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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
月份
日數
50年平均月降雨日數(1956~2005) 30年平均月降雨日數(1976~2005)
10年平均月降雨日數(1996~2005)
(三) 高雄市全年豐水期和枯水期之降雨量比較 50 年月平均降雨量
(1956-2005)
30 年月平均降雨量
(1976-2005)
10 年月平均降雨量
(1996-2005)
豐水期(%) 90.23 89.84 90.21
枯水期(%) 9.77 10.16 9.79
註:1. 豐水期為 5 月至 10 月各月平均降雨量之總和。
2. 枯水期為 1 月至 4 月及 11、12 月各月平均降雨量之總和。
高雄市全年豐水期與枯水期降雨量差異甚大。若要收集足夠雨水供全年使用,必須 在豐水期收集與貯存將近兩倍的用水量,因此儲存設施的容量也要夠大。
(四) 降雨量資料分析
日降雨量資料數量多,差異性也相當大。以高雄市而言,民國 85~94 年 10 年期間 之日降雨量平均最大值為 6 月 5 日的 54.5 毫米。但是,這個期間的日降雨量最大值為 民國 90 年 7 月 11 日的 470.5 毫米。日降雨量平均值和日降雨量最大值之間的變化和差 異相當大,尤其是 5 月到 9 月降雨量多的月份。因此,除非對暴雨有特殊運用方式,否 則對長期的雨水利用而言,雨水貯集估算可以不需要使用日降雨量資料。
比較高雄市 50 年、30 年與 10 年的月平均降雨量統計資料,降雨量比較多的月份 是 5 月到 9 月,降雨量都超過 100 毫米。若對 5 月到 9 月雨季期間的累計雨量比較:50 年月平均降雨量合計為 1492.2 毫米、30 年月平均降雨量合計為 1550.0 毫米、10 年月 平均降雨量合計為 1659.2 毫米。在雨季期間 30 年月平均降雨量累計降雨量大約是 50 年期和 10 年期的平均值。三者之月平均降雨日數都很接近。
綜言之,若要收集足夠雨水供全年使用,雨水儲存桶的容量設計需要比較精確,因 此適合以日降雨量平均值作設計依據。至於一般規劃,降雨量資料可以採用 30 年月平 均降雨量之數值作為雨水貯集估算之依據。
多 年 降 雨 降 雨 期 間
表 3.2.4 高雄市三種不同基期月平均月平均降雨量比較
50 年月平均降雨量 30 年月平均降雨量 10 年月平均降雨量
統計期間(年) 1956-2005 1976-2005 1996-2005
資料數量(筆) 600 360 120
依據高雄氣象站資料,前金區處於熱帶地區,年平均溫度為攝氏 24.3 度。雨量集 中於夏季,以熱雷雨及颱風雨為主。夏季多西北西及東北東風,冬季多北北西風,平均 風速每秒約 2.5 公尺,颱風來襲時風速可高達每秒 38 公尺。
(三)雨水品質
都會地區雨水利用方式取決於雨水品質。雨水在天空中尚未降落到地面之前,空氣 品質將決定雨水品質。因此,酸雨檢測是一項重要指標。硫氧化物(SOx)與氮氧化物(NOx) 是造成雨水酸化的主要污染物。在大氣環境中,經過適當的化學反應作用後,形成硫酸 (H2SO4)、硝酸(HNO3)等酸性物質。酸雨會危害建築物與人類健康,對自然生態也會有 不良影響。
酸雨的形成,首先是當雨水在天空中以雲的狀態形成水滴時,空氣中酸性化的污染 物會溶解到水滴之中,形成初期的酸雨。接著在降落途中,碰到浮游在空氣中的酸性物 質一起降落到地面,加重雨水的酸性程度。依據環保署規定當雨水酸鹼度值小於 5.0(pH<5.0)時為酸雨。
依據中央氣象局高雄站 2004~2006 年之雨水 pH 值資料統計,在 2005 年 5 月 30 日 是 4.5、2006 年 9 月 9 日之 3.9 和 2006 年 9 月 10 日是 4.4 都低於 5.0。最高為 2004 年 5 月 28 日、2004 年 12 月 2 日和 2006 年 6 月 9 日的 6.4(詳附錄 1)。雖然高雄地區 在 1989~2005 年雨水檢測的年平均pH 值最高為 6.5,最低為 5.1,總平均值為 5.8,均 合乎環保署規定(詳表 3.2.5 及表 3.2.6)。但是,單日監測資料仍然有酸雨的情形發 生。根據行政院環境保護署委託國立中央大學大氣物理研究所在台灣各地區執行監測,
公布在台灣酸雨資訊網的資料顯示,高雄雨水之導電度與離子濃度佔最大比例者為 NH4+。在 2003 年的雨水中佔總濃度的 27%,其次分別為 SO42-與 NO3-,各佔總濃度的 19%與 18%。NO3-是高雄地區影響雨水酸度的重要原因(詳表 3.2.7)。因此,雨水如果 要做為飲用水使用時,必須要加強水質的監控和處理,雨水處理後的品質應 符 合 環保 署飲用水源和水質標準。但是,如果雨水只做為日常沖洗廁所、住屋清潔或澆灌花木等 的雜用水使用時,由於並非做為飲用水用,因此仍然是適合的。
表 3.2.5 高雄氣象站累年雨水酸鹼度值年平均資料 年
度 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 pH
值 5.5 5.1 5.9 6.0 6.5 6.4 6.1 5.9 5.7 6.2 5.8 5.8 5.6 5.5 5.5 5.4 5.9 [資料來源:中央氣象局]
表 3.2.6 高雄氣象站 2006 年雨水酸鹼度值月平均資料
年度 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
pH 值 5.3 - 5.0 6.0 5.7 6.1 5.7 5.7 5.3 - 6.1 - [資料來源:中央氣象局]
表 3.2.7 高雄雨水之導電度與離子濃度
項目 導電度 Cl- NO3- SO42- H+ NH4+
單位 mS×cm-1 meq×l-1 Meq×l-1 Meq×l-1 Meq×l-1 Meq×l-1 2001~2002 33 56 54 174 11 56
2003 24 51 55 30 75
項目 Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Total 單位 meq*l-1 meq*l-1 meq*l-1 meq*l-1
2001~2002 44 13 41 96 545
2003 26 9 7 13 288
[資料來源:台灣酸雨資訊網]
3.3 都市地區雨水收集環境分析 一、都市地區土地使用之集雨環境
都市為了有計畫的發展,對於都市生活相關的經濟、交通、衛生、保安、國防、文 教、康樂等重要設施,都會作合理之規劃。都市計畫法及其施行細則基本上是將都市土 地的使用區分為兩大類:都市發展地區和非都市發展地區,這兩種地區的土地使用細分 如下:
1. 都市發展地區
(1)一般建築用地
包括住宅區、商業區、工業區、行政區、文教區。
(2)公共設施用地
包括道路、公園、綠地、廣場、兒童遊樂場、停車場、加油站、市場、學校、社 教機構、衛生機構、機關用地、墓地、變電所、體育場、民航用地、港埠用地、人行 道、機場用地、鐵路。
2. 非都市發展地區
包括農業區、保護區、風景區、水岸發展區。
這些地區的土地使用方式會影響降落到該地區的雨水品質以及可行的雨水收集模 式。一般供居住、商業活動、辦公、景觀休憩之類使用的分區土地,在正常使用的情形,
不會對集雨環境造成污染,所以在集雨環境的分類上歸類為無污染地區。工業活動是都 市地區主要的污染源之一,雨水利用需經過特殊處理才能供人使用。至於道路、加油站、
停車場以及機場用地之分區土地,由於汽車以及汽車使用產生的油污,會對集雨環境造 成污染,屬於同一污染性質之非點源或點源污染地區。分區為醫療機構之類,部份醫療 行為、治療器材以及病菌聚集,會對集雨環境造成污染,為點源污染的一種。農業區則 因農藥的使用,做為集雨環境可能會有農藥污染,屬於一種點源污染。不同的分區種類 有不一樣的土地使用性質。因此,對都市地區土地使用分區的分析,是評估都會地區雨 水收集的基本事項。
(一)都市發展地區不同土地使用分區之集雨環境說明 1. 一般建築用地
分區種類 土地使用規定 集雨環境說明
住宅區 住宅建築以不妨礙居住寧靜、安全與 衛生之建築物。
1. 無污染。
2. 雨水利用只需一般處理。
商業區 商店建築以及供商業使用之建築物。 1. 無污染。
2. 雨水利用只需一般處理。
分區種類 土地使用規定 集雨環境說明
分區種類 土地使用規定 集雨環境說明
表 3.3.1 前金區不同土地使用分區之面積(公頃)
住宅區 商業區 行政區 機關 學校 公園 兒童遊戲場 市場 停車場 加油站 園道 道路 合計
12.14 71.76 2.42 12.45 14.43 15.03 0.16 0.72 0.5 0.42 7.4 48.3 185.73
圖 3.3.1 前金區土地使用分區以及網格劃分範圍圖
(一) 前金區之集雨環境分析 1. 網格劃分原則
對於大面積範圍之土地使用分析,為達成系統化之分析,可將範圍內之土地劃分 程網格,編訂號碼來區分。前金區在現有行政系統下已經劃分為 20 個里,每個里範 圍可以當作一個大網格,這個大網格的名稱就是該里里名。每個里所包含的街廓數不 等,因此,以街廓範圍再細分為小網格,小網格的編號則在里名稱後面加上數目字來 區分。例如,前金區的三川里範圍是一個大網格,這個大網格的名稱是三川里,三川 里範圍內有 5 個街廓,以每個街廓做為一個小網格,分別編號為三川 1、三川 2、三 川 3、三川 4 和三川 5。
以里及里內街廓為單位來劃分網格,不但名稱清楚,容易辨識。而且,在以後系 統執行時,因為里民間的互動比較頻繁,溝通協調方便,加上政府部門區公所的行政 支援,不管在教育宣導或推動執行上都比較方便。
高雄市前金區街廓以外的土地使用類型因為只有道路一種。因此,將區內的道路 當作一個網格,網格的名稱就是道路。
2. 前金區各鄰里的集雨環境
將區內各街廓當做集水地區,依據土地使用分區之不同類別對雨水品質的影響,
區分為兩類:第 1 類集水地區為雨水品質比較穩定,可能污染源容易監控和排除。第 2 類集水地區屬於點污染源或非點污染源之地區,雨水容易受到環境的輕度污染,而 且不易監控和排除。
此外,對於街廓所臨接的道路、綠帶及人行道之公共開放空間資料一併瞭解,做 為雨水收集利用時設施可能之設置場所。以三川里為集雨環境的資料情形如表 3.3.2 所示。前金區各鄰里的集雨環境整體資料請參考附錄 2。
表 3.3.2 前金區三川里集雨環境說明 分區類別 臨接道路寬(m)
網格編號
商五 特商二 東側 南側 西側 北側 其他
三川 1 - ∨ 20 10 15 15 北側道路之北側為綠 帶(寬約 5m)及運河。
三川 2 - ∨ 20 6 15 10 三川 3 - ∨ 20 10 15 6 三川 4 - ∨ 20 6 15 10
三川 5 ∨ - 20 30 15 6 南側道路邊為人行步 道(寬 3m)
註:∨ 表示屬於該類分區,-表示不屬於該類分區。
3. 前金區集雨環境綜整
從本節第一小節之(一)都市發展地區不同土地使用分區之集雨環境說明以及附 錄 2 之前金區各鄰里的集雨環境整體資料得到的結果為:第 1 類集雨地區面積有 128.39 公頃,占前金區面積的 69.13%。第 2 類集雨地區面積有 57.34 公頃,占前金 區面積的 30.87%。雨水只要簡單過濾處理就可以使用的第 1 類集雨地區面積占了將 近 7 成,這表示前金地區整體的集雨環境良好,適合雨水的收集利用。
表 3.3.3 前金區集雨環境綜整 (單位:公頃) 使用分區 住宅區 商業區 行政區 機關 學校 公園 兒童遊戲場 市場 停車場 加油站 園道 道路 合計
表 3.3.3 前金區集雨環境綜整 (單位:公頃) 使用分區 住宅區 商業區 行政區 機關 學校 公園 兒童遊戲場 市場 停車場 加油站 園道 道路 合計