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本研究探討生態入滲池保水性能研究,期望能以建築的觀點出 發,探討降雨時在小型建築基地內以「入滲池」的手法增加土地保水 能力,並計算貯集滲透雨水量多寡,以期將雨水短暫貯集於基地內,

減輕公共排水設施的負擔。

目前台灣過多不透水設計,使大地喪失良好吸水、滲透、保水的 能力,在土地使用集約的台灣,適合發展多目的使用的生態入滲池,

平時可做廣場、停車場、公園…等用途使用,又可提供暴雨貯集滲透 之用途。本研究所得到之成果結論如下:

1. 生態入滲池手法形式彙整分析

彙整國內外案例,分析整理各種形式手法之生態入滲池,作為未 來設計案例參考。

2. 建立本土基礎資料

以南部地區地質沙土為研究對象,本試驗場實測之飽和滲透係數 K 值為 5×10-5m/s、降雨強度設定在 100 到 20mm/hr 之間模擬入滲試 驗。

3. 建立生態入滲池暨人工雨場模擬試驗場

建立降雨入滲模擬模型,短時間內收集各種降雨強度之實驗結 果。本生態入滲池之貯集體積為 17.05m3,當積水深度為 60 公分約

在8 小時 19 分鐘可以入滲完畢。 積水深度(cm) 86400 864 864 8.64 8.64 0.0864 0.0864 0.0008

64

0.000864 0.00000864 積水時間(s) 86400(一天) 86400(一天) 86400(一天) 86400(一天) 86400(一天) 建議設置深度

圖 4-1 生態入滲池建議設計深 H 度與土壤滲透係數 k 對應圖

果,如果無法進行現場滲透實驗,可參考地質鑽探資料之滲透係數 k 值,誤差請設計者酌以列入設計考量。

表 4-2 不同方式測的之土壤滲透係數 K 與積水時間之關係

設計深度 H 為六十公分 積水時間

實驗實測結果 8 小時 19 分 以葛洛夫入滲儀實測之 k 值(5×10-3cm/s) 3 小時 20 分

綠建築解說與評估手冊砂土之滲透係數 K(10-3cm/s) 16 小時 20 分 地質鑽探資料之滲透係數 k 值(8.11702×10-4cm/s)* 20 小時 32 分

*地質鑽探資料之滲透係數 k 值之估算方法,請參照表 4-3。

表 4-3 以地質鑽探資料簡易估算土壤滲透係數 k 值:

顆粒分析(%)

土壤種類 礫石 砂 沉泥 黏土

組成比例 0 81 17 2 土壤滲透係數 K 值 10-3 10-5 10-7 10-9

平均 K 值** 81%×10-5+17%×10-7+2%×10-9=8.11702×10-6

**此一估算法為一簡易估算 k 值之方法,雖無物理上學理之根據,但仍可估算出 大約之 k 值。

2. 後續研究建議

本研究以台南地質狀況和降雨特性作為試驗模擬的假設,未來應 進一步改變各種控制變因,例如:地質狀況的模擬〈不同鋪面、不同 土質、不同滲透係數…等〉、不同雨形設計…等,進行模擬試驗研究,

建立更完整、豐富的本土生態入滲池設置參考依據與設計準則。

參考文獻

1. 吳明峰,1993 年六月,台灣地區紋溝間土壤沖蝕及其降雨強度之 關係-量測分析,台大農工所碩士論文

2. 林憲德、廖朝軒,2002 年 12 月,都市生態 貯集水循環技術之研 究,內政部建研所

3. 林子平,1998 年 6 月,基地保水性能實驗解析,成大建研所碩士 論文

4. 王如意、易任,1996 年 7 月,應用水文學,國立編譯館

5. 歐陽嶠暉,2002 年,都市環境學,詹氏書局

6. 虫明功臣、石崎勝義等,1989 年 4 月,水環境的保全與再生,山 海堂

7. 國松孝男、菅原正孝,1988 年 2 月,都市水環境的創造,技報堂

8. 林子平,2001 年 6 月,都市水循環之研究-地表不透水率之調查及 逕流量實測解析,成大建研所博士論文

附錄

一、 葛洛夫入滲儀操作流程 二、 儀器規格

三、 生態入滲池設計圖說

A. 成功大學建築系人工溼地暨雨水中水入滲實驗場地設計圖說 A-1 建築系人工溼地、雨中水暨再利用設施平面配置圖

B.試驗場設計圖說 B-1 試驗場配置

B-2 雨水滲透區剖面圖 B-3 組合式隔水板設計圖 B-4 人工降雨器噴頭配置圖 四、期初、期中、期末會議審查回覆

一、葛洛夫入滲儀操作流程

組裝葛洛夫滲透儀 組裝完成 開挖試驗孔

清理土鏟 清理滲透面

試驗井開挖完成 架設葛洛夫滲透儀 現地架設完成

外管注入水 抽除館內氣泡

調整內管定水頭高度 內管柱刻度 讀取並紀錄刻度

試驗井內水頭高度(五公分)

二、儀器規格

1.未飽和水分計

Sentek,DIVINER2000

含四支預埋管

規格:

1. 液晶直讀顯示

2. 測定原理:16Bit 高頻電容式,隔離式測量方式

3. 測定範圍:0~飽和體積土壤水分

4. 主機可儲存 99 筆量測值

5. 水分感測探感有 100M×4 支

6. 感測頭可依所需深度任意調整及測量

7. 測量速度反應快精確度高,可達±0.9%

8. 解析度可達 0.0001m3/m3

9. 土壤水分量測不受土壤 PH 及鹽分等因素干擾

10. 量測區域可達館外 10CM 邊幅

廠商:Sentek Pty Ltd.

2.水位計

型號:PR-36W

量測範圍:0-1M

量測精度:0.1%FS

Cable:10M

3.流量計

型號:BR40-P1-PS-2

顯示:6 位數 LCD,內含鋰電池,可用五年

功能:瞬間流量指示(單位:L/MIN 或 M2/HR)

口徑:40mm

材質:外殼銅合金,內部:ABS RESIN,葉輪:PVDF

接續方式:牙口

發信單位:1L

溫度:室溫(50℃以下)

4.資料記錄器

現有紀錄計更新擴充頻道及軟體(8 通道類比輸入,1 通道脈衝輸入)

記錄器型號:WS12-0801 類比輸入:8 通道

脈衝輸入:1 通道 記錄容量:

A. 類比:11500 筆資料每通道, 可循環記錄 B. 脈衝:8100 筆資料, 可循環記錄

精確度:12bit

記錄間隔:1 ~ 60 分鐘、2、3、4 小時或整時觀測。

資料通信格式:9600, N, 8, 1。

附 LCD 顯示,可顯示時間、電池電壓、各通道數值。

電源:6.5 ~ 15VDC。

可擴接有線式與無線式數據機或網路設備。

For Windows 98 / XP/2000 環境。

全中文化操作介面。

使用環境:溫度 –15 ~ 55℃以內

濕度 95﹪RH 以內

5.定水頭儀(給水槽、自計流量計、注水管、空氣抽除器、水位定位氣泡管)

6.綜合型手持採土器

7.葛洛夫滲透儀

8.雨量計

型號:TR-011

檢測方式到轉方式

量測範圍:0~100mm/H

9.人工造雨計

噴嘴、抽水機、控制閥、固定座、配管

設備空間:馬達 60*60*60CM3

電壓 220

三、 生態入滲池設計圖說

築基地保水貯集技術設計規範與法制化之 研究--子計畫一生態池工法性能實驗解析

A. 成功大學建築系人工溼地暨雨水中水入滲實驗場地設計圖說 A-1 建築系人工溼地、雨中水暨再利用設施平面配置圖

B.試驗場設計圖說 B-1 試驗場配置

B-2 雨水滲透區剖面圖

B-3 組合式隔水板設計圖 植草磚

B-4 人工降雨器噴頭配置圖

四、期初與期中會議審查意見答覆

內政部建築研究所「建築基地保水貯集技術」設計規範與法治化之研究

期中報告審查意見答覆

3.入滲池的收集與非點源有密切的關 係,同時水質衍生之問題、安全問題皆 應納入考量。

感謝委員建議指教,寶貴意見將列入設 計考量。

肆、陳組長建忠

審察意見內容 審查意見答覆

1.入滲量應考量溫濕度、風向、風量等 影響蒸發因素,建議納入建立實驗場生 態池時考量。

由於台南地區蒸發量佔生態入滲池總貯 留量的極小部分,本研究將此因素忽略 不計。

期末報告審查意見答覆

質、不通蒸發量下之單位面積滲入量著 手。

態入滲池保水評估建議中。

GPN:1009204568 ISBN:957-01-5951-0

內 政 部 建 築 研 究 所 九 十 二 年 度

建築基地保水貯集技術設計規範與法制化之研究子計畫一

「生態池」工法性能實驗解析 出版機關:內政部建築研究所 電話: (02)27362389

地址:台北市敦化南路二段 333 號 13 樓 網址:http://abri.gov.tw

出版年月:九十二年十二月 版(刷)次:

工本費:

GPN:1009204568

ISBN:957-01-5951-0( 平裝)

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