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都市發展後之地表逕流處理方式

第二章 都市發展之城鄉水環境

第三節 都市發展後之地表逕流處理方式

對於都市計畫區域內的土地使用,依不同之開發程度與規模,

將會有不同之開發地區與自然地區之配置型式,而開發區裏又可依 不同之土地使用類別與強度有著不同百分比之透水區域與不透水區 域的比例關係,各種不同土地使用方式所產生逕流量的多寡,將受 其土地使用類別與強度的影響,而逕流量之多寡亦受地表入滲能力 影響。

為探討土地使用方式與產生之地表逕流間關係,在此引用「自 然排水」的概念,即利用土地資源之承載力,以土壤對水分之入滲 能力與地形差異來貯存地表逕流,並藉以排除產生於地表之逕流。

通常基地開發可分為自然地區與開發地區兩部份:

(1)自然地區:係指在土地開發行為時,地表未經變動而保留為 原先之自然狀態者,此種保留的自然地區,可做為都市計畫 區域內遊憩使用之開放空間。

(2)開發地區:此區域又可分為不透水區域,如:建築基地、水 泥地、道路等,與透水區域,如:草地等。

不透水區域、透水區域內的自然地區對地表水文各有不同之效 應,自然地區雨水入滲至土壤之量最大,其次為透水區域,最小者 為不透水區域,所以若於土地開發規劃作業時即配合土地資源之特 性規劃基地保水計畫,使多餘的地表逕流能藉由自然或人工的方式 入滲到地下或滯留延遲其排放出基地之時間;如此不但保持水環境 之平衡,更使土地使用對於水環境之衝擊減至最低

目前土地使用規劃,多著重於社會與經濟層面之考慮,而忽略 了地區環境特性,特別是人為建設對城鄉水環境之影響,如水土保 育機能、調節都市氣候等;而地區之排水計畫多為土地使用計畫之 事後配合措施,解決之道往往以集中末端(End of pipe)排水方式 來排除基地之地表逕流,即採取於區域排水出口設置一滯洪設施以

減少尖峰流量。此一集中末端排水方式所產生的結果是排水系統愈 建愈大,下游排水負荷也會愈來愈大,忽略了潛在災害。這種將土 地使用計畫與排水計畫分開設計之土地規劃程序,不但破壞地區原 有之水環境體系,且基地逕流大量且迅速地排放至下游鄰近地區,

除減少雨水入滲機會外,同時會增加下游河川之流量,引起河川下 游地區之洪澇災害。

依據日本社團法人雨水貯留浸透技術協會之資料顯示,日本在 昭和廿年(西元 1945 年)代,由於都市地區之人為開發有限,人造 結構物之規模及數量不多,因此對於地表雨水之處理仍主要以自然 滲透及地表逕流方式處理,加上家庭生活雜排水之排放量及污水下 水道接管率低,大部分之雨水均可滲透至地下形成地下水資源貯存

圖 2-4a 日本都市開發前之水環境影響示意圖

圖 2-4b 日本都市開發中之水環境影響示意圖

資料來源:日本社團法人雨水貯留浸透技術協

,同時因河川之基流量豐沛,河川之污染程度並不算太高(如圖 2-4a 所示)。但隨著人口不斷湧入都市地區,使得都市人口與經濟快速 發展,為了滿足人類居住之生活空間,提升生活水準,不僅用水量 大幅增加外,同時為容納日益擴大之需求,都市街道、建物密度以 及停車場等公共設施不斷增建,造成地表不透水區域擴大,人工排 水系統取代了土壤原本涵養滯蓄之功能,加上生活雜排水之排放量 增加,污水下水道尚未全面普及,使得地下水補注量及河川基流量 減少,造成河川嚴重污染(如圖 2-4b 所示)。依據這樣地都市發展 模式,預估至 21 世紀中,當大部分建築之污水下水道系統建置完 成後,雖可有效減少排放至河川之生活雜排水排放量,減低河川污

圖 2-4c 日本都市開發後之水環境影響示意圖

近 年 來

資料來源:日本社團法人雨水貯留浸透技術協會

染量,但也因更多人工設施之興建與不透水鋪面之鋪設,使得地表 逕流量增大,人工排水系統無法負荷宣洩而造成淹水,同時更因地 下水補注量之減少,致使河川基流量嚴重減少不足,河川多呈現乾 涸現象,嚴重造成都市水文環境之丕變,造成都市水患問題不斷,

嚴重影響居民之生命財產安全(如圖 2-4c 所示)。

依據 90 年的研究發現,由於世界各國對於所謂保水的需求不 同,因此對於建築基地內有關保水的限制也不盡相同,甚至有些國 家如:美國已將相關之保水內容融入生活習慣中,由於其土地資源 充裕,再加上人民教育及生活習慣良好,其防洪對策是採用導引、

洪氾的處理方式,意即將洪水導引至人煙稀少的荒地,使其自然入

滲,以達成防洪及貯留水資源之目的,因此並未針對此一內容特別 立法予以要求。這對於土地資源有限以及水資源嚴重不足的我國,

在實施上的確有其困難,再加上我人民的教育訓練及生活習慣之不 同,即便有這樣地土地資源空間及需求,實施上也勢必會造成相當 大之反彈,斷不可貿然行事。

歐美日等國家為降低因基地開發增加之尖峰流量與逕流體積

,並增加基地之保水能力,逐漸採用微管理(Micro-management)

及源頭控制(Source control)的概念(Takeuchi, 2000; Seiji, 2000 and Liaw, et al., 2000)來處理都市逕流的問題,即在研擬土地利用計畫 時同時考慮排水計畫,將小型滯留及入滲設施因地制宜地分散設置 於都市排水區中各基地,將基地開發增加之逕流於區內消減,減輕 下游的排洪負擔,同時具有增加基地保水量的功能,對於區域水環 境具有正面的助益,乃是一種現地減退(On-site abatement)的都市 生態逕流管理方式。日本社團法人雨水貯留浸透技術協會為了減緩 日本部分都市開發地區之都市熱島效應,達到水資源永續的目的,

歷經近廿年的經驗發現,因都市開發所造成之都市水文改變,尤其 是地表逕流之暴增與地下水涵養量減少之問題,一般只需配合適當 之保水貯留滲透設施之興建,基本上均可使其恢復至原土地應有之 水文狀況(如圖 2-5 所示)。

圖 2-5 保水貯留滲透設施對都市之水環境影響示意圖

資料來源:日本社團法人雨水貯留浸透技術協

     

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