5.1 都市地區群體型雨水收集系統
分析都市地區羣體型雨水收集系統之目的，是在瞭解若以羣體的方式收集雨 水，供給區域內用戶做為替代用水使用時，對於各種不同用途類型的土地，系統 執行的可行性和利用效益。
分析對象和假設條件如下：
1. 以前金區之建築物和空地為分析對象。
2. 假設雨水可取代部分為台灣地區住宅建築每人每日平均用水量(250 公升) 的32%，因此需要 80 公升/人 × 日。
3. 參考美國德州水發展局的雨水利用手冊，集水效能假設為 85%。
4. 住宅類分區之街廓：是以建築物的屋頂做為集水表面計算集水量。雨水替 代量計算以街廓居住人口數量為基準。
5. 商業類分區之街廓：由於高雄市住商混合使用之土地非常普遍，純粹商業、
辦公室等單一用途者佔少數。為了分析上的方便，以街廓居住人口數量做 為雨水替代量的計算基準。
6. 行政機關類分區之街廓：此類型集水量計算已經在第 4 章個別雨水收集系 統分析過，本章不再重覆計算。因此，若整個的街廓屬於此單一類型時，
雨水替代量會顯示 0，並略過不計。
7. 學校類分區之街廓：此類型集水量計算已經在第 4 章個別雨水收集系統分 析過，本章不再重覆計算。因此，若整個的街廓屬於此單一類型時，雨水 替代量會顯示 0，並略過不計。
一、羣體雨水收集系統之集水儲存估算
都市地區羣體雨水收集系統和一般單獨的屋頂集水系統不同，它除了要符合 單獨的屋頂集水系統所需要的限制條件以外，還會受到都市土地使用分區管制以 及實質土地開發強度的影響。
在進行羣體雨水收集系統的集水量估算時，依照第 3 章 3.3 二（二）小節對 集水面積之分類方式，將分析對象分為第 1 和第 2 兩類集水面積。第 1 類集水面 積所收集到的雨水做為雨水可替代之雜用水。第 2 類集水面積收集到的雨水比較
需要特別處理，所以只做粗略估算，不做其他效益分析。
貯水設施若要貯存足夠的雨水供應全年使用，必須在每年豐水期貯存枯水期 所需的水量。因此，貯存桶的容量要很大。都市土地開發密集，要找到能夠設置 貯存桶的公共開放空間並不容易。為瞭解街廓本身或鄰近地區，是否有設置儲存 桶之適當地點，以及這些地點的面積是否可以滿足儲存桶的設置。環境的分析是 都市地區羣體雨水收集系統模式的評估重點。
二、羣體雨水收集系統之集水計算步驟 步驟一：降雨量資料選擇
本研究採用 30 年期月平均降雨量資料。
步驟二：替代用水量估計
假設雨水可取代部分為台灣地區住宅建築每人每日平均用水量（250 公升）
的 32%，因此需要 80 公升/人 × 日。
步驟三：集水效能假設
參考美國德州水發展局的雨水利用手冊，集水效能假設為 85%。
步驟四：集水面積及集水量計算 包括下列事項：
1. 集水面積 2. 月平均集水量
月平均集水量=年平均月降雨量×集水面積 3. 雨水替代量
月平均雨水替代量 ＝ 月平均替代用水量 × 人口數 4. 月平均集水量與雨水替代量之差額
屋頂集水量與雨水替代量之差額=月平均集水量-月平均雨水替代量 5. 月平均集水量扣除雨水替代量之餘額累計計算
每年的集水量扣除雨水替代量之差額總計 ＝ 各月份集水量 － 月平均 雨水替代量 ＋ 上月份雨水儲存桶雨水存量
以本研究為例，假設 5~10 月雨季開始的第一個月份為計算開始月份。
6. 雨水儲存桶容量估算
雨水儲存桶容量=在全年雨水供給不足月份差額量之合計 + 在各月份之 雨水替代量需求最大值 - 集雨水量與雨水替代量以連續正值差額最後 月份之差額量
7. 檢核雨水儲存桶容量之適用性 8. 決定雨水儲存桶容量
雨水儲存桶容量決定 ＝ 雨水儲存桶容量概估 － 調整數量
其中，調整數量 ＝ 在雨水儲存桶容量適用性檢核表內容量最少月份之 數量
9. 確定雨水儲存桶容量之適用性 三、羣體雨水收集系統之集水計算流程
雨水收集系統集水量計算的要項為集水量計算、可替代用水量估計以及雨水 儲存桶容量估算。其中，集水量計算和可替代用水量估計是雨水供給與需求的關 係，計算的目的就是從供需的關係中求得最適當的雨水儲存桶容量。由於臺灣地 區的降雨集中在5 至 10 月，因此必須在雨季結束時，儲留足夠的雨水供不降雨 的月份利用。計算的過程中，當集水量差額累計大於儲存桶容量時，採用儲存桶 容量值，溢流水不計入集水量差額累計內。若集水量差額累計小於儲存桶容量 時，則依照計算結果全部儲存。最後再檢核雨水儲存桶容量之適用性，若未通過 檢核時，再調整儲存桶容量重新計算。計算過程是以Excel 程式模擬，計算流程 參考圖5.1.1。
圖 5.1.1 都市地區羣體雨水收集系統之集水計算流程 四、系統可行性之評估準則
(一)系統執行的可行性
評估項目包括集水面積、雨水儲存桶容量及可供設置之公共開放空間地點。
(二)經濟效益
以益本比做為評估準則。系統的成本項目包括建造成本及操作維護成本。建 造成本的費用分 20 年攤提，以現值折算。經由系統獲得的經濟利益，以全年之
No.
Yes 開始
選擇降水量資料
估計可替代用水 需求量 假設集水效能
第 1 類集水面積計算
結束 集水量計算
雨水儲存桶容量概估
檢核雨水儲存桶 容量之適用性 假設集水效能
第 2 類集水面積計算
集水量計算
集水量與用水量差額累計計算
集水量換算節省的水費來計算。所得到的益本比值除以 20 就可瞭解系統的成本 回收年期。
(三)社會效益評估
使用者和政策制定者對於水資源開發的取捨，是在眾多的可能性之間比較損 益後做出的選擇。當都市地區雨水利用系統的設置後，對使用者來說，是否減低 目前都市水資源開發和管理所造成的問題。當機會的選擇須要社會承擔時，就要 付出社會成本。
對於雨水利用系統的取捨，必須承擔的社會成本評估項目詳表5.1.1。
表 5.1.1 社會效益評估項目說明
評估項目 說 明
缺水機會的成本降低 當設置人在做系統設置的取捨時，比較目前情 況，對於系統設置後所承擔之缺水機會的可能性 評估。
淹水機會的成本降低 當設置人在做系統設置的取捨時，比較目前情 況，對於系統設置後所承擔之淹水機會的可能性 評估。
再生水資源利用 雨水是可以再生的水源，是當前社會鼓勵利用的 對象。在做系統設置的取捨時，比較目前情況時，
對於系統設置後所承擔之再生水資源利用的可能 性評估。
用水可依賴的安全感 系統設置後，設置人對於用水可依賴的安全感評 估。
對環境的熟悉和信託 系統設置後，設置人對於社區環境的熟悉和信託 評估。
建立社區共同體 系統設置後，設置人對於建立社區共同體的社會 價值評估。
5.2 群體型式之集水
前金區內總共有 20 個里，217 個街廓以及道路。在進行集水計算時，依照 第三章的集水劃分方式，分為第 1 類及第 2 類集水地區分別計算。第 1 類集水地 區收集到的雨水是做為雜用水使用，因此，會做比較詳細的評估。第 2 類集水地 區收集地面逕流排至道路旁之公共排水溝的雨水，水質須要特別處理，因此，只 進行集水量及節省水量計算。
5.2.1 第 1 類集水地區
依照第三章的集水劃分結果，網格編號為三川 1~5 之街廓屬於第 1 類集水地 區。因此，此處以三川 1~5 為案例，進行詳細的分析和集水計算。至於全部街廓 的集水計算以及分析請參考附錄 4。
一、三川里的基本資料 1. 都市計畫現況
2. 人口與使用分區基本資料
人口資料是計算街廓總需水量的基礎，使用分區類別是在瞭解土地使用性 質，做為集水面積之水質分類的依據。
使用分區類別 面積 人口
商五 特商二
網格名稱
m2 人 m2 m2
三川 1 6,643.12 238 - 6,643.12 三川 2 4,546.97 174 - 4,546.97 三川 3 4,581.08 174 - 4,581.08 三川 4 4,236.03 156 - 4,236.03 三川 5 4,180.69 174 4,180.69 - 合計 24,187.89 916 4,180.69 20,007.20 二、集水量計算
（一）雨水貯集與利用量 步驟一：降雨量資料選擇
本研究採用 30 年期月平均降雨量資料。(參考第三章) 步驟二：替代用水量估計
假設雨水可取代部分為台灣地區住宅建築每人每日平均用水量（250 公升）
的 32%，因此需要 80 公升/人 × 日。
每人需水量 雨水替代率 替代用水量
公升/(人×日) % m3/(日×戶)
250.00 32 0.32
步驟三：集水效能假設
參考美國德州水發展局的雨水利用手冊，集水效能假設為 85%。
步驟四：集水面積及集水量計算 包括下列事項：
1. 集水面積
面積 建築物 空地
網格名稱
m2 m2 m2
三川 1 6643.12 5507.03 1136.09 三川 2 4546.97 4027.86 519.11 三川 3 4581.08 3990.08 591.00 三川 4 4236.03 3616.79 619.24
(接續下頁)
面積 建築物 空地 網格名稱
m2 m2 m2
三川 5 4180.69 3910.5 270.19 合計 24187.89 21052.26 3135.63
2. 月平均集水量
月平均集水量 ＝ 年平均月降雨量×集水面積
一月 二月 三月 四月 五月 六月 網格名稱
m3 m3 m3 m3 m3 m3 三川 1 81.45 102.51 188.18 320.18 953.05 1837.28 三川 2 59.57 74.98 137.63 234.18 697.06 1343.79 三川 3 59.01 74.28 136.34 231.98 690.52 1331.19 三川 4 53.49 67.33 123.59 210.28 625.92 1206.65 三川 5 57.84 72.79 133.62 227.36 676.75 1304.64 合計 311.36 391.89 719.36 1223.98 3643.3 7023.55
七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 合計 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 1718.85 1796.09 950.24 162.43 71.15 75.83 8257.24 1257.18 1313.67 695.01 118.80 52.04 55.46 6039.37 1245.38 1301.34 688.49 117.69 51.55 54.94 5982.71 1128.87 1179.60 624.08 106.68 46.73 49.80 5423.02 1220.55 1275.39 674.76 115.34 50.52 53.85 5863.41 6570.83 6866.09 3632.58 620.94 271.99 289.88 31565.75
3. 雨水替代量
月平均雨水替代量 ＝ 月平均替代用水量 × 人口數
一月 二月 三月 四月 五月 六月 網格名稱
m3 m3 m3 m3 m3 m3 三川 1 590.24 533.12 590.24 571.2 590.24 571.2 三川 2 431.52 389.76 431.52 417.6 431.52 417.6 三川 3 431.52 389.76 431.52 417.6 431.52 417.6 三川 4 386.88 349.44 386.88 374.4 386.88 374.4 三川 5 431.52 389.76 431.52 417.6 431.52 417.6 合計 2271.68 2051.84 2271.68 2198.4 2271.68 2198.4
七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 合計 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 590.24 590.24 571.2 590.24 571.2 590.24 6949.6 431.52 431.52 417.6 431.52 417.6 431.52 5080.8 431.52 431.52 417.6 431.52 417.6 431.52 5080.8 386.88 386.88 374.4 386.88 374.4 386.88 4555.2 431.52 431.52 417.6 431.52 417.6 431.52 5080.8 2271.68 2271.68 2198.4 2271.68 2198.4 2271.68 26747.2
4. 月平均集水量與雨水替代量之差額
屋頂集水量與雨水替代量之差額 ＝ 月平均集水量 － 月平均雨水替代量 一月 二月 三月 四月 五月 六月 網格名稱
m3 m3 m3 m3 m3 m3 三川 1 -508.79 -430.61 -402.06 -251.02 362.81 1266.08 三川 2 -371.95 -314.78 -293.89 -183.42 265.54 926.19 三川 3 -372.51 -315.48 -295.18 -185.62 259.00 913.59 三川 4 -333.39 -282.11 -263.29 -164.12 239.04 832.25 三川 5 -373.68 -316.97 -297.9 -190.24 245.23 887.04 合計 -1960.32 -1659.95 -1552.32 -974.42 1371.62 4825.15
七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 合計 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 1128.61 1205.85 379.04 -427.81 -500.05 -514.41 1307.64
825.66 882.15 277.41 -312.72 -365.56 -376.06 958.57 813.86 869.82 270.89 -313.83 -366.05 -376.58 901.91 741.99 792.72 249.68 -280.2 -327.67 -337.08 867.82 789.03 843.87 257.16 -316.18 -367.08 -377.67 782.61 4299.15 4594.41 1434.18 -1650.74 -1926.41 -1981.8 4818.55
5. 月平均集水量扣除雨水替代量之餘額累計計算
每年的集水量扣除雨水替代量之差額總計=各月份集水量 - 月平均雨水替
每年的集水量扣除雨水替代量之差額總計=各月份集水量 - 月平均雨水替