環 保 署 「 研 析 都 市 分 離 式 雨 水 下 水 道 系 統 水 質 污 染 管 理 制 度 專 案 計 畫 （2012）」 指 出 ， 都 市 地 區 設 置 之 滯 洪 與 貯 留 設 施 除 了 減 洪 功 能 外，對 於 污 染 削 減 亦 有 相 當 貢 獻。因 此，在 利 用 都 市 區 域 之 開 放 空 間，設 置 滯 洪 與 貯 留 設 施 ， 形 成 區 域 的 雨 水 滯 蓄 系 統，有 助 於 減 輕 都 市 化 造 成 之 水 環 境 改 變 並 提 升 民 眾 生 活 品 質 。

目 前 非 都 市 土 地 開 發 審 議 規 範 第 22 條 明 訂 「 基 地 開 發 後 ， 包 含 基 地 之 各 級 集 水 區，以 二 十 五 年 發 生 一 次 暴 雨 產 生 對 外 排 放 逕 流 量 總 和 ， 不 得 超 出 開 發 前 之 逕 流 量 總 和 。 並 應 以 一 百 年 發 生 一 次 暴 雨 強 度 之 計 算 標 準 提 供 滯 洪 設 施 ， 以 阻 絕 因 基 地 開 發 增 加 之 逕 流 量……」， 然 考 量 近 年 來 受 氣 候 變 異 之 影 響 ， 降 雨 強 度 與 延 時 屢 創 新 高，阻 絕 因 基 地 開 發 而 增 加 逕 流 量 所 設 置 之 滯 洪 池 功 能 無 法 充 份 彰 顯 ， 亦 即 降 雨 延 時 過 長 時 ， 降 雨 之 尖 峰 流 量 無 法 透 過 滯 洪 池 的 設 置 而 有 效 減 低 流 域 中 下 游（ 都 會 地 區 ）之 入 流 量 。 都 市 地 區 並 未 有 明 確 滯 洪 空 間 設 置 規 範 ， 本 計 畫 將 蒐 集 彙 整 有 關 滯 洪 空 間 、 都 計 定 期 通 盤 檢 討 實 施 辦 法 及 其 優 先 示 範 案 例 、 內 水 防 治 策 略 、 都 市 淹 水 調 適 策 略 等 ， 以 研 提 都 市 計 畫 審 議 中 應 觸 及 相 關 面 向 之 建 議 。 貳 、 以 示 範 區 模 擬 成 果 ， 提 出 都 市 計 畫 審 議 檢 討 與 模 擬 技 術 操 作 手 冊

地 文 環 境 變 化 使 水 文 量 產 生 變 化，地 形 地 貌 的 改 變 影 響 地 表 逕 流 量 ， 當 不 透 水 面 積 增 加 、 地 表 植 被 減 少 ， 將 降 低 入 滲 率 、 土 壤 保 水 機 能、森 林 植 被 截 流 能 力，暴 雨 後 地 表 匯 流 速 度 加 快，水 土 流 失 ， 不 但 增 加 了 洪 峰 流 量 ， 又 造 成 河 床 淤 積 。

目 前 因 流 域 治 理 與 城 鄉 發 展 整 合 相 關 規 範 與 法 令 尚 不 完 備，故 需 透 過 未 來 國 土 計 畫 或 現 行 之 區 域 計 畫 與 都 市 計 畫 規 範 與 法 令 體 系，執 行 相 關 的 災 害 管 理 工 作。本 研 究 將 透 過 水 文 與 水 理 分 析 模 式 ， 考 慮 氣 候 變 遷 條 件 造 成 之 極 端 降 雨 及 都 市 開 發 對 都 市 淹 水 衝 擊 影 響 進 行 模 擬，分 析 模 式 包 含 極 端 降 雨 及 都 市 開 發 對 降 雨 逕 流 影 響 之

「 水 文 模 式 」、 面 對 極 端 降 雨 及 都 市 開 發 等 條 件 時 區 域 容 受 力 評 估 分 析 之 「 水 文 因 子 評 估 」， 以 及 對 易 淹 水 地 區 淹 水 影 響 之 「 二 維 淹 水 模 式 」。 應 用 下 述 淹 水 模 擬 分 析 模 式 ， 以 流 域 防 災 觀 點 審 視 都 市 發 展 定 位 ， 並 提 出 都 市 可 行 之 防 範 策 略 。

1.水 文 模 式：包 含 日 雨 量 頻 率 分 析、頻 率 分 析 理 論、降 雨 強 度 -延 時 -頻 率 分 析 、 重 現 期 流 量 分 析 、 應 用 集 水 區 水 文 模 式 進 行 集 水 區 逕 流 模 擬 等 。

2.水 文 因 子 評 估 ： 包 含 雨 量 測 站 、 日 暴 雨 量 頻 率 分 析 、 雨 型 分 佈 、 降 雨 損 失 估 計 、 合 理 化 公 式 、 三 角 形 單 位 歷 線 等 。

3.二 維 淹 水 模 式 ： 模 式 考 慮 降 雨 逕 流 、 河 川 渠 流 、 雨 水 下 水 道 、 二 維 地 表 漫 地 流 等 模 擬 條 件 。 本 計 畫 採 用 模 式 進 行 一 維 渠 道 流 演 算 、 雨 水 下 水 道 演 算 及 二 維 漫 地 流 演 算 。

本 計 畫 將 整 合 前 述 模 擬 結 果 與 綜 合 治 水 相 關 文 獻 與 案 例，提 出 都 市 計 畫 審 議 檢 討 ， 並 依 評 估 模 擬 技 術 提 出 操 作 手 冊(主 要 包 括 有 模 式 技 術 選 擇 、 模 式 參 數 考 量 、 符 合 相 關 規 範 之 可 行 性 策 略 項 目 及 模 式 評 估 案 例 及 成 果 等)， 供 後 續 研 究 與 政 策 推 行 時 之 參 考 使 用 。 參 、 辦 理 專 家 諮 詢 會 議 ， 以 凝 聚 都 市 計 畫 行 政 界 及 實 務 界 共 識 ， 發 揮 防 洪 治 水 影 響 力

第一章 緒論 本 計 畫 將 於 示 範 區 選 定 、 都 市 淹 水 調 適 策 略 效 益 模 擬 評 估 、 都 市 計 畫 通 盤 檢 討 納 入 綜 合 治 水 之 審 議 組 織 及 制 度 建 議 等 3 個 階 段 ， 辦 理 專 家 諮 詢 會 議，邀 請 都 市 計 畫 行 政 界 及 實 務 界 專 業 人 士 針 對 各 階 段 成 果 提 供 意 見 交 流 ， 以 取 得 各 界 共 識 ， 期 能 發 揮 防 洪 治 水 影 響 力 ， 並 在 有 限 空 間 與 經 費 的 條 件 下 ， 將 防 洪 治 水 功 能 最 大 化 。

本 計 畫 為 進 行 二 維 淹 水 模 式 模 擬，已 完 成 基 本 資 料 蒐 集、整 理 ， 包 括 ： 地 文 資 料 、 水 文 資 料 、 公 共 設 施 資 料 、 社 經 資 料 、 歷 年 颱 洪 事 件 之 淹 水 調 查 資 料 與 相 關 研 究 及 參 考 文 獻 資 料。蒐 集 分 析 示 範 區 域 內 各 雨 量 站 、 流 量 站 之 歷 年 記 錄 及 區 域 相 關 降 雨 頻 率 資 料 ， 設 定 氣 候 變 遷 降 雨 之 洪 災 情 境 ， 利 用 二 維 漫 地 流 演 算 ， 配 合 示 範 區 域 的 之 DTM 數 值 資 料 、 曼 寧 n 值 ， 利 用 設 定 降 雨 事 件 作 為 輸 入 條 件 ， 進 行 淹 水 模 擬 演 算 ， 可 適 當 反 應 模 擬 地 區 之 地 文 及 水 文 特 性 。 本 團 隊 使 用 之 數 值 水 理 模 式 ， 可 考 慮 山 區 逕 流 量 、 一 維 河 川 渠 流 、 地 表 漫 地 流 及 雨 水 下 水 道 等 多 種 不 同 流 況 ， 以 進 行 整 合 演 算 ， 可 適 當 反 應 模 擬 地 區 之 地 文 及 水 文 特 性 ， 該 模 式 累 積 多 年 研 發 經 驗 ， 已 成 功 應 用 於 國 內 不 同 案 例 之 淹 水 潛 勢 模 擬，淹 水 模 擬 結 果 可 搭 配 地 理 資 訊 系 統 以 從 事 後 續 規 劃 分 析 應 用 及 防 洪 治 水 之 依 據 。

第二章 文獻回顧

第二章 文獻回顧

第一節 我國中央單位暨各縣市相關計畫回顧

有 關 綜 合 治 水 理 念 納 入 都 市 計 畫 通 盤 檢 討 評 估 部 分，先 就 與 計 畫 有 關 之 中 央 （ 如 內 政 部 、 內 政 部 建 築 研 究 所 為 主 ）、 各 縣 市 相 關 法 令 、 組 織 編 制 、 規 範 及 相 關 計 畫 初 步 回 顧 ， 未 來 則 將 蒐 集 國 內 外 總 合 治 水 相 關 案 例 ， 待 基 礎 資 料 蒐 集 與 國 內 參 考 文 獻 分 析 時 ， 進 一 步 探 討 。

1.中 央 單 位 ：

內 政 部 近 年 針 對 都 市 計 畫 開 發 及 設 計 等 作 業 陸 續 完 成 法 制 化 ， 相 關 法 令 詳 如 表 2-1。

表 2-1 內政部近年有關都市計畫開發及相關法令規範

都 市 計 畫 法 民國28 年 06 月 08 日 民國99 年 05 月 19 日 建 築 技 術 規 則 民國34 年 02 月 26 日 民國101 年 12 月 25 日 都 市 計 畫 樁 測 定 與 管 理

辦 法 民國63 年 06 月 18 日 民國90 年 08 月 30 日 都 市 計 畫 公 共 設 施 保 留

地 臨 時 建 築 使 用 辦 法 民國63 年 12 月 05 日 民國100 年 11 月 16 日 都 市 計 畫 定 期 通 盤 檢 討

實 施 辦 法 民國64 年 05 月 29 日 民國100 年 01 月 06 日 都 市 計 畫 分 區 發 展 優 先

次 序 劃 定 原 則 民國66 年 06 月 30 日 民國88 年 06 月 29 日 各 級 都 市 計 畫 委 員 會 組

織 規 程 民國68 年 11 月 19 日 民國93 年 04 月 28 日 都 市 計 畫 工 業 區 檢 討 變 民國83 年 09 月 23 日 民國100 年 12 月 23 日

法 令 名 稱 頒 布 日 期 最 新 修 正 日 期 更 審 議 規 範

都 市 計 畫 工 商 綜 合 專 用

區 審 議 規 範 民國85 年 07 月 02 日 民國95 年 01 月 13 日 都 市 計 畫 媒 體 事 業 專 用

區 審 議 規 範 民國85 年 12 月 02 日 民國95 年 01 月 13 日 都 市 計 畫 農 業 區 變 更 使

用 審 議 規 範 民國86 年 02 月 17 日 民國98 年 09 月 24 日 非 都 市 土 地 申 請 新 訂 或

擴 大 都 市 計 畫 作 業 要 點 民國86 年 09 月 26 日 民國93 年 04 月 30 日 都 市 計 畫 容 積 移 轉 實 施

辦 法 民國88 年 04 月 06 日 民國99 年 11 月 05 日 都 市 計 畫 法 台 灣 省 施 行

細 則(新 版 ) 民國89 年 12 月 29 日 民國92 年 02 月 26 日 都 市 計 畫 公 共 設 施 用 地

多 目 標 使 用 辦 法 民國92 年 06 月 27 日 民國101 年 09 月 27 日

多 目 標 使 用 辦 法 民國92 年 06 月 27 日 民國101 年 09 月 27 日