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示範區洪災災害環境特性分析與淹水潛勢模擬成果

第四章 示範區選訂及基本資料蒐集分析

第二節 示範區洪災災害環境特性分析與淹水潛勢模擬成果

本研究沿用內政部建研所 103 年「都市計畫通盤檢討有關減洪規劃作業手 冊之研議」一案,分析蘆洲都市計畫區洪災災害環境特性與淹水潛勢模擬成果 如下:

壹、地文、抽水站及雨水下水道資料

該研究以大臺北盆地區域降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析,提出示範區 新北市蘆洲區之淹水潛勢模擬資訊分析成果,運用成熟之淹水境況模擬模式及 技術,目前針對臺北盆地之三重蘆洲模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業,圖 4-7 為臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖,其中編號 6 者即為 臺北盆地之三重蘆洲模擬區淹水境況模擬範圍,計畫示範區新北市蘆洲區位於 此範圍內。

在地形資料方面,該研究蒐集經濟部水利署「各河川流域、海岸沿岸土地 利用現況資料庫建置」計畫所完成的數值地形,其格網精度為 5 公尺5 公尺;

此外亦根據民國 95 年內政部完成的國土利用現況調查數化資料,用以決定不 同土地利用格點之曼寧糙度 n 值。在進行二維淹水模擬時,則採用 20 公尺20 公尺密集網格,此網格為 16 個 5 公尺精度原始 DTM 數值地形資料平均值,全 部模擬區域共計有 89,838 點模擬網格。抽水站部分,則以同安、長元、重陽、

溪美、蘆洲、及鴨母港等抽水站現況之抽水機開啟台數以及以最大抽水量排水 之設定,並將區域的下水道系統建置完成後輸入模式中模擬,各抽水站相關資 料如表 4-1 所示,各模式中所建置各抽水站的下水道人孔和管長則如表 4-2,

建置於模式中之下水道系統分佈則如圖 4-8 所示。

該研究淹水潛勢之計算係根據內政部國土利用現況調查數化資料,將模擬 區分為農業用地、交通用地、水利用地、建築用地、工業用地、遊憩用地、養 殖用地、礦業用地、軍事用地及其他用地等,再以不同土地利用狀況來決定曼 寧 n 值。ㄧ般而言,不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生不同的影響,也 造成不同的地表逕流流況,因此每個地區之淹水潛勢與土地利用型式有著一個

相對應之關係。為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模式,提升淹水

表 4-1 三重蘆洲地區抽水站系統資料表

抽水站名稱 人孔數 管長(m)

同安 37 6840

長元 18 3595

重陽 37 9218

溪美 23 5570

蘆洲 82 17693

鴨母港 68 13020

(資料來源:蔡綽芳、柳文成等,2014)

圖 4-8 SOBEK 模式三重蘆洲雨水下水道系統分佈圖

(資料來源:蔡綽芳、柳文成等,2014)

表 4-2 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

編 號 站 名

CWB 編 號 所 屬 縣 市 資 料 蒐 集 年 限 有 效 紀 錄 年 限

2. 各種重現期降雨量:藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析,設 計降雨延時包括24小時、48小時與72小時,而各種重現期計算則包括 重現期為1.1年、2年、5年、10年、20年、25年、50年、100年、200年 及500年。細部運用資料詳見內政部建研所103年「都市計畫通盤檢討 有關減洪規劃作業手冊之研議」第四章。

二、降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同,於許恩菁(1999)研究中 發現,短延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50%–70%,長延時約為 10%–20%;

且短延時之尖峰降雨時間多發生在降雨事件之前段,長延時則多發生於 中後段部份。本計畫初步針對長延時降雨進行討論,利用 SSGM 雨型之特 性,求得合理且具代表性之雨型。至於長延時事件分割之定義如下:

1. 延時為12小時以上:無因次化為24等分 2. 延時為24小時以上:無因次化為48等分 3. 延時為36小時以上:無因次化為72等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站 進行雨型分析,細部資料詳見內政部建研所 103 年「都市計畫通盤檢討 有關減洪規劃作業手冊之研議」第四章。

三、氣候變遷影響之降雨量

近年來,氣候變遷的議題在國際上得到許多重視,並不斷發布相關 研究。2001 年政府間氣候變遷專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change , IPCC)之評估報告提到人類的活動是造成大氣中二氧 化碳濃度增加及全球平均溫度上升的主因,也就是說人類活動的增加會 加速溫室氣體的排放,導致全球化的氣候變遷問題越來越嚴重。並於 2007 年氣候變遷第四次評估報告中指出,過去 100 年(1906~2005 年)全球平 均溫度約上升攝氏 0.74 度,且增溫的幅度將會持續加劇,極端事件(如 海平面上升、熱浪、乾旱、豪大雨、颱風強度增加)發生機率也將偏高。

2011 年經濟部水利署之「氣候變遷水文環境風險評估研究」,針對台 灣北中南之流域進行氣候變遷水文環境風險評估,探討在未來氣候變遷 SRES 情境 A2、A1B、B1 之三種不同假設下之水文變化情況,配合以序率 暴雨連續模擬模式模擬台灣五大流域之未來降雨情況。SRES 情境(The Special Report on Emissions Scenarios)為 IPCC 於 2000 年發表針對 未來全球與區域的社會、經濟、科技、環境等提出了故事情境。分別為 A1、A2、B1、B2 等做為代表,其中英文字母 A 與 B 是區別未來的經濟是

(A)以市場導向發展為重;或(B)以環境保護優先;數字 1 與 2 則分 別表示未來的社會將(1)更朝全球化發展;或(2)開始著重區域特性。

情境說明如下:(Nakicenovic et al., 2000; 許晃雄 et al., 2011) 1. A1情境:描述全球經濟成長快速,全球人口數在21世紀中期達到最高

峰後開始減少,科技發展更新迅速且有效率。全球化的市場經濟導向,

人均所得的差距消失,人類大幅投資教育與提高生活水準。A1 情境群 組下,依據其科技發展的能源使用,可包含以下三個次情境:

(1) A1B:資源上同時運用非石化燃料與石化燃料,發展平衡。

(2) A1T:替代的再生能源發展迅速,並大量減少石化燃料的運用。

(3) A1F1:石化燃料依舊是主要能源的生產源。

2. A2情境:區域性經濟成長世界各地發展不均,導致未開發國家與開發 國家的收入差異仍大,未能採用新的能源技術之情境,A2 的人口成長 率是所有情境中最高的,科技和經濟成長則較緩慢。

3. B1情境:高度描述全球化的世界,人口成長與A1 情境一樣,但是經 濟結構轉為資源、服務為主的經濟型態。全球的環境與社會意識高漲,

強調以結合全世界的力量來追求經濟、社會和環境的永續發展,生產 所需的原物料量減少。

4. B2情境:描述經濟社會環境發展區域化。全球人口仍持續增加但是低 於A2情境,經濟發展程度適中,科技發展不如A1和B1情境快速,但是 更多元。

綜合以上情境,A1B 情境被敘述為未來是經濟成長非常快速的社會,

人口成長趨緩,創新且有效率的科技。該情境下,全球的經濟和文化會 趨近相同,有能力建設一個均富社會,即大幅度減少區域間人均收入的 差異,是以市場導向為發展的經濟體系,發展較為平衡,相較於其他氣 候變遷情境下,為多數科學家認為未來最有可能發展的情境,即未來全 球發展導向會朝向此情境發展。在此情境下,溫室氣體排放比 A1 情境下 的排放較為緩和;但比 B2 情境更為快速增加。因此,依據經濟部水利署 之「氣候變遷水文環境風險評估研究」A1B 情境之雨量倍數作為本計畫之 氣候變遷的條件雨量設定。

本計畫選用鄰近三重蘆洲模擬區之中央氣象局台北測站降雨延時 24 小時之雨量資料,進行 10 年、25 年、100 年及 200 年重現期對新北市蘆 洲區所造成之淹水情況加以模擬分析。選定氣候變遷雨量倍數測站資料 時,依據「氣候變遷水文環境風險評估研究」在淡水河流域內以五堵站 距離台北測站較近,且位於同一 GCM 網格,因此引用該研究報告淡水河 流域五堵站之分析結果,考量未來氣候變遷情境中較中性之 A1B 條件,

設定基期及氣候變遷降雨變化倍數如表 4-5 所示,以五堵站重現期 5 年 1.12 倍率為例,即表示其氣候變遷雨量在 A1B 情境下增加的量為現況雨 量的 12%。因此 10 年、25 年、100 年及 200 年重現期氣候變遷雨量之倍 數設定,分別為 12%、12%、13%以及 14%。

表 4-1 五堵站之未來情境下不同重現期雨量變化倍數

10 年僅些許增加。

重現期 100 年時,蘆洲區現況降雨量模擬之淹水面積多達 226.32 公頃;

而氣候變遷 A1B 情境降雨量模擬之淹水面積增加至 267.08 公頃,比現況雨量 模擬時多增加 40.76 公頃,較原本淹水面積增加約 18%,區域內保佑里、保新 里、正義里、得仁里和復興里淹水範圍有明顯擴大的趨勢,淹水深度亦較深,

可達 0.5-2.0 公尺,而忠義里、長安里、延平里和九芎里交界的淹水範圍雖未 明顯增加,但淹水深度有明顯增加。

重現期 200 年時,蘆洲區現況降雨量模擬之淹水面積多達 273.72 公頃;

而氣候變遷 A1B 情境降雨量模擬之淹水面積增加至 325.64 公頃,比現況雨量 模擬時多增加 51.92 公頃,較原本淹水面積增加約 19%,區域內保佑里、保新 里、正義里、得仁里和復興里淹水範圍不但明顯擴大,淹水範圍內淹水深度深 達 0.5-2.0 公尺之區域亦明顯增加,顯示此條件降雨對區域內危害威脅極大,

而忠義里、長安里、延平里和九芎里交界的淹水範圍雖未明顯增加,但淹水深 度有明顯增加,甚至可達 3.0 公尺以上。

綜合以上四種不同重現期,兩種不同情境設定之降雨量模擬的淹水潛勢範 圍,淹水深度達 0.3 公尺以上之淹水面積統計結果整理如表 4-6 所示。氣候變 遷 A1B 情境與現況之淹水面積比較以增加淹水面積與淹水面積比率說明,在降 雨延時 24 小時條件下,10 年重現期之氣候變遷 A1B 情境比現況增加了 12%的 降雨量,淹水面積對應增加了 11%;而 25 年重現期之氣候變遷 A1B 情境比現 況增加了 12%的降雨量,淹水面積對應增加了 13%;而 100 年重現期之氣候變 遷 A1B 情境比現況增加了 13%的降雨量,淹水面積對應增加了 18%;至於 200 年重現期之氣候變遷 A1B 情境比現況增加了 14%的降雨量,淹水面積對應增加 了 19%;增加之淹水面積比率隨重現期變大而增加。

圖 4-9 現況 10 年重現期淹水情境圖 (資料來源:蔡綽芳、柳文成等,2014)

圖 4-10 現況 25 年重現期淹水情境圖

(資料來源:蔡綽芳、柳文成等,2014)

圖 4-11 現況 100 年重現期淹水情境圖 (資料來源:蔡綽芳、柳文成等,2014)

圖 4-12 現況 200 年重現期淹水情境圖

(資料來源:蔡綽芳、柳文成等,2014)

圖 4-13 氣候變遷降雨條件 10 年重現期淹水情境圖 (資料來源:蔡綽芳、柳文成等,2014)

圖 4-14 氣候變遷降雨條件 25 年重現期淹水情境圖

(資料來源:蔡綽芳、柳文成等,2014)

圖 4-15 氣候變遷降雨條件 100 年重現期淹水情境圖 (資料來源:蔡綽芳、柳文成等,2014)

圖 4-16 氣候變遷降雨條件 200 年重現期淹水情境圖

(資料來源:蔡綽芳、柳文成等,2014)

表 4-6 新北市蘆洲區氣候變遷淹水模擬面積統計

另綜合參考專家諮詢會議與各單位訪談之建議,擬定調適策略 2 為都市計 畫區對淹水總體積進行逕流分擔,依據「內政部營建署都市總和治水綱要計畫」

另綜合參考專家諮詢會議與各單位訪談之建議,擬定調適策略 2 為都市計 畫區對淹水總體積進行逕流分擔,依據「內政部營建署都市總和治水綱要計畫」