綠屋頂截水與逕流模式

進行綠屋頂效益分析及相關決策，若能有一個適當的綠屋頂截水模式，

可改善分析與決策的品質及輔助綠屋頂設置規劃。目前國內的綠屋頂相關 研究較少探討綠屋頂截水模式，國外亦只有少數相關研究，本研究整理如 表 2.1 國外在分析綠屋頂截水能力所採用之模式或方法，以下分六部分分 別說明迴歸分析、水文歷線法、AGRR、係數法、SGRR 及綠屋頂截水模 式。

1. 迴歸分析：ANOVA 是一個統計迴歸分析方法，它用來了解數據之間 的關聯性及差異性，不同研究中考量不同的變數，例如 Hilten et al.

(2008)以模擬的滲出水量與實際的滲出水量為變數，推導出兩者之間 的差異性，由於單以統計方法會受到數據所影響，沒有考量水力特性，

且該迴歸式忽略了一些截水因子。

2. 水文歷線法：Villarreal and Bengtsson (2005) 則以線性規劃推估單位面 積之水文歷線，用以預測尖峰流量及滲出水的量，主要參數為雨量。

雖然雨量為影響截水能力的主要環境因子，但並非綠屋頂截水能力所 需考量的唯一因子，相關設置及生長因子亦均會顯著影響截力能力。

3. AGRR：AGRR (Jerrett et al., 2006)是用來計算一年中綠屋頂之總流出 水的量，所需要知道的參數為每日降雨量及每日蒸散量，由於本研究 重點主要針對一個事件，且由於台灣地區之乾旱季明顯，所以於決策 時，僅考量年總流出水量會有誤導的情況，故該方法不太適用於本研 究。

4. 係數法：Curve Number 法是美國用以評估水土保持或非點源污染常用 的方法，主要用以評估集水區的逕流量，例如(Getter et al., 2007)決定 綠屋頂的 CN 值，此值代表逕流程度，範圍是 0~100，0 代表沒有滲出 水，100 代表所有降雨皆為滲出水，唯不同因子會有不同的 CN 值，

如何決定其相關性，仍有待研究，尤其是薄層屋頂的特性與集水區土 壞與植被的特性均不相同。

5. SGRR：SGRR（Jerrett et al., 2006）則是以 Modified Puls Reservoir Routing Model (HYDROGRAPH ROUTING)來分析在一段時間內滲出 水的速率及滲出水的量，它所需要考慮的參數為一場雨的分佈圖、每 日蒸散量及距離上一場雨的間隔時間。

6. 綠屋頂截水模式：Hilten et al. (2008)曾以 HYDRUS-1D (Šimůnek et al., 2005)預測綠屋頂滲漏水，參數包括逕流水的通量、土壤的特性及土壤 的結構等，但在文獻中作者指出此法比較適用於低雨量的情況，在高 雨量的情況下對於滲漏水則會有高估的情形。

由於以上參考文獻中的方法及模式，並不完全適用於推估國內的綠屋 頂截水能力，因此本研究試著發展適當公式供分析綠屋頂的截水能力。

表 2.1 綠屋頂截水模式及分析方法比較表

Model & 方法 文獻 Input 參數 Output 值

ANOVA

Van Woert et al.,

2005 Mean percent retention, rain event Data were analyzed as mean percent retention per rain event

Mentens et al.,

2006 Normalize the data

Getter et al., 2007 Roof slope, rainfall Mean percent retention per rain event was analyzed

Hilten et al., 2008 If simulated runoff values differed significantly from observed runoff.

Hydrograph Villarreal and

Bengtsson,2005 Rains, unit hydrograph Peak flows and runoff volumes AGRR Jarrett et al., 2006 Daily rainfall depths, daily ET Annual roof runoff

Curve number Getter et al., 2007 Actual retention, potention retention, actual runoff,

total rainfall Curve number SGRR Jarrett et al., 2006

A storm hyetograph, a reliable estimate of daily evapotranspiration, the month of the storm and the number of days since the last rain

Runoff rate and volume on a routing interval basis

HYDRUS-1D Hilten et al., 2008

Surface moisture fluxes (evapotranspiration and rainfall), soil properties (field capacity, wilting point, density and sand silt clay fractions), soil texture

Runoff