都市地區雨水利用的目標與執行方式

一、雨水利用的目標

早在 19 世紀時，德國就已經有數十萬件雨水利用的裝置。這些裝置的組件一直在 改進中。德國的雨水利用通常被認為是比較進步的、生態的和永遠安全的運作系統。這 種被有效管理的雨水利用系統可以被運用在工業、公共部門、住宅。

在都市地區雨水利用的最基本目標就是對都市水災的控制，經由對雨水的儲存和入 滲至地下來控制水災的發生機會，這種雨水儲存也能夠提供某些緊急防災之水源供應，

降低因為都市化現象產生的都市熱島效應、或地層下陷等負面影響。（請參閱圖 2.2.1）

圖 2.2.1 雨水做為都市水災控制的相關效益

為達成都市雨水利用的綜合解決方式，都市結構必須有某種程度的澈底改變。雨水 利用必須從區域水循環的觀點來檢討，藉由區域水循環的恢復找尋基本的解決方式。根 據一般的可被接受的都市計畫做法，下水道設施對被其排去的雨水係數的假設必須要增 加。從保存區域水循環的觀點，最好是利用自然地面和草坪的保存來留住雨水並且提高 雨水的入滲程度，因此要限制被排去雨水係數的增加。

二、雨水利用的執行 (一) 系統化的執行政策

如果都市對於水資源的供給以及恢復區域的水文循環想要更加獨立時，就必須要有 系統化的執行政策。

都市水災的控制

雨水儲存

雨水儲存槽 地下滲透

馬桶沖洗用水 植物和樹木澆灑用水

冷氣機的冷卻用水 消防初始水源 緊急飲用水的供給

地下水文循環的恢復 雨水作為生態復育 避免都市熱島的形成

避免地層下陷 提供災難時用的地下水

雨水使用、節約用水和廢水循環再利用的執行應該被編纂成法令和管理規則，並且 系統化，才能與社會結構配合為一體。

執行政策除了雨水利用的規畫設計之外，還需要考量社會體系。在公共行政部份，

雨水利用政策的執行原則如下：

1. 公部門必須接受獨立自主的水資源以及恢復區域水文循環的基本觀念，並且加以 提昇。

2. 公部門必須成為社會體系的一部分，支持市民的努力與執行構想。

3. 對於雨水利用、雨水入滲至地下的裝置、節水裝置和再生水設施，要特別考慮補 助的提供。

(二) 雨水利用整合

日本Sumida 市提倡雨水利用已經 17 年。在 1993 年開始的超過兩年期間，Sumida 市完成一項都市雨水利用分布的效益分析。此一分析的結論是為了節水、制洪和防災的 目的。雨水利用目前已遍佈整個都市，「小型水壩」的效益非常明顯。估計如果全市雨 水利用設施的分布達到 30 %時，從現有下水道的抽水站抽水的次數將會減半。而且在乾 涸或有災害情況時，大約在一個月的期間內，不須要從市外送水來，每天可以供給市民 11 公升的水。

在 1995 年三月，Sumida 市決定實行「提昇雨水利用的指導方針」。此指導方針的 要點如下：

1. 未來的都市設施，應該安裝雨水利用系統。

2. 對於大規模開發業，開發者應被指定和鼓勵使用雨水。

3. 對於市民的雨水儲存設施應該給予補助。

(三)技術發展和專業技術人員的教育

鼓勵技術開發和支持雨水利用的發展是很重要的。促進並開發便宜而且有效益的節 水裝置、使用雨水設施和鼓勵使用雨水地下滲透裝置都是很重要的，這些都需要訓練專 業技術人員來徹底的掌握在這方面的技術和裝置。

日本政府在用水量與雨水利用設施以及排水滲入地下的裝置技術發展上的作法如 下：

1. 要求製造廠商控制耗水量，改進產品用水效益。

2. 政府認證省水產品。

3. 利用法令和規則來限制產品型式。

4. 提昇產品性能。

德國在雨水使用上有一個專業團體叫做「fbr」，是由建築師和其他人士組成，對德 國各地開發者舉行雨水利用討論會，也對一般民眾提供有關於雨水利用設施方面的設計 諮詢。

(四) 建立相關產業的溝通平台

為使整個社會體系能夠永續發展，應該結合政府部門、公民、建築師、水電人員、

設備製造商代表，亦即包括雨水儲存、滲透和節約、保存和廢水再生領域的政府官員、

公民、工業代表，建立一個溝通平台。透過這個溝通平台，鼓勵這些團體舉辦或參與國 際性的活動和資訊交換。

2.3 都市地區雨水利用的系統規劃

一、雨水品質

依據 1997 年美國德州水發展局之雨水收集指南的資料，指出在 30 到 40 年前使用 雨水系統時，污染是一項被嚴重關切的事情，因為用來建造郊區儲水桶的構造方法和材 料不符合今日的標準。由於不適當的處理過程，飲用不衛生的水常常帶來疾病。然而，

只要收集系統的建造和維護是適當的，水處理的要求適合於使用目的，雨水能夠提供清 潔、安全和可靠的水。

(一) 都市逕流產生非點源污染負荷的過程

雨水在天空中尚未降落到地面之前，可能的污染源是空氣的品質。至於在落到地表 面上時，會因為土地的開發利用而產生各種不同的污染源。因都市逕流而產生的非點源 污染負荷的過程包括：

1. 灰塵與其他固體污染物在非降雨期間的累積和堆積在不透水表層（堆積程序）。固 體污染物的來源包括：大氣污染物的乾沈降在屋頂上；例如在街道、高速公路以 及公園等其他地區溢散之大氣污染物沈降。表面固體物的累積包括灰塵、泥土和 較大的垃圾，以及街道與其他不透水表層之植物殘餘物；因道路損傷而產生之固 體物；車輛與輪胎的磨損、因流體溢漏和車輛液體滲漏而被污染之高速公路路面 等。

2. 由於暴雨所產生之逕流能量而被洗出的污染物（來自不透水表層或施工場址、自然 地區和風景區之滲透表層，因沖蝕而被洗出），或因降雨之酸性而被溶出和淘出之 污染物。

3. 其他的都市分散型污染物的重要來源包括：

(1) 無污水下水道市區之化糞池滲漏。

(2) 違法排入雨水下水道系統之污染物，例如車輛廢油、清洗車輛之清潔劑以及其他 的非法傾倒。

(3) 流入/入滲至雨水下水道系統之污染物大部分是來自衛生下水道之管線錯接或污 水非法排入雨水管線。

(4) 排水管道腐蝕。

(5) 在下水道中固體物的堆積，特別是在不下雨時之合流式下水道中。

污染物之釋出始於在包括屋頂、街道和停車場等不透水表層上累積之物質的被洗 出。在某些地區，屋頂逕流和來自街道與停車場之水流是被允許流過如草地和植草帶等

的鄰近滲透區。在這些狀況下，許多逕流會入滲而不會直接進入雨水或排水系統中。這 類表面可以稱為「非直接連結的不透水表層區」。

在都會區的雨水污染主要來源包括汽車以及與汽車使用有關的活動（鋪路、橋樑）、

家庭事務和造園工作、工業活動、營造、連結污水排水系統、意外洩漏與非法傾倒等。

(二) 水質標準

1. 初級水質標準－健康關切問題

雨水只要接觸到屋頂或收集表面，就能將許多的細菌、黴菌、水藻、原生動物類和 其他的污染物沖洗進入儲水槽或儲存桶。在收集到的一些雨水樣本中確實顯現或探測到 污染物。健康關心的問題和細菌有關，像沙門氏菌、大腸桿菌和引發退伍軍人症的細菌；

和自然界污染物有關的包括殺蟲劑、鉛和砷，都是飲用水水質初級標準。

若使用適當的處理程序雨水中就不會有一般人想像的大部分害處。例如，如果雨水 要做為家庭用：飲用或烹飪用水，或做為非飲用水的用途，包括淋浴和馬桶沖水，都應 該要有正確的過濾和殺菌做法。如果雨水被用在室外景觀澆灌，處理的成本比較低，污 染物的存在可能不是主要的關切事項，因而對處理的需求比較不迫切甚至一點也不需 要。

依照系統裝設位置的不同，雨水品質會有變化。例如，曝露在像水泥窯、卵石和汽 車釋出物的高度集中的工業污染環境。

2. 第二級水質標準－美學關切問題

美學關切問題包括顏色、口味、氣味和硬度，都是用來評估公共供水之第二級檢測 標準。若根據這些特性來評估，已證明雨水比井水或都市自來水都好。無機的不純物像 砂、泥土和泥沙等懸浮微粒會影響水的顏色和氣味。適當的過濾和清除沉澱物，有助於 減少不潔物產生的問題。

雨水是最軟質的由自然產生的可用水，硬度為零，適合所有的使用目的。由石灰岩 和鹼性土壤產生的塵土能夠使水每公升增加 1~2 毫克的硬度。比起某些地區的地下水平 均硬度（大約 200 到 400 mg/l），這個數目可以被忽視。如上所述，軟水的優點之一是 水龍頭和加熱器不用裝設礦物分解器，壽命也可以比較長。

雨水幾乎不含被分解的礦物質和鹽，而且是接近蒸餾水品質，總分解礦物質和鹽的 平均值大約每公升 10 毫克(mg/l)，比起整個德州城市自來水的 200~600mg/l 範圍，這 些數值是很低的。雨水幾乎沒有鈉，對於飲食限制鹽分的人而言，這是優於其他類水源 的主要好處。

空氣中如果沒有其他物質時，雨水的 pH 值是 7.0，但在雨水降下並經過空氣層時，

會分解在空氣中的二氧化碳，變成些微的酸性，pH 值為 5.6。根據美國國家大氣沉澱物

計畫的研究結果，在德州雨水的 PH 值是從德州東部的 4.6 到德州西部的 5.6 以上，在 德州東北部甚至低於德州其他地區，酸雨在整個德州並不被認為是嚴重的問題。

計畫的研究結果，在德州雨水的 PH 值是從德州東部的 4.6 到德州西部的 5.6 以上，在 德州東北部甚至低於德州其他地區，酸雨在整個德州並不被認為是嚴重的問題。