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第三章 建築物防洪設計技術

第一節 防洪基本策略

早期的水災多來自於河川,而傳統之防洪觀念則多以築堤方式約束 水流方向。但在近年來,隨之而起的急速都市化過程中,水災型態已逐 漸改變,以河水溢流河堤所造成的新型都市水患之危害最大。此為都市 規劃不當所形成,一方面容許洪泛區做為建築開發地,另一方面又以傳 統之築堤禦洪方式迅速排除洪水入侵來保護建築物。在河水受到堤防約 束之後,缺乏滯洪、漫流去處,當上游河水逕流量增加,因沖刷力道強,

則破壞相關水利設施或水工結構物而引發河床潰堤,此時流量若超過排 水系統與抽水站設計負荷容量,則易造成漫地流或都市型水災。

防洪之目的在減輕水災損失及提供安全無虞之環境,但並非保證絕 對之安全,因為其涉及到水文環境及氣象條件等諸多不確定因素。水之 過多與不足,都會造成澇旱之災,在接連發生水患及乾旱的情況下,即 屬超越設計標準的天然災害,其為無可避免之自然現象,防洪建設為國

家經濟發展中重要之一環,以下介紹防洪之基本策略:

一、防洪之基本策略

洪災防禦則可分成防洪及排水,防洪旨在防禦河川中過多之河水氾 濫所引起之水患(或稱外水災害),排水則指處理到達河槽前之地面水

(或稱內水災害)。防洪基本策略分為結構性防災措施、半結構性減災 措施及非結構性避災措施,分述如下。

(一)結構性防災措施

結構性防災措施種類繁多,例如築堤、興建防洪牆或水庫、河道疏 浚、疏洪道、基地加高及滯洪區設置等措施。以築堤禦洪方式,來控制 洪水並減低災害;以河道疏浚、截彎取直方式,來疏暢洪水並加強通水;

以興建水庫方式,來貯蓄洪水並減小洪峰量。結構性防災措施分述如下

(吳瑞賢,1999、顏清連,2001)。

1. 蓄洪

乃以水庫或湖泊之巨大水體容量貯蓄洪水量以減小洪峰量。然因台 灣因上游集水區坡度陡,庫容量有限加上泥沙量嚴重,以水庫蓄洪可行 性不大。阿公店水庫為台灣唯一以蓄洪功能為主之水庫。而石門水庫、

翡翠水庫等均具有部分的防洪功能。

2. 滯洪

即以河川中之滯洪區或洪水平原來調節洪峰流量。利用滯洪設施可 以延長集流時間,降低洪峰流量,避免快速匯集洪流量,以減少河川之 洪水負擔。

3. 導洪

即整治河道增加通水面積或減少河道粗糙度,以增加河道的通洪 量,可降低一定的洪水位,惟其成效較有限。亦指疏暢洪水以降低洪水 位之工程措施,如河道疏浚、加深河道及河道之截彎取直等。

4. 分洪

水經由另外開闢的人工或天然水道排放,以減少河道本流的流量,如淡 水河流域的二重疏洪道及規劃中的基隆河員山子分洪計畫等。

5. 束洪

以防洪牆、堤防構造將洪流束範於預定之河槽內,以免氾濫成災。

此為台灣最常用的工程方法。

由於國家經濟高度成長,台北大都會人口不斷的湧入,導致住屋需 求量增加、超高建築物櫛比,都會區因此不斷的向自然環境危險區域開 發。在大量開發盆地周邊的山坡地與河川行水區的情況之下,使得山坡 地植被的水土保持與河川高灘地之滯洪、蓄洪功能逐年消失。

因此在「水患與防洪排水」研討會論文集中(1994),駱尚廉認為 各項防洪方法均不可偏廢,蓄洪、滯洪不應祇限制水庫一項工程,水源 區與山坡地之水土保持、植生綠化亦可形成非常重要的「綠化水庫」,

而都市地區採用多孔性材料鋪設路面,用草溝代替雨水下水道或街道測 溝,設計入滲池與滯留池,改用有孔的雨水下水管或利用入滲溝渠、補 注井等,均可產生宏大之蓄洪、滯洪效果。而導洪、分洪之原則也應擴 大至都市區域之排水。

所以加強水利建設、整修河道、禁止大量抽取地下水、建造蓄水庫 等皆為當務之急。

(二)半結構性減災措施

半結構性減災措施或是小型之防洪工程,由於其尺度小、工程容 易,有時可以將因為基地開發所增加之風險限制在所開發之基地內。社 區之開發、可以預先設置全社區的滯留池以儲存地表逕流,而儲存設施 之地點可以是公園、學校運動場、體育廣場、停車場、建築物巷弄、建 築物之屋頂等等,將開發所增加之洪水量,限制在基地之內,而減少對 下游地區造成衝擊(鄧慰先,2001)。

其他措施如防水結構物、集水區治山防洪、草地控制、耕地控制、

基地加高、地下水補注井、透水性鋪面、植生綠化等,亦為半結構性減 災措施。

(三)非結構性避災措施

非結構性避災措施係指不運用結構性措施,進行有害行為之限制。

採取土地利用規範、警戒避難系統、強制保險、法規條文及資訊宣導等 措施,以達到禦洪與避災之目的。例如,可利用土地使用管制、推動洪 災保險、建立水災預警系統、教育宣導演練、法規條文修訂、推廣雨水 眝留設施及加強都市排水系統等措施。但謝勝彥等人(2002)認為,就 長期觀點來看,以都市永續發展來衡量,高淹水潛勢地區之土地開發使 用限制、透水性建築規劃、土地變更搭配換地和容積移轉等方式,降低 沿河兩岸低窪地區土地使用密度及劃設都市更新區,尤可達避洪之效 果。

此項措施並非是以減少洪峰量為主,而是利用人力與自然條件來適 應洪水特性,進而減緩民眾生命財產以及建築物之損失,並降低都市化 地區或洪泛區因土地超限利用造成之淹水潛勢風險。非結構性避災措施 分述如下:

1. 有效管制土地使用

人為的土地開發行為,造成對自然環境的負面影響,尤其是地表逕 流量之增加,唯有在土地規劃之初期,即妥善運用土地管制策略,並發 揮整體管理觀念,對於減輕都市洪害損失及減少人為土地使用對地表水 文之衝擊都有相當大之幫助,不但對土地資源做有效利用,且達到自然 水文體系之平衡。

為減免都市水災迫害,宜限制土地之不合理利用,按照其地表水 文、水量特徵及都市區域特性進行土地分區使用,並結合國土綜合開發 計畫下的開發許可制進行管理。且根據淹水潛勢程度,做土地使用之合 理規劃,針對淹水潛勢高之區域內的土地給予限制性開發,並對區域內 之建築物提出防洪要求,例如建議其建築物補強,以舒緩損失。

2. 推動洪災保險

洪災保險係抗洪救災之主要對策之一,與其他自然災害保險一樣,

與其他非結構性避災措施不同的地方在於,其無法減低水患帶來之損 失,但是經過損失之共同分擔,則可以減輕受災者的負擔,並減緩社會 震盪,因而具有社會效益。

3. 水災預警系統

隨著科學技術之發展,預報方法不斷提高。此項非結構性避災措施 主要是在河川上下游佈設預報、警報網點,設置有關預報、警報裝置。

根據洪水發展及活動特點,當條件均具備時,可以藉由模擬預測,且按 一定模式發出警告訊息,告知下游地區可能發生淹水之狀況,使其防範 從而達到減輕或避免水患災害之目的。如能進一步配合氣象預報系統資 料,甚至可以達到即時預報之功能。同時彙總水文、雨量站的雨情資料,

分析流域雨區之移動及發展趨勢,為暴雨和洪水預報提供依據。

4. 落實教育宣導演練

相關單位應結合民間專業人士持續辦理防災教育宣導,在平時利用 適當機會,建立民眾防災觀念、方法與自救能力,藉以提高民眾防救災 應變能力。另外,相關單位可輔導民眾設置各項防災措施,由消防局與 鄉鎮區公所配合,利用鄉里民大會或定期舉辦演練講習等方式,以落實 減災教育宣導。

5. 檢討現行法令及管理機關設計

短期內應通盤檢討現行防救災法令規範以及各防災業務管理機關 之設計。長期而言,為落實防災業務之執行,及提升災害應變之能力,

各地區之相關防救災業務執行單位,應充分掌握其地區易發生之災害種 類及程度,提出因應之防救災策略,建立地區防救災計畫系統。

6. 推廣雨水貯留設施

人類對水之所有利用方式,均可稱為廣義的雨水利用,但一般指稱 雨水利用,大多為對雨水之原始狀態的利用,即直接利用降雨或在降雨 轉化為地表逕流或地下水最初階段之利用。而雨水貯留則為狹義之雨水 利用之形式,係採取工程性或管理性之措施,予以收集、蓄存降雨,以 進行調節利用,是人類對雨水進一步的控制與利用。簡而言之,即將環

境中水文循環再生過程的雨水,以天然地形或人工方法予以截取貯存經 簡單淨化處理後加以利用。

另外,雨水貯留係以人工設施或天然地形收集雨季超量之雨水,貯 留供給乾季或平時使用,主要以屋頂平面、貯水容器設施、地面集流方 式為主,可作為農業灌溉(如桃園之埤塘)、工業及民生用水(如冷卻、

消防、景觀、馬桶沖水等)之替代補充水源。雨水貯留不但具有開源、

節流、及調配水源之功能,都會區洪氾時期兼有滯洪、蓄洪、分洪、減 洪之防災功效,值得推廣。

7. 強化都市排水系統

由於經濟高度成長,社會結構機能改變,人口大量湧入都市,形成 都市化效應。建築物櫛比鱗次,使得地表不透水面積大幅增加,影響都 市排水系統功能且不利於雨水排泄疏導。都市化效應、氣象異常等因

由於經濟高度成長,社會結構機能改變,人口大量湧入都市,形成 都市化效應。建築物櫛比鱗次,使得地表不透水面積大幅增加,影響都 市排水系統功能且不利於雨水排泄疏導。都市化效應、氣象異常等因