第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景
壹 、 研 究 緣 起
因氣候環境變遷及都市化迅速發展，造成地表逕流量增加及洪峰到達時間提前，
加上近年來極端氣候之影響，災害的風險與強度增加，致使都會區承受淹水災害的能 力降低。政府為因應氣候變遷情況，兼顧都市發展與水環境平衡，減輕都市水患情況，
針對河川、各類區域排水、雨水下水道等排水系統，依據不同保護標準進行防災減洪 設施規劃，並依據「流域綜合治理計畫」持續推動逕流分擔及出流管制，加強工程與 非工程之治水政策，其中雨水滯蓄設施乃為基地開發之重要減洪措施。然而，臺灣降 雨空間分布差異甚大，滯蓄設施設計過程需符合法律規定，並取用正確的降雨紀錄分 析成果，配合規劃地點之地文、水文、土地利用特性，更須考慮下游排水系統之通洪 能力，方能達成正確且有效的配置規劃，是故如何在複雜的規劃過程中，同時考慮綜 合治水之概念，以確保雨水滯蓄設施可有效發揮減洪功能，亦將是基地開發設計規劃 階段的重要課題。
近年來全球雲端運算技術及服務應用發展掘起，已成為資通訊應用新主流。我國 推廣民眾有感的政府雲端應用，促成雲端運算觀念與技術普及化，並積極推動開放資 料(Open Data)。有鑒於雨水滯蓄設施量體配置之計算過程複雜，若可結合雲端技術建 置一套雨水滯蓄設施量體配置決策支援操作系統，並連結開放資料，將可簡化規劃過 程之繁複程序。
本研究應用網際網路地理資訊系統(Web-based Geographic Information System, Web-GIS)技術整合政府相關開放資料與水文分析工具，建置雨水滯蓄設施量體配置決 策支援雲端操作系統架構，透過雲端系統自動連結相關資料庫，配合計算區域之雨量 紀錄分析成果、下水道資料與土地利用空間資訊，使用者可直接由 Web-GIS 介面應用 滯蓄設施水文分析模式，分析不同類型基地開發所需之滯蓄設施型式、容量配置與尺 寸，以支援各種不同配置型式之決策參考。
貳 、 研 究 背 景
「流域綜合治理特別條例」於民國 103 年 1 月 29 日公布施行，以國土規劃、綜合 治水、立體防洪及流域治理等方式進行水患防治工作，並推動流域出流管制與逕流分 擔，明定土地開發利用或變更使用計畫應優先運用低衝擊開發方式，以增加透水、滯 洪與綠地面積，且不增加下游河川、排水系統負擔為原則。近年來，國內於都會區進 行相關基地保水、減洪、滯蓄設施設置，期以增加都會區的減洪能力。然而，內政部 建築研究所 103 年「社區及建築基地減洪設施管理維護手冊之研編」研究成果發現，
滯洪設施之不當設計與操作，其於暴雨期間所排出之貯留水量，將可能導致都市排水 系統洪峰逕流疊加效應，造成都市排水能力降低。且臺灣降雨空間分布差異甚大，滯 蓄設施設計過程需要取用正確的降雨紀錄分析成果，配合規劃地點之地文與水文特 性，並考慮建築基地下游排水系統之通洪能力，方能達成正確且有效的配置規劃。故 如何在複雜的規劃過程中，設計一有效雨水滯蓄設施，以達到出流管制及逕流分擔之 目的，乃為現階段都市減洪對策之重要課題。
有鑒於行政院「雲端運算應用與產業發展方案」以民眾有感的政府雲端應用，帶 動國內雲端運算產業發展，積極推動開放資料(Open Data)、災害防救等雲端平台建置。
自 102 年起由國家災害防救科技中心與中央氣象局、水土保持局、水利署、公路總局、
人事行政總處、臺灣鐵路管理局及臺灣高速鐵路公司等單位，共同合作執行「災害共 通示警協議及開放資料服務」計畫，藉由政府開放資料服務模式廣泛加值應用(國家災 害防救科技中心, 2014)。若開放資料之既有成果能有效運用於雨水滯蓄設施量體配置 規劃，再結合雲端技術建置決策支援操作系統，將可大量簡化規劃過程之繁複程序，
其計算成果可直接回饋供相關主管機關進行檢核作業，將可節省人力與時間成本。
第 二 節 研 究 方 法 與 步 驟
茲就本研究工作項目及內容、計畫範圍、研究方法及步驟概述如下：
壹 、 工 作 項 目 及 內 容
本研究案由 104 年至 106 年分年分階段進行，第一年(本年度)研究以雨水滯蓄設 施容量配置決策流程與系統規劃為主，第二年為雲端操作系統之建立，第三年配合流 域綜合治理政策擴充系統與推廣應用，各年度研究計畫工作項目及內容說明如下：
一、第一年(本年度)：雨水滯蓄設施容量配置決策流程及雲端操作系統架構之建立 (一) 國內外雨水滯蓄設施(含低衝擊開發技術、基地保水、雨水貯留利用、貯集滯
洪等相關技術) 型式量體配置、實際案例、技術規範與雲端操作系統相關資 料之蒐集與研析。
(二) 彙整各類型雨水滯蓄設施設計型式、量體配置及水文分析方法等基礎理論，
針對不同地文水文條件(如山坡地、淹水潛勢區或不同土地使用分區)，建立 雨水滯蓄設施型式及量體配置之最佳化設計決策流程。
(三) 確立雲端操作系統整體架構與可介接開放資料系統。
二、第二年：雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統之建置
(一) 延續第一年成果，持續進行國內外雨水滯蓄設施(含低衝擊開發技術、基地保 水、雨水貯留利用、貯集滯洪等相關技術)容量配置、實際案例、技術規範與 雲端操作系統相關資料之蒐集與研析。
(二) 整合第一年雲端操作系統整體架構，介接政府可提供之空間資訊(如 Open Data)，完成雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統之建置。
(三) 彙編雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統使用手冊。
(四) 選擇示範區進行案例分析。
三、第三年：雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作技術擴充與推廣應用
(一) 延續第二年成果，持續進行國內外雨水滯蓄設施(含低衝擊開發技術、基地保 水、雨水貯留利用、貯集滯洪等相關技術)容量配置、實際案例、技術規範、
雲端操作系統以及逕流分擔、出流管制等相關資料之蒐集與研析。
(二) 配合流域綜合治理政策擴充系統分析功能(如設計雨型、出流管制、逕流疊 加、排水機制等)，並持續進行雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統 之測試與修正。
(三) 增修雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統使用手冊。
(四) 辦理雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統之教育訓練與推廣應用。
(五) 選擇示範區進行案例分析。
貳 、 計 畫 範 圍
本研究之分析對象為都市計畫區內建築基地之雨水滯蓄設施，依據主管單位之需 求，針對雨水滯蓄設施而有不同分類方式及管理範圍；如經濟部水利署配合綜合治水 之理念設置「雨水貯留設施」，內政部營建署針對雨水下水道系統建置「抑制逕流設 施」，而在都市減洪防洪範圍內，內政部建築研究所統稱相關設施為「減洪設施」，臺 北市政府稱之「雨水流出抑制設施」，以及新北市政府稱之「透水保水設施」等，並常 建議以低衝擊開發技術評估設計。
研究中參考「社區及建築基地減洪設施管理維護手冊之研編」(內政部建築研究所, 2014)、「社區及建築基地減洪設施管理維護手冊」(內政部建築研究所, 2014)、「低衝擊 開發技術容量設計電腦輔助系統建置 1/2」(內政部建築研究所, 2014)，以及「流域綜 合治水對策整合與相關法規修訂之研究」(經濟部水利署水利規劃試驗所, 2013)之內 容，將雨水滯蓄設施分為滲透型設施及貯留型設施等二類，其中滲透型設施包括滲透 草溝、滲透側溝、透水性鋪面、滲透排水管、滲透陰井；貯留型設施則包括屋頂綠化、
貯留池、雨花園，其設施介紹與定義詳見第二章第一節。
參 、 研 究 方 法 及 步 驟
本研究之主要研究流程如圖 1-1 所示，研究中首先蒐集國內外雨水滯蓄設施及雲 端系統相關資料，進行資料分析與檢討，並針對雨水滯蓄設施進行定義及分類，亦對 現有法規進行彙整，而後提出「雨水滯蓄設施量體配置決策流程」。同時舉辦第一次專 家座談會議，以集體共識及資訊回饋方式修正「雨水滯蓄設施量體配置決策流程」相 關作業流程及檢核方式，以確保本研究成果能合於實際需求。後續，再以修正後之「雨 水滯蓄設施量體配置決策流程」為基礎，將其與雲端系統結合，並提出「雲端操作系 統整體架構」，以及評估開放資料介接可行性，並舉辦第二次專家座談會議，依據專家 委員建議修正「雲端操作系統整體架構」，藉以確立本系統架構之適用性及可行性。
蒐集國內外雨水滯 蓄設施相關資料
資料研析
建立設施量體配置 設計與決策流程
建置雲端操作 系統整體架構
蒐集雲端系統 相關資料
評估開放資料 介接可行性 彙整水文計算 方法計算理論
舉辦第一次 專家座談會
確認 回饋修正
建置雨水下水道系統 節點流量資料庫架構
舉辦第二次 專家座談會 回饋修正
完成雲端操作 系統整體架構
確認