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都市地區雨水收集系統及供需環境分析

3.1 都市地區雨水收集利用系統 3.1.1 都市地區雨水利用之影響因素

都市地區雨水利用系統和一般單獨建築物的屋頂集水系統不同,除了要符合單獨建 築物屋頂集水系統的限制條件之外,還會受到都市土地使用分區管制,實質土地開發強 度等因素的影響。

都市地區雨水利用可行性的影響因子包括:降雨量,雨水水質,容積管制,使用限 制,開發強度,集水面積,污染程度,貯水設施,使用需求,水質處理,成本效益。其 中比較重要的關鍵因素為:降雨量、集水面積、貯水設施和成本效益。

都市地區降雨量是最基本的條件,屬於自然因素,無法掌控。因此,只能利用氣象 局的歷年降雨記錄資料。集水面積屬於實質條件,可以決定收集的水量和雨水品質,也 會影響後續的處理方式和用途。貯水設施是決定系統模式的關鍵。若要貯存足夠的雨水 來供應全年使用,必須在每年豐水期貯存在枯水期所需的水量。一般採用儲存桶來儲 存,儲存桶的容量要足夠大。由於都市土地開發密集,要找到能設置滿足全年需求量的 儲存桶地點並不容易,因而成為系統模式的效益評估關鍵。成本效益是系統在市場生存 的基本條件。因為要和現有的自來水系統競爭,需要有相同的評估基準點,才能客觀公 平,但由現實面觀之,顯然是不可能的。然而,如果是以整體的永續政策面來衡量,應 該是值得開發的。

3.1.2 都市地區雨水利用系統概述 一、都市地區雨水收集系統基本型式

1. 建築物屋頂雨水收集系統

利用建築物的屋頂做為集雨面積來收集雨水,經過處理後貯存供需要時使用。

圖 3.1.1 屋頂雨水收集利用系統示意圖 2. 地面雨水收集系統

利用地表面做為集雨面積來收集雨水,經過處理後貯存供需要時使用。

圖 3.1.2 地面雨水收集利用系統示意圖 二、都市地區雨水收集系統構成要素

(一)無論規劃系統的大或小,所有的雨水收集系統是由六項基本組件構成:

1. 集水面:雨水降落之表面,包括地面或建築物屋頂。

2. 收集管道:從集水表面到儲存桶之輸送管道。若為地面集水面的情況是指排水管 溝。集水面為建築物屋頂時,為天溝和落水管。

3. 篩網和第一次沖洗處理器:篩網用來阻擋與過濾樹葉或大塊雜物。第一次沖洗處

理器被用來移除污染物和碎片。

4. 貯留桶或儲存桶:儲存被收集的雨水。

5. 水處理設施:依照需水項目之品質標準,進行過濾、沈澱和殺菌等處理。

6. 輸送設施:輸送被處理過水之系統,通常是以重力或馬達方式輸送。

(二)都市地區雨水收集系統基本構成要素之影響因子

表 3.1.1 都市地區屋頂集水面雨水利用系統之構成要素與影響因子

構成要素 圖 示 影響因子

集水面積 (建築物屋頂)

1.屋頂材料 2.屋頂坡度 3.污染源

天溝 1.材料特性

2.幾何形狀

篩網和第一次 沖洗處理器

1.材料特性 2.第一次沖

洗處理器 容量

(接續下頁)

構成要素 圖 示 影響因子

過濾 處理等級

儲存桶 1.材料特性

2.設置地點 3.設置容量

管線輸送 1.地面上或

地下管線 2.管線材料

特性 3.抽水馬達

性能

使用端 1.使用地點

2.使用用途 3.需水量

表 3.1.2 都市地區地面集水雨水利用系統之基本構成要素及影響因子

構成要素 圖 示 影響因子

地面集水面積 1.都市計畫

使用分區 規定 2.土地開發

情形 3.地面材料 4.地面坡度

集水溝 1.材料特性

2.設置地點 3.設置容量

過濾 處理等級

地下儲水池 1.材料特性

2.設置地點 3.設置容量

管線輸送 1.地面上或

地下管線 2.管線材料

特性 3.抽水馬達

性能

(接續下頁)

構成要素 圖 示 影響因子

使用端 1.使用地點

2.使用用途 3.需水量

3.2 都市地區年降雨量調查

業用水大約每日 55 萬立方公尺,除由鳳山給水廠每日供應 45 萬立方公尺外,並由澄 清湖給水廠每日調配供應 10 萬立方公尺。(詳表 1.1.1)

高雄地區主要淨水場分別有大崗山、澄清湖、坪頂、拷潭、鳳山等五處;另南化淨 水場亦支援供應本區部分自來水。

三、高雄地區降雨量基本資料 (一) 平均降雨量統計

1. 高雄氣象站 50 年月平均降雨量統計表(統計期間:1956-2005) (單位:mm) 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 合計

18.1 19.6 37.7 62.0 181.9 384.5 345.9 379.9 200.0 41.0 14.6 14.0 1699.1 [資料來源:中央氣象局,本研究整理]

2. 高雄氣象站 30 年月平均降雨量統計表(統計期間:1976-2005) (單位:mm) 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 合計

17.4 21.9 40.2 68.4 203.6 392.5 367.2 383.7 203.0 34.7 15.2 16.2 1764.0 [資料來源:中央氣象局,本研究整理]

3. 高雄氣象站最近 10 年月平均降雨量統計表(統計期間:1996-2005) (單位:mm) 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 合計

21.3 24.0 23.5 71.3 208.1 482.2 407.6 340.2 221.1 70.4 14.7 32.8 1917.3 [資料來源:中央氣象局,本研究整理]

4. 高雄市在三種不同期間的月平均降雨量比較

10 年期間的月平均降雨量的值最高,其次為 30 期間的月平均降雨量,50 期間的 月平均降雨量則和 30 期間的月平均降雨量接近,因此,30 年和 50 年期間的月平均 降雨量值比較穩定。

高雄市三種不同統計期間的月平均降雨量比較

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