第三章 洪災韌性提升方案設計
二、 韌性提升方案建議
洪災韌性提升方案應視研究區域之地區特性、淹水規模(深度、時 間、面積等)與淹水時機外，亦應判斷洪災發生原因，才能選擇正確的 處理對策。基此，韌性提升方案之選定大抵可分為以下三步驟進行：
(1)洪災成因故障樹分析、(2)洪災韌性提升方案建立、(3)洪災韌性提升 方案擇定。茲將其內容依序說明如后。
(一)洪災成因故障樹分析
洪災之成因參考「101 年度臺中市深耕區災害防救種子人員訓 練班」計畫－淹水型態與防災對策簡報內容，可區分為地勢低窪、
排水系統不佳、外水溢堤、內水無法排出等類型，茲將其特性依序 說明如后。
(1)地勢低窪
因地貌因素水積聚後造成水深累積，如局部地勢低漥區、
地層下陷區；或因新建設施阻隔(路堤效應)造成的淹水，大部 分無法隨地表高程漫地流，需配合抽水設施排水。
(2)排水系統不佳
在地貌無急劇變化的已開發區域，因地表收集系統不良、
下水道或道路排水系統不良或失靈所造成的淹水。淹水高度約 在 50 公分以下，大部分可隨地表高程漫地流。
(3)外水溢堤
水直接由河道或排水路溢出(潰堤或斷面不足)，所造成的 淹水深度大，淹水範圍廣，且水較混濁。
3-12
(4)內水無法排出
由於外水位過高造成內水無法排出，淹水範圍靠近外水河 道或排水路周遭。
圖 3-2 淹水類型與特性
基此，本計畫依據地勢低窪、排水系統不佳、外水溢堤、內水 無法排出等四種淹水類型，歸納國內常見之造成淹水原因，並個別 繪製洪災故障樹(如圖 3-3~圖 3-6)，以配合下一步驟進行洪災韌性提 升方案之擇定。
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圖 3-3 地勢低窪類型洪災故障樹
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圖 3-4 排水系統不佳類型洪災故障樹
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圖 3-5 外水溢堤類型洪災故障樹
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圖 3-6 內水無法排出類型洪災故障樹
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對於表 3-6 中所堤之各項細部設施與方法內容，茲將依序簡要敘 述如下，以便後續使用者瞭解其內容：
工程類別
1、河岸防護
(1)設置堤防(Dike)
堤防是人工建造的路堤，可保護低窪地區免受高水位的影 響。利用岩石或混凝土保護堤面避免受到波浪侵襲。多數堤防 建造方向是跟河流漫灘或低窪海岸線平行。沼澤地的圈圍式堤 防則可以提供開墾土地之用。
圖片來源：https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=88220
圖 3-7 河岸防護之設置堤防
(2)堤防加高加固(Dike reinforcement)
採用增加堤防高度、加寬堤防頂部與加寬整個結構等方法 來加固堤防，使堤防可以面對更加極端和更頻繁發生的風暴 潮。
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圖片來源：https://www.ecoshape.org/en/news/rethink-dyke-reinforcement
圖 3-8 河岸防護之堤防加高加固
(3)壩堤(Flood control dam)
防洪壩堤是存放地表逕流而建造的大壩(如水庫)，以調節 下游河道的水流。防洪壩主要是用來調節流量，常用於減少洪 水造成的破壞或管理通過渠道的流量。
圖片來源：
https://www.wvgazettemail.com/dailymailwv/daily_mail_features/state -s-flood-control-dams-play-vital-role/article_602b36f3-8abf-5039-98c4-d1c7d4bcd48a.html
圖 3-9 河岸防護之壩堤
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(4)防洪閘門(Flood gate)
防洪閘門由單個或成對的剛性結構(通常是鋼或玻璃纖維) 製成，用來封閉防洪系統的縫隙。通常是採用預先安裝方式，
僅在緊急情況下才關閉閘門。操作可以是手動、半自動或自動 的。自動操作需要透過傳感器與控制器，也可以通過直接液壓 連接至水道來控制。它們通常連接到相鄰的堤防結構上，或平 放在地面上的凹槽中。
圖片來源：https://en.wikipedia.org/wiki/Floodgate
圖 3-10 河岸防護之防洪閘門
(5)河道治理(Dredging of watercourse)
常見河道治理工程為河道疏濬，從河道中去除積聚的物質。
挖泥可重新調整河道，擴大了河道的橫截面，增加了洪水的承 載能力，減輕洪水氾濫之問題。
3-24 圖片來源：
https://www.channel4.com/news/somerset-dredging-begins-after-months-of-extreme-w eather
圖 3-11 河岸防護之河道治理
(6)堤防加上安全出水高度(Freeboard)
為能安全的疏通洪水量，並防止洪水溢流，堤防必需確保 足夠的高度，因此計畫堤頂高以計畫洪水位加出水高度為準。
為能安全疏通洪水流量並防止溢流，須確保堤防有足夠高度，
惟因水文之不確定，據以演算之計畫洪水位亦有不確定，另對 於風浪之安全性，彎曲段之水位上升也列入考慮，堤頂高程考 量出水高度有必要。
圖片來源：
https://www.ses.vic.gov.au/documents/112015/2033425/VICSES+Factsheet_Flood_Wa ngaratta_29.01.18.pdf/23f7d753-57a0-83f4-4e35-f607d6c8e4fc
圖 3-12 河岸防護之堤防加上安全高度
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(7)連續屏障設計(Sectional barrier)
這些系統由多個防護屏障(水門)組成，這些屏障由剛性材 料製成，部分連接以形成連續的屏障。
圖片來源：
http://www.environmentandsociety.org/sites/default/files/thumbnails/image/thamesriver barrier01_0.jpg
圖 3-13 河岸防護之連續屏障設計 (8)防洪牆(Floodwall)
係一種垂直的人工屏障，可以讓河岸高度加高，以便暫時 容納因為極端氣候下暴漲的洪水。防洪牆屬於可移動的防洪裝 置，在暴風雨發生之前就應先設立完成，而在暴風雨過後就可 以拆除，不過，防洪牆也可以作為永久性結構安裝於河道旁。
防洪牆主要用於空間不足的地方，例如城市，或堤壩會干擾到 其他利益之處，例如現地已有建築物或歷史建築。
3-26 圖片來源：
http://www.floodcontrolinternational.us/PRODUCTS/FLOOD-BARRIERS/glass-flood walls.html
圖 3-14 防護措施之防洪牆
(9)水工構造物防滲處理(Seepage barrier)
可以控制和減輕地下或河道的滲漏，可以使用多種方法來 形成防滲，包括鋼板樁、泥漿溝牆、混凝土隔板牆、鑽孔樁牆、
灌漿防滲牆等。
圖片來源：http://www.hydroresponse.com/image/eko12lg.jpg
圖 3-15 河岸防護之水工構造物防滲處理
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(10)水門(Sluice/Gate)
係用來控制水流的閘門。它具有防洪和排水的功能。在正 常操作中，水門根據河道水位和內水的水位來操作。在當洪水 氾濫期間，外水高於內水，閘門就會關閉。
圖片來源：經濟部水利署電子報，台北防洪水門維護管理介紹
圖 3-16 河岸防護之水門
(11)疏洪道(Flood Bypasses)
係指沿河或洪氾區內選擇開發不發達的區域設置疏洪道，
能夠將河流中過多的洪水導引至此處再排至下游河道，以減少 附近特定區域(例如城市或商業區)的洪水風險。
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圖片來源：經濟部水利署電子報，員山子分洪工程完工及基隆河整體治理
圖 3-17 河岸防護之疏洪道
2、臨時性防護措施
(1)移動式防洪擋板(Demountable flood protection barrie)
移動式防洪擋板有兩種：(1)可拆卸式防洪擋板：由可移 動和預先安裝的永久組件組成。在洪水警報後組裝或豎立起該 裝置，並在洪水警報結束後將其卸下。與臨時防洪屏障相反，
使用地點受到預安裝組件(基礎)的位置的限制。通常，可拆卸 組件由支柱組成，這些支柱在洪水警報發布後固定到預先安裝 的地面組件上，再於支柱之間插入擋板行程臨時防洪設施。(2) 活動式防洪擋板：由多片 L 型塑膠板構成，可以根據地形與 水流方向設置在需要防禦的位置，並以連續接續的方式串聯形 成防洪牆，活動式防洪擋板多為質輕的塑膠材質，因此易於搬 運與收納，也因此可以快速布置應對洪水。
3-29 圖片來源：
http://www.floodcontrolinternational.com/PRODUCTS/FLOOD -BARRIERS/noaq-box wall.html
圖 3-18 防護措施之移動式防洪擋板
(2)臨時堤防＿太空包(Filled container)
利用充滿聚集物或液體的填充包來形成屏障。填充的容器 可分為可採用滲透和非滲透材質，填充後可以作為重力壩之用，
填充物可以採用骨材、砂土或液體，以重力來保持穩定性。
圖片來源：
http://www.floodcontrolinternational.com/PRODUCTS/FLOOD -BARRIERS/noaq-box wall.html
圖 3-19 防護措施之太空包
3-30
(3)充氣式擋水牆(Freestanding barrier)
由不可滲透的材料製成，充氣之後形成連續的屏障或牆壁，
屬於臨時性的防洪系統，可以靈活的運輸至需要的地點。
圖片來源：http://www.floodgateireland.com/MajorFlood.htm
圖 3-20 防護措施之充氣式擋水牆 (4)沙包(Sandbag wall)
以粗麻布、聚丙烯或其他材料製成的袋子，裡面裝有沙子 或土壤，主要用於防洪應急使用。在緊急情況下，當河岸氾濫 或堤防受損時，可使用沙袋。它們也可以在非緊急情況下作為 新堤壩或其他水利結構物的基礎。沙包是臨時洪水防禦最常見 的形式。
圖片來源：
https://www.santabarbaraca.gov/gov/depts/pw/stmain/sandbag/default.asp?utm_source=
PublicWorks&utm_medium=Sandbags&utm_campaign=Sandbags
圖 3-21 防護措施之沙包
3-31
3、近自然防護措施
(1)第二道堤防線(Creation of a second dike line)
在現有堤防的外側建造其他堤防以創造出第二條堤防線。
為了面對更加頻繁的風暴潮或溢堤發生，因此需要建造更大的 新堤防來抵禦，然後保留原來的堤防為第二堤防線(或稱為夏 季堤防)，在兩道堤防之間創造出可以蓄存洪水的區域，進而 提供保護。
圖片來源：http://pearl-kb.hydro.ntua.gr/d/ResilientMeasure/1113
圖 3-22 近自然防護措施之第二道堤防線
(2)河道疏浚(Dredging of watercourse)
河流或其他河道中系統地去除積聚的物質，擴大河道的橫 截面，增加洪水的承載，避免洪水氾濫。
3-32
圖片來源：http://www.geograph.org.uk/photo/2508351
圖 3-23 近自然防護措施之河道疏浚 (3)村落圍堤(Dike around village)
以城堡防護的概念，用堤防將村落整個圍住抵擋外水，村 內配置抽水設施將內部的積水向外排出，再配合滯洪池的方式 來防洪減災。
(4)排水構造物維護(Maintenance of hydraulic structures of the storm drainage system)
制定維護排水構造物基礎設施的相關法規，使其可以保持 最大的輸送能力。定期維護會是有效防洪的主要關鍵。
圖片來源：https://www.palmettobay-fl.gov/404/Maintenance-of-Drainage-System
圖 3-24 近自然防護措施之排水構造物維護
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(5)提高路緣高度(Raised curb)
路緣是路邊人行道的邊緣。水可以沿著加高的路緣流動，
路面的雨水就不會與建築物接觸，這可以減少洪水進入建築物 的可能性。更多的水可以儲存在街上，而不氾濫影響到建築 物。
圖片來源：
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Figure_6-_Deteriorated_Curb_That_Allowed_W ater_to_Easily_Enter_Subway_(Left)_and_Raised_Curb_and_Vent_That_Minimized_Wate r_Flow_into_Subway_(Center_and_Right)_(15817296638).jpg
圖 3-25 近自然防護措施之提高路緣高度
(6)河濱公園(Waterfront Parks)
係公共休閒場所，其設計目的是在暴風雨或洪災事件中以 最小的破壞被淹沒。河濱公園建立一個可以在洪水期間儲存洪 水的空間，公園基礎設施的損害影響不大，進而減少了洪水的 影響，減少洪水事件的影響範圍及其造成的破壞。
圖片來源：https://www.coolbusinessideas.com/archives/waterfront-parks-over-seawall/
圖 3-26 近自然防護措施之河濱公園
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4、創造自然環境
(1)造林(Afforestation)
植樹造林是一種土地利用轉化，也是大規模地理變化方式，
在以前沒有森林的地區種植樹木。根據種植的樹種和森林經營 的強度，造林可以帶來環境效益。最大的環境效益可能與種植 本地闊葉和低強度林業有關。
在以前沒有森林的地區種植樹木。根據種植的樹種和森林經營 的強度，造林可以帶來環境效益。最大的環境效益可能與種植 本地闊葉和低強度林業有關。