第五章 雨水貯留利用系统模組化設計與探討
第三節 貯水設施之國內常用容量計算方法比較 . 128
雨水 貯集槽 設計 容量 Sm ax 必 須合於 下 式 之 判 斷 ：
S
max N
s W
s 式 中 ，S
m ax：貯 水槽最 大容 量 (m3)N
s： 儲水天數 (無 單位 )，依 該基地 行政 區 所在位 置，由 參照 表 查 出 其 降 量 代 表 點 ， 以 及 該 代 表 點 之 儲 水 天 數 。W
s：雨水 替代自 來水 之水 量（公 升 /日） ， 其值由 下式決 定。日集雨 量
W
r R
A
P
雨水利 用設計 量W
d R
i 比較 兩 式 ，當
W
rW
d時， 則W
sW
r； 當W
rW
d時， 則W
sW
d 上 述 公 式 之 參 數 意 義 與 規 定 如 下 ：W
r：日集 雨量（ 公升 /日 ）。R：代 表 點 日 平 均 降 雨 量 (mm/日 ) ，依 該 基 地 行 政 區 所 在 位 置，
由參 照 表查 出其 降 雨量 代 表點 ， 以及 該 代 表點 之 近十 年平 均降雨 量。
P：代 表 點 日 降 雨 概 率，無 單 位，依 該 基 地 行 政 區 所 在 位 置，由
參照 表 查出 其降 雨 量代 表 點， 以 及該 代 表 點之 近 十年 日降 雨概率 。A：屋 頂 集 雨 面 積 (m
2)，一 般 設 計 以 屋 頂 面 積 計 算，也 可 以 納 入 基地 地 面集 雨面 積 ，但 是 必須 有 集雨 管 路 系統 及 過濾 處理 設備設 計。W
d：雨水利 用設 計量（ 公升 /日 ）。第五章 雨水貯留利用系统模組化設計與探討
（ 資料 來 源 ： 本團 隊 整 理 ）
2. 經 濟部水 利署
貯水 設施 容量 與集 水區 域面 積的 大小 ，對 雨水 貯留 供水 系統 影響 甚大 。通 常集 水區 域為 建築 物的 一部 份， 受限 於建 築物 的大 小而 無法 改變 。此 時， 貯水 設施 變得 極為 重要 ，因 雨水 入流 量的 多寡 直接 關係 到貯水 設施的 設置 容量。
(1) 入流量 的決 定
系統 的入 流量 以下 述公 式進 行計 算。 由於 時雨 量記 錄較 為繁 瑣，
建議以 歷年降 雨之 日雨量 記錄 為資 料進行 計算， 表示如 下：
Qt = 1/1,000 × C × It × A。
式中 ，
Qt：t 日逕流量(m3/日)。
C：逕流 係數。
It：t 日降雨量(mm/日)。
A： 集水區 面積(m2)。
(2) 貯水槽(筒)容量 估算方 法
以日 雨量 記錄 資料 代入 上式 所得 到的 日入 流量 資料 ，再 代入 連續 方程式 來推估 貯水 槽(筒)容量：
貯水 槽(筒)容量 推估：
第五章 雨水貯留利用系统模組化設計與探討
Zt+1：第 t+1 時刻的 貯蓄 量。(m3) Zt：第 t 時刻的 貯蓄量 。(m3) Qt：第 t 時刻的入 流量。(m3/D) Dt：第 t 時刻的放 水量。(m3/D)
△Et： 第 t 時刻的蒸發 損失 量 。(m3/D) Lt：第 t 時刻的 其他損 失量 。 (m3/D) S：貯水槽(筒)容量。(m3)
雨水貯 留供水 系統 一般集 水面 積都 不大， 故集流 時間極 短， 又貯 水 槽(筒)為密閉 ，所以 蒸發 與其他 損失 可 忽略， 故上式 可改 寫如 下 ：
Zt + 1 = Zt + Qt - Dt
藉 由 歷 史 記 錄 入 流 量 的 代 入 演 算 ， 可 從 一 連 串 的 貯 水 槽(筒)變 化 中計算 出某特 定容 量的次 數（ 即失 敗次數 ），再將 其除 以總模 擬次 數，
即可 得知 系統 可靠 度， 為了 便於 分析 ，本 式在 計算 時有 以下 的假 設 條 件 ：
貯水槽(筒)開始 運轉時 ，槽(筒)內無 水。
t 日供水為 t-1 日之貯水，t 日所 收集之 雨量 不能供應 t 日之 需水 量。
貯水槽(筒)內之 水面蒸 發不 予考慮 。
取水以 貯水槽(筒)為最 優先，若貯 水不 足 供應需 水量，則由 自來 水 或其他 水源 （ 如中 水 、 井 水 ⋯）補 充。
3. 國 立臺灣 海洋 大學
國 立 臺 灣海 洋 大 學 容 量 設 計方 法 係 透 過 實 際 降 雨 以模 擬 法 做 試 算，
而由 貯水 容量 與供 水可 靠度 曲線 求得 一建 議雨 水貯 水槽 容量 。模 擬法
續變化 ，本計 畫參 考 McMahon and Mein (1986) 模擬方 法，忽 略貯 水 量的蒸 發損失 ，可 將連續 方程 式表 示如下 ：
S(t)= S(t-1) + Q(t) – D(t)– OF(t)， 0 ≦ S(t)， S(t-1) ≦ S
max入流 量的計 算則 採用合 理化 公式 Q(t)= c × i(t) × A
式中 ，
S(t)：第 t 時刻的貯 水量；
S(t-1)：第 t－1 時刻的貯 水量 ； Q(t)：第 t 時刻的 入流量 ； D(t)：第 t 時刻的 需水量 ； OF(t)：第 t 時刻 的溢流 量；
Smax： 貯水槽 最大 容量；
c ：逕流係 數（無 因次 ）；
i(t)：降雨 強度（ mm/day）；
A ： 屋頂集 雨面 積（ m2）。
模 擬 中 考 慮由 屋 頂 配 水 槽 供 水 ， 因台 灣 的 建 築 物 大 部分 都 是 高 層 樓建 築， 所以 在雨 水貯 水槽 收集 雨水 後， 直接 利用 幫浦 運送 至屋 頂配 水槽 ，當 需要 使用 雨水 時， 直接 由屋 頂配 水槽 向下 配水 ，故 此運 作機 制必須 在模式 建構 時一起 併入 考量 ，更合 乎真實 情況。
當 屋頂 配 水 槽 水 量 不足 容 量 的 1/3 時， 就 需啟 動 補 水 機 制，
由雨水 貯水槽 抽水，盡 可能的 補到 最滿(補 到地面 貯水槽 沒水 為止 )。若 雨水貯 水槽水 因補 水而空 庫，判 斷屋頂 貯 水槽水 量是否 至少 達 到 1/3，
有的話 補水機 制就 完成；屋頂 貯水 槽水 量 不達 1/3 ，就啟動自 來水 補 水 系 統 補 水至 貯 水 槽 容 量 的 1/2。 其 雨 水 貯 集 系 統 模式 流 程 如 下 圖 所 示 ：
第五章 雨水貯留利用系统模組化設計與探討
第五章 雨水貯留利用系统模組化設計與探討
圖 5-4 儲 存 容 量 (S)與 雨水 供 給 (Y)之 關 係圖
（ 資料 來 源 ： 本團 隊 整 理 ）
透過水 平衡模 擬，使 用根 據知名 的 YAS 算 法釋放 規則，計算得 自 此 DRWHS 的雨 水供給 ：
, 1
t t
t
Min D S
Y
t t
tt
Min S Q S Y
S
1 , max 其中 ，Dt是在 時間 t 的水需求 ；St-1是 在 第(t − 1)個時段 開始 時的 儲 存 ；St 是 在第 t 個時段開 始時 的儲存 ； Qt 是在第 t 個時 段期 間的流 入 ； Yt是 在第 t 個時段期 間的雨 水供 給； 以及 Smax是最大儲 存容 量。
DRWHS 績效 一 般以 可 靠性 說 明。 它可 被 表達 方 實際 的 總雨 水供 給超過 需求 （ 供水 可靠度
R
v） 或需 求完 全 被滿足 的部分 時間(Re = 1 −n/N)。R
v可用算 式表 達如下 ：v actual rainwater supply/water demand t 100%
t
R Y
D
其中，n 是當 水需 求大於 儲存 的時間 單位 數量；N 是降 雨序 列中