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研究設計

在文檔中 摘 要 (頁 33-53)

本章主要說明研究設計方法、流程及問卷內容,並將本研究評估 因子加以說明。

3-1 研究流程

本研究將透過意見訪談與文獻回顧的方式,初步將都市洪災成因 與災後復原影響因子選取出來,再透過層級分析法將評定各影響因子 彼此之間的重要程度,研究流程如圖3-1 所示。

圖3-1 研究流程 資料來源:本研究整理

意見訪談、文獻回顧

影響因子

問卷調查

層級分析法

重要影響因子訂定

結果與建議

3-2 研究設計

本研究將問卷分為兩大部分,都市洪災產生與影響災後恢復之因 素探討,依據林文欽等【41】利用模糊德菲法針對都市洪災對建築物 使用影響因素調查為問卷架構,後續透過問意見訪查與文獻回顧彙整 得到相關影響因子,分別如圖3-2、3-3 所示。

都 市 洪 災 產 生 因 素

自然環境層面

土地開發層面

人為外在層面

降雨強度大、集中 地理地勢低窪 潮汐影響 越域效應 不透水面增加

集水區水土保持遭破壞 土地不當利用與變遷

區域排水設計未隨都市開發適時檢討 都市地區缺乏滯洪池等調洪減洪設施 民眾缺乏災害意識

河川行水斷面減少

抽水、排水等水利設施失效 防洪排水工程無法短時間完工

標的層 目標層 影響評估因子層

超抽地下水

圖3-2 都市洪災產生因素

圖3-3 影響災後恢復因素 影

響 洪 災 後 續 恢 復

衛生環境層面

基本民生生活層面

受災處狀況層面

疾病傳染 廢棄物處理

相關醫療處理與空間 物價上漲

維生系統破壞 收入減少 受災程度 災害延時

民眾心態 政府援助

標的層 目標層 影響評估因子層

災民型態

對外交通

3-3 研究對象

本研究分為都市洪災產生與影響災後恢復之因素兩大部分做探 討,都市洪災產生因素探討部分,考慮以過去有參與防洪整治等相關 工程人為為主,本研究選擇對象為:學者(3 人);工程師、顧問師

(7 人);政府機關人員(15 人);總共 25 位人員參與,依照其本身 實務經驗填寫本問卷。影響災後恢復因素部分,本研究選定以過去經 常受水患之苦的汐止地區居民為主要問卷對象,總共30 位民眾,由 於其過去遇到相關經驗較多,故對於本問卷能提出較多的貢獻。由於 一般民眾可能對於填寫問卷方式較不清楚而易產生誤差,故影響災後 復原因素問卷,採用研究人員利用問答方式填寫問卷。

3-4 都市洪災產生因素評估因子說明

本論文將都市洪災之成因分為下列三個層面:(1)自然環境層 面;(2)土地開發層面;(3)人為外在層面等三個方向,各要項探討 內容,概述如下:

一、自然環境層面

(一)降雨強度大、集中

台灣都市地區雨水下水道大多採用五年一次暴雨頻率當設計標 準,以北縣為例,淡水、汐止、三重採用五年一次暴雨頻率作為雨水 下水道設計標準,平均暴雨強度約為78.8 釐米。新莊、板橋、新店 等地則採用三年一次暴雨頻率作為設計標準,平均約為73.8 釐米。

倘若降雨量超過此設計標準,即超過78.8 或 73.8 釐米時,則所設計 的雨水下水道將無法負荷如此大量的降雨,而導致市區淹水。

納莉颱風期間,自 9 月 15 日 11 時起,開始持續性降雨,在 17 日清晨達到降雨高峰,依照監測所得的資料顯示,17 日凌晨 0 時至 1 時大直氣象站之降雨量達93.5 公釐,凌晨 4 時至 5 時更高達 127.5 公 釐;內湖氣象站凌晨0 時至 1 時降雨量達 109.5 公釐,凌晨 4 時至 5 時更高達148.5 公釐。如此驚人降雨量皆造成台北縣多處地區產生淹 水現象。

(二)地勢低窪、地層下陷

台灣地區西南部彰化、雲林、嘉義等縣沿海地區,由於養殖漁業 超抽地下水,造成相當嚴重之地層下陷,導致地勢低窪,已影響到既 有海堤之禦潮及排水功能,產生無法正常擋水、排水之現象,造成地 區性之淹水災情。除了沿海地區因養殖漁業超抽地下水導致地層下陷 外,都市地區因開發未做好擋土措施等,導致開發附近建築物地基遭 淘空,而有下陷的現象產生,近年來高雄捷運開發便有此現象產生,

日後若暴雨降下,極有可能會有洪患的產生。

(三)潮汐影響

一般排水系統,大多將洪水排入河川或大海中,倘若排水時遇海 水漲潮,出水口高程位於海平面以下,會有迴水現象產生,造成雨水 無法順利排入河川或大海;反之,若洪峰到達時正好遇到退潮,出水 口高程高於海平面,則渠道內水位快速下降,發生洪災之機率將大幅 降低。民國85 年賀伯颱風侵襲台灣地區,其間正逢農曆 15、16 之大 潮位期,造成河川之洪水無法宣洩,河川水位暴漲,導致沿岸淹水

【18】。

二、土地開發層面

(一)越域效應

都市大量開發造成地形改變,尤其以山坡地最為嚴重,在未大量

開發前各地區排水系統尚能負荷該地區降雨量。而在都市大量開發 後,不僅造成不透水面增加,當雨降到地面形成漫地流,原本應流到 甲區的水流,都市開發造成地形變化,因而漫地流流至乙區,造成乙 區水量增加,而排水系統卻未因開發而改變,導致排水系統無法負荷 產生淹水現象。此現象出現在許多已開發地區,後續由於都市變更、

改建、開發等原因,而造成地形改變影響淹水的原因。

(二)不透水面增加、逕流增加

近年來隨著經濟的蓬勃發展,都市地區土地利用大幅改變、建築 物增加,導致地表不透水表面大量增加,造成都市入滲量減少,逕流 係數加大,又因近年來降雨量增加,當豪雨發生時,超滲水量無法隨 著下水道系統排入河川中,使集水區集流時間縮短、直接逕流體積上 升,造成洪峰流量加大及洪峰提前到達,形成洪災。如圖3-4 所示。

都市開發對淹水現象會產生極大影響,其主要原因是因地表不透 水面的增加,即「不透水表面率」(percentage of impervious area,簡 稱IMP),用以評估都市中不透水面積佔都市全部面積的比例,其比 例越高代表開發密度越高。

圖3-4 逕流量與開發關係圖

英國的Hall 曾經針對位於英格蘭東南部的 Crawter 溪集水區(面 積為4.7 平方公里)做分析,由 1954 年至 1973 年期間的水文記錄發 現,隨著集水區內的新市鎮Crawley 的人為開發與日增加,當其不透 水表面率超過20%時,該處的年最大洪水量便有極明顯的升高現象。

另外,成功大學建築研究所曾針對台北市及台南市的都市透水性進行 實地調查。以田野調查的方式分析此兩都市各類分區的透水性能,証 明隨著時間改變,都市開發密度也相對增高,都市不透水表面率日趨 升高,造成都市洪災發生機率的增加【19】。

(三)集水區水土保持遭破壞

由於大量的土地開發,平地已不敷使用,部分地區開始開發山坡 地,集水區遭破壞,倘若為做好水土保持,容易造成大量沖蝕,大量 土石衝入河川,造成水位升上,影響區域排水,造成淹水產生。瑞伯 與芭比絲颱風造成汐止地區嚴重的淹水災害,營建署認為是由於汐止

時間 都市化後逕流量

都市化前逕流量 逕

流 量

地區大量開發,建商未做好水土保持,大量泥沙經由沖刷流入基隆 河,造成淤積嚴重致使水位上漲,淹沒沿岸民房【20】。

(四)區域設計排水未隨都市開發適時檢討

以台北為例,防洪設計乃採用 1973 年前的氣象水文資料,計算 200 重現期為設計標準,謝龍生、鄧慰先【21】認為根據台北氣象站 1898 至 2000 年之降雨資料,其年總降雨量百年來已增加了 268 公釐,

因此目前大台北地區200 年重現期之設計標準是否足夠,易受到質 疑。

(五)土地不當利用與變遷

台灣地區地狹人稠,在土地取得不易,與水爭地的情況下,原本 不適合使用之高敏感性土地,也逐漸在開發行為下,開始改變原有的 土地利用型態,例如河谷地的主要功能原為滯洪區或洪泛區,並不適 合大興土木都市開發,原有的天然排水路,遭到破壞或不當使用,使 洪水所帶來的損失更加嚴重【22】【23】。

(六) 都市地區缺乏滯洪池等調洪與減洪設施

以台北市為例,都市雨水下水道多以五年一次降雨強度(每小時 78.8 公釐)加上 20%之預留量,作為設計標準;而抽水站以五年一次 颱風雨(降雨強度每小時45 公釐),作為設計標準,惟因都會區缺乏 滯洪池、疏洪道、大型雨水貯蓄池等調洪或減洪設施,在90 年納莉

颱風期間,由於降雨量過大且降雨延時過長,洪峰流量無法消減,部 分抽水站自保能力不足,導致玉成等八座抽水站因站房進水而停擺,

造成南港、松山及信義等部分區域嚴重積水【24】

三、人為外在影響層面

(一)防洪排水工程無法短時間完工

台灣地區土地取得不易,尤其是都市地區更是寸土寸金,徵收不 易,防洪排水計畫因用地取得困難,以致於延誤計畫時程,另外因防 洪排水工程整體計畫需鉅額經費,需採分年編列預算逐步提升防洪設 施功能方式辦理,以致無法發揮整體防災功能【25】。

(二)河川行水斷面減少

台灣地區先天地勢峻峭,河川坡度較大,地質脆弱,表土沖蝕較 明顯,降雨較大易將泥沙沖刷進入河道及水庫造成淤積,不利於洪水 宣洩;另外以台北盆地為例,各河川溪流行水區多是被違章建築佔 用,一般營造業之棄土、廢土及大型工程機具或長期家庭之廢棄物,

更是常見堆積於河床或棄置河心中,一遇豪大雨即決提氾濫,垃圾雜 物堵塞河中結構物並阻礙流水造成河道淤積堵塞,且橋樑涵洞等下部 基礎,被急流淘空,崩坍傾斜立現【21】。

(三)抽水、排水等水利設施失效

既有之防洪系統,如監測系統、排水系統等,由於平日無妥善之

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