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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

在城鄉發展過程中,為了追求經濟成長,對於自然資源不斷開 發,如森林砍伐、土地過度開發、地下水超抽等等,當開發程度不 超過水環境承載能力時,自然環境具有自淨回復的功能;當開發程 度超過水環境承載能力時,原來單純的水文循環機制將會增加了不 少複雜的變數因子(如圖 2-3 所示),結果將會造成水環境的負面影 響;因此,維持水文循環正常進行以達到永續城鄉水環境為一積極

要的課題。

資料來源:日本社團法人雨水貯留浸透技術協會

圖 2-3 都市發展對水環境影響示意圖 重

降雨

蒸発散 上水・工水供給

雨水浸透

雑排水 農業取水

地下水流出

表面流出

下水処理水 地下水流去 農業揚水

上水漏水

下水道浸入

井戸揚水

青字:自然系の水の流れ 赤字:人工系の水の流れ

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, 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

目前土地使

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

,引起河川下 游地區之洪澇災害。

昭和廿 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

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

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 年(西元 1945 年)前後,由於

資料來源:日本社團法人雨水貯留浸透技術協

圖 2-4a 日本都市開發前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

圖 2-4b 日本都市開發中之水環境影響示意圖

存,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

,提升生活水準,不僅用

水量大幅 、建物密

,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 快速發展,為了滿足人類居住之生活空間

增加外,同時為容納日益擴大之需求,都市街道 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

川污染量,但也因更多人工設施之興建與不透水鋪面之鋪設,使得

資料來源:日本社團法人雨水貯留浸透技術協會

圖 2-4c 日本都市開發後之水環境影響示意圖 近

年 來

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 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

,一般只需配合適當 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 文狀況(如圖 2-5 所示)。

是地表逕流之暴增與地下水涵養量減少之問題 之

資料來源:日本社團法人雨水貯留浸透技術協

圖 2-5 保水貯留滲透設施對都市之水環境影響示意圖 蒸 発 散

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