都市型水災相關研究探討

台灣位居西太平洋颱風常行經之路徑要衝，侵台颱風路徑分類統計 如圖2 所示，顯示水災在國內發生次數相當頻繁。依據中央氣象局統計，

台灣地區受颱風及豪雨侵襲次數，每年平均達3 到 4 次之多，颱風帶來 豪雨，使大量雨水在短時期內傾盆下降，台灣地質鬆軟、平原較少、山 脈高峻，河流短小且坡陡險峻，不能容納大量雨水，故一遇颱風常引發 山洪暴發、河川水位暴漲及溢淹河岸等，致使平原地帶、低窪地區氾濫 成災，對國家公共建設、交通設施、水利工程、經濟活動及民眾生命財 產均造成嚴重的損失，而災害損失有隨經濟發展而日益增加之趨勢。

氣象條件（颱風、豪大雨）與地理環境（地質、山脈、河流）實為 國內水災產生之主因。颱風為自然現象，目前人力尚無法消彌，地理環 境之缺點則可利用人力補強，以減少水災造成之嚴重性。例如高山植林 以涵蓄雨水，使雨水流下速度減緩，並使土石泥沙不致大量沖刷阻塞下 游河道，淹沒農田。

圖2 侵台颱風路徑分類統計圖 資料來源：颱風部屋網站

一、典型都市型水災

2001 年 7 月 11 日，台灣南部都會地區因潭美颱風外圍環流帶來豪 大雨，自7 月 11 日 0 時至 7 月 12 日 6 時累計雨量在高雄縣鳳山 594.5 公釐、高雄市左營566.0 公釐、高雄縣大寮 444.5 公釐，整場颱洪共造成 高雄縣逾800 棟地下室嚴重淹水、10 多萬戶停電、電話斷訊及陸海空交 通一度中斷等災情。

同年9 月 16 日，納莉颱風自台北縣三貂角至宜蘭縣頭城一帶登陸，

颱風路徑迂迴經過台灣北、中、南部，49 小時之後才由台南市安平附近 進入台灣海峽離去，惟因滯留時間過久，台灣北部、東北部地區以及中 部山區雨量驚人，例如台北地區山區雨量雖與2000 年 10 月底象神颱風 相近，但平地雨量站測得之一日最大降雨量高達425 公釐，約象神颱風 時之2 倍強（如表 3）；台北縣汐止市、五堵火車站、瑞芳及基隆地區、

八堵、七堵等處，因山區豪雨基隆河沿岸防洪排水設施不足、貨櫃堵塞 橋樑影響通水而造成淹水；台北市因部分防洪設施尚未施築完成，抽水 站無法抽除大量洪水，造成南港、松山、信義、內湖及大安等區嚴重積 水，而台北市市民所倚賴之大眾運輸交通工具—捷運系統，亦在此次水 災遭受淹水而停擺，損失更是難以估計（吳憲雄，2002）。

納莉颱風為台北市地區所帶來的降雨量，不僅量大而且集中，降在 平地之雨量與山區幾無差異，以台北市區之及時監測雨量站資料分析，

納莉颱風使得台北市地區累積降雨量之發生頻率遠超過200 年重現期。

納莉颱風所帶來的豪大雨造成基隆河及景美溪水位高漲，導致大量洪水 溢堤，而東南亞最大的玉成抽水站於9 月 17 日 9 時因淹水深度遠超過 抽水機組所能正常運轉之水深而停機，當玉成抽水站受困停止運轉時，

洪水循著雨水下水道系統逆流而上，因此造成松山區與信義區嚴重淹水 災情產生，不僅使受災地區更為擴大且連成一片，形成災害搶救不易之 狀況。

強烈的颱風帶來豐沛的降雨量，從四周山坡地聚集雨水，相繼流入 盆地中之丘稜與河流，再流入大海；921 大地震後造成土質鬆軟，逢豪

地過度開發，且未做好水土保持工作，所以一遇洪水，漫地流竄之奔騰 90/9/16-9/18

象神颱風 89/10/29-11/01

瑞伯颱風 87/10/14-10/16

芭比絲颱風 87/10/25-10/27

鞍部 518 672 412 314

（一）天然因素

全球暖化日趨嚴重，形成溫度上升、颱風強度及頻率的增加、降雨 強度增強、水旱災事件增加、災害區域的移動、生態平衡改變以及氣象 逐漸不規律的現象，以往所謂二百年重現期的暴雨，可能所短為一百年 甚至五十年，假如相關的水利工程設計仍然引用舊有的氣象資料及水文 模式，極可能會成為偏於保守的誤差方案。

1. 流域及河道特性

台灣的集水區及河道坡度大，河道無法大量積蓄水量，上游的溪流 在短時間之內便會流至下游，造成洪水。

2. 表土沖蝕量大

台灣的集水區土壤脆弱，平均每年土壤沖蝕率為2 至 20 公厘，是 中國黃河流域之5 至 70 倍、美國密西西比河流域之 30 至 300 倍。大量 的泥沙隨洪流傾瀉而下，沈積於河道內，自然影響河道排洪能力。

（二）人為因素

1. 坡地保護不力、破壞水土保持

台北都會區由於地狹人稠、人口密度高，加上台北盆地之四周坡地 過度開發、超限利用使得水土流失嚴重，相關主管機關進行「植栽綠化」

工程，成效也不佳，對於危險區域的違建戶也無法強制其拆遷。

2. 河川行水區被佔用

台北盆地中各河川溪流行水區多的是被佔用且違章者，而一般營造 業之棄土、廢土及大型工程機具或長期家庭之廢棄物，更是常見堆積於 河床或棄置河心中，一遇豪大雨即決提氾濫；而垃圾雜物堵塞河中結構 物並阻礙流水造成河道淤積堵塞，且橋樑涵洞等下部基礎，被急流淘 空，崩坍傾斜立現。

3. 規劃設計不周延

排水、防洪工程缺失瑕疵，在納莉、桃芝颱洪的考驗下，原形畢露。

重破壞了集水區的水土生態環境及汎洪行水區，且違反了基隆河天然的

「滯洪」功能，使之無法發揮。

而Smith（1998）將洪災的自然成因歸納包括：降雨、積雪的融化、

冰雪的堵塞、山崩、潰堤、暴風雨及海嘯等，而其中由大氣的變化所引 起的過大降雨強度乃是導致洪水災害最重要的因素。Ward（1978）亦認 為洪水的主要成因乃由於外部的氣候作用，且地區排水系統的特性可能 將使得洪水災害更趨嚴重。

此外，陳華昇（2001）在「九一七台北水患之平議」中提到，921 大地震之後，台灣地質結構深受影響，山坡地土質鬆動經豪雨惡水沖刷 山區土石下滑形成土石流衝擊山坡地帶，或滾入溪流，沈積河道造成河 水氾濫潰堤，淹沒城市農田。在大地震的造山運動與暖化效應的雙重衝 擊之下，大台北山區大量土石沖落基隆河流域，故其泥沙淤積擴大至東 湖、南港甚至是松山、大直一帶，這也是造成台北納莉水患的主要成因 之一。另外，薩支平等人（2002）也將都市洪水災害損失產生的原因歸 納為六個主要的類別：洪水的自然災害的成因、都市開發與土地利用的 效果、都市不當的開發與利用、排洪工程所造成的影響、都市管理不當 的後果，以及緊急應變的協調困難。

三、近年相關研究

相繼歷經潭美、桃芝、納莉等颱洪，致使南北都會區遇雨成患，故 近年來相關單位頗重視防洪規劃之課題。若將近年來國內外學者之防洪 研究領域予以區分，大致可分為科學技術面、經濟發展面與法令制度 面，但是相關防洪研究計畫仍以科學技術面與經濟發展面為主，法令制 度面則十分欠缺，以下就研究領域予以說明，並整理如表4。

（一）科學技術面 1. 關於淹水潛勢之研究

在都市排水系統模式方面之研究，利用美國環境保護署之暴雨經理 模式（SWMM），以模擬排水系統中水流之流況以及發生溢流點的流量歷 線。二維漫地流模式主要利用二維零慣性理論，以有限差分法求解地表

之淹水深及流速。滯洪池模式是求解水文連續方程式，採用雙出流口型 式，建立滯洪演算程序，以獲得滯洪池之出流歷線（許銘熙等人，2002）。

同樣藉由二維零慣性波漫地流淹水模式及SWMM 都市雨水下水道模式 之結合演算，將都市雨水下水道系統出口之抽水站操作納入考慮，是以 文山木柵地區為研究對象，進行不同重現期降雨事件下之洪災境況模 擬。並依據其洪災避難措施與逃生路徑，提供淹水區域行政機關及居民 研擬防災措施之參考（陳增壽等人，2001）。

此外，由於台南科學園區地勢低窪，自民國64 年間至 86 年，共發 生浸水記錄有8 次，平均約 3 年即發生一次浸水，故許銘熙等人（2002）

以台南科學工業園區為研究對象，根據園區內特殊之水文、地文狀況以 及排水系統及滯洪池的水流特性，建立排水及淹水模式，進行不同重現 期降雨之淹水模擬。模式中包括排水系統演算、地表漫地流演算及滯洪 池演算等三部分。

再者，利用淹水潛勢資料探討都市計畫與洪水平原管理，並考量因 土地開發而增加洪水量之相關研究，則有鄧慰先等人（2001）認為未來 都市規劃工作一定要將淹水空間分佈的觀念納入土地使用管理與規劃 工作中，其認為淹水潛勢圖是將這個構思付諸實現的最佳工具，且在國 外被證明是可行的方法；因此在國內，無論是水利工程師和都市規劃師 都極力贊成使用淹水潛勢圖於規劃工作中。其研究結果更建議未來都市 土地規劃工作，在決定都市發展方向前，宜先參考淹水潛勢地圖，再決 定適當的都市發展強度與開發之型態。

對於公共工程規劃設計之初，可應用各類型災害潛勢資料，導入公 共工程規劃設計流程中，黃南輝等人（2003）以地震、土石流及淹水等 三項重大災害之潛勢資料為主，通盤考量災害潛勢而慎以選址、選線，

避開地質敏感區，以減少公共工程因各類型災害而造成之損失，達到減 災、消災之目的。

2. 關於洪水預警之研究

國內除了現已營運並規劃更新之「淡水河洪水預報系統」外，其他

以洪水預警為主題之相關研究，甚是多見；為迅速獲得洪水資訊達到掌 握時效及提高水位預報精確度，傅金城（1996）以河系變量流演算模式

以洪水預警為主題之相關研究，甚是多見；為迅速獲得洪水資訊達到掌 握時效及提高水位預報精確度，傅金城（1996）以河系變量流演算模式