綠建築基地保水技術設計應用之研究

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(1)綠建築基地保水技術設計應用之研究. 內政部建築研究所自行研究報告中華民國 96 年 12 月.

(2) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 研. 究. 人員：徐虎嘯. 副研究員. 高嘉隆. 副研究員. 內政部建築研究所自行研究報告中華民國 96 年 12 月.

(3) ARCHITECTURE AND BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF THE INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. A Study of Technical Handbook for Soil Water Content of Green Buildings in Taiwan. BY HSU HU HSIAO KAO CHIA LOONG. December 31, 2007.

(4) 綠建築基地保水技術設計應用之研究內政部建築研究所自行研究報告. 96. 年度 .

(5) 目次. 目次表次‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅲ 圖次‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧V 摘要‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧XI 第一章緒論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1 第一節研究緣起與目的‧‧‧‧‧‧‧‧‧1 第二節研究方法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧12 第二章都市發展之城鄉水環境‧‧‧‧‧‧‧‧‧15 第一節都市水文化之發展‧‧‧‧‧‧‧‧‧15 第二節臺灣水資源之窘境‧‧‧‧‧‧‧‧‧17 第三節養殖漁塭超抽地下水的危害 ‧ ‧ ‧ 2 3 第四節黑珍珠傳奇的代價 ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ 2 6 第五節「人定勝天」的公共工程 ‧ ‧ ‧ ‧ 2 8 第六節地層下陷的省思 ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ 3 0 第七節都市發展後之地表逕流處理方式‧‧‧32 第八節永續水環境之綠建築‧‧‧‧‧‧‧‧39 第九節基地保水貯留及滲透設施之種類‧‧‧45 第三章各類滲透設施簡介‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧53 第一節各類滲透設施之構造與用途‧‧‧‧‧55 第二節滲透設施之影響因素‧‧‧‧‧‧‧‧79 第三節滲透設施設置位置之探討‧‧‧‧‧‧87 第四章. 國內外相關保水案例介紹 ‧‧‧‧‧‧ ‧‧89 第一節國外保水案例介紹‧‧‧‧‧‧ ‧‧89 第二節國內保水案例介紹‧‧‧‧‧‧ ‧‧103. I.

(6) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 第五章建築基地保水設計參考手冊‧‧‧‧‧‧‧‧111 第一節基本觀念‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧112 第二節規劃設計的前置作業‧‧‧‧‧‧‧‧116 第三節基地保水設計手法‧‧‧‧‧‧‧‧‧121 第四節滲透設施的選擇‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧158 第六章. 結論與建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧161 第一節結論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧161 第二節建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧165. 附錄‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧167 參考書目‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧171. II.

(7) 表次. 表次表 2-1 91-95 年度應用綠建築技術改善之案例數量‧‧‧43 表 2-2 保水貯留滲透設施之型式與功能一覽表‧‧‧‧46 表 2-3 入滲設施工法概要‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧50 表 2-4 貯留設施工法概要‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧51 表 3-1 各種滲透設施特性評估比較表‧‧‧‧‧‧‧‧57 表 3-2 各種滲透設施污染物去除率比較表‧‧‧‧‧‧58 表 3-3 滯洪池最小面積與懸浮微粒粒徑關係‧‧‧‧‧78 表 3-4 土壤種類與入滲率及最大設計深度之關係表‧‧ 81 表 3-5 滲透設施設置前之建議初步調查項目與評估原則 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧88 表 4-1 杜鵑之丘社區簡介‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧90 表 4-2 滲透裝置設置數量‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧92 表 4-3 諏訪野社區「滲透化地質建造工法」計畫內容‧94 表 5-1 保水滲透設施設置前之初步建議調查項目與評估原則‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧118 表 5-2 土壤種類及其滲透係數一覽表‧‧‧‧‧‧‧‧119 表 5-3 統一土壤分類與土壤滲透係數 k 值對照表‧‧‧119 表 5-4 統一土壤分類與最終入滲率 f 及滲透係數 k 值對照表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧122 表 5-5 土壤最終入滲率 f 及滲透係數 k 值簡易對照表‧122 表 5-6 透水鋪面種類‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧130 表 5-7 各國多孔隙瀝青混凝土級配設計‧‧‧‧‧‧‧132 表 5-8 滲透陰井與管溝合用之設置最大間距‧‧‧‧‧153 表 5-9 滲透設施選擇參考表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧159. III.

(8) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. IV.

(9) 圖次. 圖次圖 1-1 都市化造成水環境之影響‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧2 圖 1-2 台北市北投中央南路一帶淹水，停在路邊的車成為泡水車‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧3 圖 1-3 彰化大城鄉的西瓜田，因豪大雨使西瓜泡在水裡 3 圖 1-4 基隆麥金路因巨石崩落，造成嚴重傷亡‧‧‧‧4 圖 1-5 台東乾旱茶樹無水灌溉枯萎近 5 成‧‧‧‧‧‧5 圖 1-6 台東水利會為了灌溉攔截溪流導致國寶魚慘死在乾涸的河床‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧5 圖 1-7 研究流程圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧13 圖 2-1 台灣地區地層下陷分佈圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧20 圖 2-2 海水入侵示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧21 圖 2-3 屏東平原地層海水入侵示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧23 圖 2-4 都市發展對水環境影響示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧ 31 圖 2-5a 日本都市開發前之水環境影響示意圖‧‧‧‧ 34 圖 2-5b 日本都市開發中之水環境影響示意圖‧‧‧‧ 35 圖 2-5c 日本都市開發後之水環境影響示意圖‧‧‧‧ 36 圖 2-6 保水貯留滲透設施對都市之水環境影響示意圖 37 圖 2-7 95 年 1 月至 11 月基地保水指標量化統計分析圖 40 圖 2-8 覆土式建築的嘉義二二八紀念公園具基地保水之功能‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 41 圖 2-9 乳山遊客中心入口廣場之花崗石植草磚‧‧‧‧42 圖 2-10 台達電南科廠的貯集滲透水池，兼具景觀與保水功能‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧42. V.

(10) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 圖 2-11 成大雨水入滲池，結合實驗與學生休憩、活動空間為一體‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧43 圖 2-12 集集特生中心之植草磚舖面，可降低環境溫度增加保水量‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧44 圖 2-13 集集特生中心具保水功能之滲透草溝‧‧‧‧‧ 44 圖 2-14 保水貯留及滲透設施分類示意圖‧‧‧‧‧‧‧49 圖 3-1 基地保水滲透設施整體規劃配置示意圖‧‧‧‧55 圖 3-2 擴水型滲透設施之構造型式與用途‧‧‧‧‧‧56 圖 3-3 貯留型滲透設施之構造型式與用途‧‧‧‧‧‧57 圖 3-4 草溝構造示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 59 圖 3-5 可有效減少屋頂逕流的屋頂花園設計‧‧‧‧‧ 60 圖 3-6 停車場周邊的屋頂花園設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧60 圖 3-7 豐富生態且具保水性質的屋頂花園‧‧‧‧‧‧61 圖 3-8 兼具保水功能的花園圍籬設計‧‧‧‧‧‧‧‧61 圖 3-9 豐富生態且具示範性質的滲透草溝‧‧‧‧‧‧62 圖 3-10 草帶構造示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧63 圖 3-11 滲透排水管示意圖 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧64 圖 3-12 蜂巢式滲透排水管示意圖 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧64 圖 3-13 網式滲透排水管示意圖 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧65 圖 3-14 滲透陰井示意圖 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧65 圖 3-15 有孔混凝土滲透陰井‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧66 圖 3-16 有孔樹脂滲透陰井‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧66 圖 3-17 滲透側溝示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧67 圖 3-18 有孔混凝土預鑄滲透側溝‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧68 VI.

(11) 圖次. 圖 3-19 貯留型混凝土滲透側溝‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧68 圖 3-20 具實驗與示範性質的滲透側溝‧‧‧‧‧‧‧‧69 圖 3-21 滲透渠示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧70 圖 3-22 設置於停車場內的滲透渠 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧71 圖 3-23 設置於停車場內的滲透渠‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧71 圖 3-24 滲透乾井示意圖 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧72 圖 3-25 具有補助地下水資源功效的滲透乾井‧‧‧‧‧73 圖 3-26 滯洪池設計圖例‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧73 圖 3-27 乾式滯洪池‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧74 圖 3-28 濕式滯洪池 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧75 圖 3-29 搭配停車場的乾式滯洪池設計‧‧‧‧‧‧‧‧76 圖 3-30 搭配休憩空間的乾式滯洪池設計‧‧‧‧‧‧‧76 圖 3-31 搭配體育場的乾式滯洪池設計‧‧‧‧‧‧‧‧77 圖 3-32 避免短路的檔板設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧77 圖 3-33 懸浮微粒運行示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧78 圖 3-34 三角座標土壤分類‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧80 圖 3-35 道路兩旁的地表逕流收集口需設置過設施‧‧‧83 圖 3-36 地表逕流收集口的過濾設施‧‧‧‧‧‧‧‧‧83 圖 3-37 過濾設施需定期清理‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧84 圖 3-38 過濾設施需定期清理‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧84 圖 3-39 地表逕流收集口的過濾設施‧‧‧‧‧‧‧‧‧85 圖 3-40 地表逕流收集口的過濾設施‧‧‧‧‧‧‧‧‧86 圖 3-41 地表逕流收集口的過濾設施‧‧‧‧‧‧‧‧‧86 圖 4-1 昭島杜鵑之丘社區位置圖及 1983 年實施滲透工法. VII.

(12) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 全景‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧90 圖 4-2 滲透工法實施地區規劃圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 91 圖 4-3「滲透化地質建造工法」公共空間地面配置圖‧ 95 圖 4-4 道路兩旁不設側溝以下凹的方式作為自然排水路 96 圖 4-5 道路面積減少增加透水草地及林蔭地 ‧‧‧‧‧96 圖 4-6 哈里斯郡流域圖 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧98 圖 4-7 1935 年及 2001 年哈里斯郡淹水照片 ‧‧‧‧‧98 圖 4-8 增加河川斷面及降低河槽摩擦阻力 ‧‧‧‧‧‧99 圖 4-9 以較自然之生態工法設置洪水貯留空間 ‧‧‧‧99 圖 4-10 於河川瓶頸段或人口聚居段，將洪水部分分流至下游‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧100 圖 4-11 降低橋墩阻流之效應‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧100 圖 4-12 築堤導引水流約束洪水於行水區內‧‧‧‧‧‧101 圖 4-13 易淹水區限制開發‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧101 圖 4-14 洪水平原管制‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧102 圖 4-15 提高建物防洪能力(建築物抬高) ‧‧‧‧‧‧102 圖 4-16 本和里的位置位於古代本館埤的舊址‧‧‧‧‧103 圖 4-17 潭美颱風挾帶超大豪雨，使本和里成了高雄縣市雨水的滯洪池‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧104 圖 4-18 本和里滯洪池溼地公園設置位置圖‧‧‧‧‧‧105 圖 4-19 本和里週邊高程及排水關係示意圖‧‧‧‧‧‧105 圖 4-20 本和里滯洪池溼地公園的籃球場及碎石步道‧‧106 圖 4-21 滯洪池及生態水池的水生植物是鳥類覓食及棲息的好環境‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧106 圖 4-22 階梯側現有落水頭可將雨水導入收集系統‧‧‧107 VIII.

(13) 圖次. 圖 4-23 正面環堂大道側雨排水陰井接續雨水並進行雨水分流工程‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧108 圖 4-24 中正紀念現有排水系統平面圖‧‧‧‧‧‧‧‧108 圖 4-25 貯水槽供水範圍圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧109 圖 4-26 雨水收集再利用作為廣大植栽的澆灌用水圖‧‧109 圖 4-27 雨水收集後補充作為光華池的池水‧‧‧‧‧‧110 圖 5-1 國內某紀念館的綠覆地保水規劃‧‧‧‧‧‧‧124 圖 5-2 國內某縣政府的綠覆地保水規劃‧‧‧‧‧‧‧125 圖 5-3 國內某美術館園區內的綠地、草溝設計‧‧‧‧127 圖 5-4 國外某公園內的綠地、草溝設計‧‧‧‧‧‧127 圖 5-5 塊狀透水鋪面設計斷面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧129 圖 5-6 整體型透水鋪面設計斷面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧130 圖 5-7 高壓水柱沖洗堵塞物‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧133 圖 5-8 國內某辦公大樓周邊的透水人行步道設計‧‧‧134 圖 5-9 國內某紀念館的透水人行步道設計‧‧‧‧‧‧134 圖 5-10 人工地盤花園設計斷面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧136 圖 5-11 國內某社區的屋頂花園設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧137 圖 5-12 國內某學校的陽台花園設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧137 圖 5-13 國內某社區的中庭花園設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧138 圖 5-14 貯集滲透空地設計斷面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧140 圖 5-15 景觀貯集滲透水池設計斷面圖‧‧‧‧‧‧‧‧141 圖 5-16 國外某廣場設計為貯集滲透空地‧‧‧‧‧‧‧142 圖 5-17 國內某大學廣場設計為貯集滲透空地‧‧‧‧‧142 圖 5-18 國內某大樓景觀貯集滲透水池的設計‧‧‧‧‧143 圖 5-19 國內某縣政府辦公廳舍景觀貯集滲透水池的設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧143 圖 5-20 地下礫石滲透貯集設計斷面圖‧‧‧‧‧‧‧‧145 圖 5-21 國外某社區以礫石增加雨水貯集設計‧‧‧‧‧146 圖 5-22 國內某公園人行步道搭配地下礫石雨水貯集設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧146 IX.

(14) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 圖 5-23 國外某空地以礫石增加雨水貯集設計‧‧‧‧‧147 圖 5-24 滲透排水管設計斷面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧149 圖 5-25 國外某基地的滲透排水管設計‧‧‧‧‧‧‧‧150 圖 5-26 國外某空地的滲透排水管設計‧‧‧‧‧‧‧‧150 圖 5-27 滲透陰井設計斷面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧152 圖 5-28 滲透側溝與滲透陰井組合配置設計示意圖‧‧‧153 圖 5-29 國外某地區街道滲透陰井設計‧‧‧‧‧‧‧‧154 圖 5-30 滲透側溝設計斷面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧156 圖 5-31 國外某道路旁的滲透側溝設計‧‧‧‧‧‧‧‧157 圖 5-32 基地保水設計流程‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧160. X.

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(16) 摘要. 摘. 要. 關鍵詞：綠建築、基地保水、基地保水設計手冊一、研究緣起都市環境是經過專家詳細的調查與規劃後，依序逐步開發與改造自然環境所創造出來的高度人工化生存空間，但由於人口不斷大量的湧入，原有的都市計畫無法容納大量增加的人口，以致於現有之綠地、農地、窪地以及都市外圍之山坡地，被大量開發甚至過度利用，為了不降低都市的生活品質，大量的人工排水系統取代原本之自然涵養滯蓄功能，一旦暴雨帶來的逕流超過排水系統的宣洩容量，便會產生嚴重之都市水患，同時過多的地表逕流所挾帶之污染物質將使水質惡化進而破壞環境。由於都市生活機能遠較其他地區便利，因此本世紀初即有 13% 的世界人口居住在都市地區，依據聯合國推測，到 2010 年將有 51% 以上的人口居住在都市地區；而台灣的都市面積僅占總土地面積的 12.4%，人口卻佔台灣地區總人口之 77.9%。隨著人口湧入都市地區，使經濟快速發展，都市化腳步也隨之增加，原有都市計畫內之綠地、農地、池塘及都市外圍之山坡地，被大量開發，以提升居住生活品質，但也造成具保水功能土地的減少，使得地表的水文循環發生變化，進而產生了許多嚴重的水患問題。台灣因都會區綠地不足與社區過度不透水化，土地喪失水之涵養力，亦使得地表逕流量暴增造成水災頻傳。然而這些災難並非不可避免，山坡地社區也並非完全不可開發，只要加強建築基地保水及透水設計就可減緩其弊害。然而現階段我國綠建築政策對於此部分技術，尚處於理論假設之計算層次。為協助政府落實相關「保水」政策，降低政府施行「保水」政策之困難及阻力，本所於 92 年起，. XI.

(17) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 分 4 年委託辦理「滲透管溝」、「透水鋪面」、「生態水池」、「人工濕地」及「雨水貯留」等設計規劃研究計畫，並自 94 年起自行辦理「滲透陰井」的設計規劃研究，並均已於去（95）年完成相關理論分析及設計規範手冊。惟因上述規範手冊係分由不同專家學者依據不同滲透設施的功能及目的撰擬，故規範內容在部分定義、用語、設計條件及規劃流程等均有所差異。為能有效落實綠建築基地保水政策，本計畫將針對上述研究成果完成的規範手冊進行整合，有效提供設計者作為綠建築基地保水規劃設計之參考。. 二、研究方法及過程依據上述研究目的，本研究的研究方法及過程概述如下：（一）台灣城鄉發展對水環境之影響現代的城鄉環境大部分由水泥、瀝青、地磚及金屬等不透水材質所組成，這也使得地表上的車道、步道、停車場及廣場等，甚至地底下的地下室均變成不透水的硬質地面，嚴重阻絕了雨水滲透及貯存的機會，如此失衡的配置方式，加上密閉不透水的末端集中公共雨排水處理設計，使得雨水直衝入海，無法循環回大地來滋潤土地。而這樣城鄉發展所肇因的都市水循環失調問題，應可透過綠建築基地保水設計有效予以解決。（二）國內通過綠建築基地保水指標案例之分析基地保水指標乃係藉由雨水貯留及滲透設施來增加基地之保水能力，若將基地保水貯留及滲透設施與自然界對比，由水文循環就能顯現出保水貯留及滲透設施所具的雨水保持機能。90 年 3 月行政院核定「綠建築推動方案」，該方案實施至今 5 年以來，已吸引許多. XII.

(18) 摘要. 私有新建建築物，主動參予綠建築的推廣並申請綠建築標章或候選綠建築證書，但究竟有多少案件申請基地保水指標？哪些設計手法為建築師常用的方式？本研究將進一步予以分析調查，以供後續研究參考。（三）國內外相關保水產品及保水設施工法之收集依據不同的土壤特性、產品性能與設計目標，其所採用的保水設施工法亦會有所差異，藉由不同型式設施之搭配應用，可達到逕流體積與尖峰流量之減少，進而也使得流量延時得到適當的控制。為能有效瞭解保水設施之功效，本研究將透過相關案例收集，並彙整各項工法設計內容，做為設計手冊擬定之參考。. 三、重要發現早期台灣由於都市發展未作完整妥善的規劃，而在進入工業化社會後，快速的經濟發展和大量的房地產投機炒作，使得都市的發展雜亂無章，高樓大廈任意聳立，就業人口大量湧入。因此，都會區如何在原本有限的土地資源上，充分高度有效運用，且不損及水環境系統的循環與利用，則益形重要，否則幾次的颱風及豪大雨所形成的淹水水患，不僅造成許多重要都市交通癱瘓，甚至嚴重影響農漁民賴以維生的農產品生長，嚴重衝擊國內經濟交通發展，相同的戲碼將一再上演，永無止境。依據本研究針對通過案件分析，約有六成的案件申請基地保水指標，且大多採用綠地、被覆地、草溝等所謂一般保水設計手法進行設計，而屬於特殊保水設計手法部分，僅有透水鋪面較受建築師青睞，至於滲透側溝及滲透陰井等，則因缺乏完整設計參考手冊及規範，幾乎未被納入應用考量。另外在國內外保水設計應用於現地的實際案例資料收集與介 XIII.

(19) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 紹方面，發現國外如美日等國家，除在進行都市基地規劃開發時，便將具削減地表逕流與涵養地下水資源的保水貯留浸透設施納入外，甚至明訂相關法令規範，以有效解決日益減少的地下水位、水資源缺乏及洪澇等議題。同時為能增進設施效益，國外已有許多系統化及模組化的產品應運而生，但國內產品則付之闕如，顯見未來當國內相關制度建立後，產品的研發市場將具有相當潛力，值得密切注意。最後為提供建築設計者在設計保水設施時有所依循，本計畫也已將本所過去幾年分由不同專家所完成的滲透管溝、透水鋪面及滲透陰井等保水設施研究成果，依其功能及目的編擬參考設計手冊初稿，手冊內容除針對部分設施定義及相關用語進行統整外，並採易操作使用的表列方式，就設計條件及規劃設計流程提供說明，以利規劃設計參考使用。. 四、主要建議事項依據上述研究成果，本研究提出具體建議如下：立即可行之建議主辦機關：內政部建築研究所協辦機關：台灣雨水利用協會、內政部營建署本所於 92 年起，分 4 年辦理「滲透管溝」、「透水鋪面」、「生態水池」、「人工濕地」及「雨水貯留」等設計規劃委託研究計畫，並已於 95 年度完成相關設計規範，但相關研究成果因係分由不同專家學者依據不同滲透設施的功能及目的撰擬，故規範內容在部分定義、用語、設計條件及規劃流程等均有所差異，為能有效落實綠建築基地保水政策，本計畫已針對上述研究成果之規劃流程、試驗. XIV.

(20) 摘要. 方法及設計降雨延時等定義加以整合，並進一步增列部分圖例說明與設計規劃重點提示等資料，整合完成設計手冊初稿，為能更有效提供設計者，作為綠建築基地保水規劃設計之參考，建議應進一步針對其內容與相關圖例進行充實，並考量將其編撰出版，方能有效落實研究成果。長期性建議主辦機關：內政部營建署協辦機關：內政部建築研究所、台灣雨水利用協會現階段「建築技術規則」綠建築專章的建築基地保水設計技術規範，僅針對綠地、透水鋪面及人工地盤花園等三項手法提供設計規範，至於其他如滲透陰井及滲透側溝等保水效能較大的特殊保水設計，國內因受限於相關設計準則及規範尚未完備，因此其實際應用並不普遍。為能協助國內綠建築基地保水設計水準提昇，現有技術規則的設計規範應儘速修正，配合本研究成果，將保水效益較大的滲透陰井、滲透側溝及地下礫石貯集滲透等手法納入，以擴大保水成效。. XV.

(21) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. ABSTRACT Keywords: Green Building, Soil Water Content, Technical Handbook for Soil Water Content Urbanization. reduces. the. opportunity. of. stormwater. infiltration that lessens groundwater recharge and increases pollutant loads to streams. Reduction of Infiltration from impervious areas in the urban environment is one of the key issues in urban flooding; therefore, increasing the infiltration opportunity and capacity in the urban environment can be a good option to tackle this problem. There are nine indicators in the evaluation system of “Green Building” in Taiwan. The indicator of water conservation at construction site is to maintain the hydrologic conditions between pre- and after-development at the construction site. Various techniques to retain and infiltrate water are recommended in the evaluation manual. In order to strength the development of Green Building, technical handbook for soil water content plays an absolutely important role. The purpose of the study is to research the design information of soil water content techniques and develop the technical handbook for soil water content in Taiwan. The technical handbook is to increase emphasis on improving water quality and protecting water resources through various techniques to retain and infiltrate water. This technical handbook shall provide design standards and planning concepts to guide planners, land developers, engineers, contractors, and others involved with planning, designing, reviewing, approving, and constructing land development projects. The information can be an advice to. XVI.

(22) 摘要. improve for lack of soil water content index of Green Building, except that this work can be a frame of reference when the government sets up the relevant polices.. XVII.

(23) 第一章緒論. 第一章緒論第一節研究緣起與目的一、研究緣起台灣地區大量都市化的結果，導致嚴重的熱島效應，進而影響了原本平衡的水文機制，而都市化後可能面臨之水資源問題可簡單表示為如圖 1-1 所示。造成此一變化的主因為大量地表不透水區域之增加與工程排水系統之興建，不但減少地下水補注，同時亦增加地表逕流量。目前大多數都市逕流管理的對策均以加大排水系統輔以集中末端處理之觀念，使逕流加速排放至下游或鄰近地區。但集中末端處理雖可降低逕流停留時間，但其體積並未相對減少，反而使得下游排水系統處於高流量狀態，結果即使是小頻率之降雨亦會造成下游地區之水患。同時也因這種集中末端處理、加速排放逕流的排水概念，使得現有都市區域缺乏保水、滲透及蒸發機能，造成流域整體的水土保持機能降低，也因都市發展範圍一再擴大，造成許多非點源污染物質隨著逕流直接排入下游，產生許多都市水環境之不利影響。在此一集中末端處理的排水概念下，將所收集的都市地區地表逕流直接且迅速地排放至河川或流域下游地區，因而造成下游地區的洪澇問題。由於都市生活機能完善，成為人口匯聚之地，人口集中的結果，導致都市居住用地需求急遽增加，舊都市土地一旦不敷所需，都市居民勢必向都市周圍發展，造成都市區域擴展，當擴展至郊外時，原有的溼地、水田、森林、綠地等區域也因而開始產生都市化之現象，如此將使得這些土地原有之逕流機制發生改變，進而造成城鄉水環境之丕變。近年來，為了容納大量的移入人口與快速經濟發展之需求，都市街道擴寬或新闢、建物密度增加且樓層增高，停車場與大型賣場等公共設施不斷增建，造成地表不透水區域增加，. 1.

(24) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 圖 1-1 都市化造成水環境之影響資料來源：廖朝軒教授，2003。. 導致雨水入滲至地表下之機會減少，進而影響地下水補注量，造成洪峰流量及逕流體積增加、集流時間縮短，致使都市洪水災害時有所聞，嚴重威脅居民之生命與財產安全。每年的 5、6 月份是台灣的梅雨季節，今年 6 月初由於梅雨鋒面滯留台灣上空，氣象局連續 2 周發布豪雨特報，尤其是經濟繁榮的台北縣市在 5 日零時至 6 日 22 時止，短短的 46 小時內降雨量竟達到 339 公厘，因此造成台北市北投、社子及台北縣三重、蘆洲等地區嚴重淹水（如圖 1-2），中南部地區日雨量 160 公厘，農產損失嚴重（如圖 1-3），並因而造成高速鐵路班車嚴重誤點。基隆麥金路岩壁石塊由於長期風化出現裂縫，禁不起連日豪雨的滲入，致岩塊施去摩差力而崩落，不但造成嚴重人員傷亡，亦使連外交通中斷，帶來難以估計的損失（如圖 1-4）。921 地震後，由於地形與地質狀況的劇烈改變，台灣颱風所帶來的災害已不再侷限於河川沿岸低窪地區，而是從森林到排水系. 2.

(25) 第一章緒論. 圖 1-2 台北市北投中央南路一帶淹水，停在路邊的車成為泡水車資料來源：自由時報，2007。. 圖 1-3 彰化大城鄉的西瓜田，因豪大雨使西瓜泡在水裡資料來源：自由時報，2007。. 3.

(26) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 圖 1-4 基隆麥金路因巨石崩落，造成嚴重傷亡資料來源：自由時報，2007。. 統，健全的都市都可能發生嚴重的災害。近年來，台灣地區的都市化除了加重水患造成的問題外，全球暖化所導致的氣候異常，也加重了旱災發生的機率，台灣地區乾旱發生之頻率亦有日漸增加之趨勢。今(96)年台東地區到 7 月的累積雨量遠低於歷年平均值，大約是往年的一半不到，甚至是 50 年來接近最少的紀錄，導致台東縣出現了罕見的乾旱現象，不僅農作物遭受損害（如圖 1-5），連民生用水也因為水源逐漸枯竭；罕見的乾旱又逢台東縱谷第 2 期稻插秧期，水量不足，要不要插秧，讓農民相當傷腦筋，對此，台東農田水利會池上工作站特別以截斷新武呂溪流水的方式供應灌溉水源，不料此舉卻導致國寶魚因為河床乾涸死亡（如圖 1-6）。根據中央氣象局近年來的資料顯示，台灣地區降雨的日數有逐漸減少的趨. 4.

(27) 第一章緒論. 勢，而降雨延時與降雨強度則有增加之趨勢。而且，由於台灣地形險峻，河川坡度大，河水在河流中的速度甚大，不但造成嚴重的沖. 圖 1-5 台東乾旱茶樹無水灌溉枯萎近 5 成. 圖 1-6 台東水利會為了灌溉攔截溪流導致國寶魚慘死在乾涸的河床資料來源：中央社，2007。. 5.

(28) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 刷，導致土石流的發生，更重要的是不利於水資源之利用與調節。都市環境是經過專家詳細的調查與規劃後，依序逐步開發與改造自然環境所創造出來的高度人工化生存空間，但由於人口不斷大量的湧入，原有的都市計畫無法容納大量增加的人口，以致於現有之綠地、農地、窪地以及都市外圍之山坡地，被大量開發甚至過度利用，為了不降低都市的生活品質，大量的人工排水系統取代原本之自然涵養滯蓄功能，一旦暴雨帶來的逕流超過排水系統的宣洩容量，便會產生嚴重之都市水患，同時過多的地表逕流所挾帶之污染物質將使水質惡化進而破壞環境。早期的河川圳渠是以石塊或泥土開挖整修而來，提供農村的各種用水，最後又排到圳道去，人們沿圳道挑水、洗衣及刷洗，人與人之間沒有隔閡，這正是水文化之根源。但自從自來水開始普及以來，人們只知道消費用水，但卻不知水從何而來，甚至以每人每日用水量之多寡，作為生活水準高低之指標，人們卻以為只要繳交自來水費，便可肆無忌憚之用水，而政府則拼命的開發自來水源以滿足需求，市民只要打開水龍頭，水就自來。水從何處來，往何處去，似與個人無關。近年都市由於人口密集，車輛多交通繁雜，原來河川文化時期流下之圳路，除被捨棄作為排除污水外，進而嫌棄其存在而漸被加蓋成為道路、商店街、停車場，對於道路下排水溝的污水則眼不見為凈，使得都市市民與水絕了緣。許多工程的開發興建，在「人定勝天」的思維下常缺乏生態考量，也致使許多數千萬年的水脈、天然埤塘及湖泊因此而消失。而人類這樣蠻幹情況，恐將遭受大地討債、反撲。. 6.

(29) 第一章緒論. 二、研究目的由於都市生活機能遠較其他地區便利，因此本世紀初即有 13% 的世界人口居住在都市地區，依據聯合國推測，到 2010 年將有 51% 以上的人口居住在都市地區；而台灣的都市面積僅占總土地面積的 12.4%，人口卻佔台灣地區總人口之 77.9%。隨著人口湧入都市地區，使經濟快速發展，都市化腳步也隨之增加，原有都市計畫內之綠地、農地、池塘及都市外圍之山坡地，被大量開發，以提升居住生活品質，但也造成具保水功能土地的減少，使得地表的水文循環發生變化，進而產生了許多嚴重的水患問題。這是因為在都市化建造過程中，首先必須將地面的樹木、植物及表土等原先在水文循環中擔負著控制地表逕流的要角需先被剷除，取而代之的則是一棟棟的建築物或公共設施，使得原先可呼吸透水的大地，變成許許多多不透水的表面，也造就了現代文明不可避免的水患夢魘。為了有效減緩這樣的水患問題，傳統上，工程師採用迅速排水的設計手法，即以人工排水系統取代土地原有自然涵養蓄滯功能，加快地表逕流進入雨水下水道等排洪設施的方式，來減少地表淹水的機率。這雖能有效發揮設施設置的功能目的，但卻也衍生出許多新的議題，如：增加下游集水區排洪設施系統的負荷及減少地表水滲透至地底下成為地下水水資源的機會，同時也因為不透水鋪面增加與加速排洪設施的興建，使得大量的地表逕流在未經土壤滲透過濾的程序，便排放至下水道或河川，也讓更多的污染源進入了下水道及河川中，進而增加污水處理廠及河川水體自淨的負荷。除造成經濟財政的負擔外，也衍生出許多公共衛生的健康議題，影響了人民的健康。這樣的變化將使得原本的人文與水文環境發生巨大改變，此外，由於都市用水需求量與能源消耗量，隨著經濟成長與生活水準提升而逐步增加，這也意味著在廢氣與廢水排放量部分亦將同步攀 7.

(30) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 升。在廢水的排放過程中，排水管大量收集地表逕流與污染物，最後排放進入河川，嚴重影響河川與地下水水質，更直接衝擊河川流域的生態環境；而大量的廢氣排放則是改變了都市的氣候環境，同時加劇都市的熱島效應。因此在這都市土地使用強度幾乎達到飽和的情況下，為了滿足都市地區大量人口與頻繁經濟活動所需的生活空間，於是土地開發利用的範圍逐漸向郊區蔓延，並逐漸蠶食原有的透水地面，衍生地表逕流加速集中、洪峰流量增加、非點源污染擴散、地表蒸發散量減少、熱島效應加劇等種種問題，不但惡化都市的水文環境，亦增加了災害發生的潛勢。同時受到氣候變化的影響，水資源不只是量少，且無論在時間或空間上，都呈現不均勻的分佈狀況。從時間上來看，北半球的降雨主要是集中在每年的 3 月至 10 月，且絕大部分的地區又都集中在 6 月至 9 月。雨季降水通常佔全年降水總量的 70~80﹪，河流水資源高度集中於夏季，且多屬難以控制利用的洪水。台灣即位處北半球，年平均雨量約為 2,500 公厘，是全球年平均降雨的 2.7 倍，應屬水資源不虞匱乏的國家，但由於台灣地狹人稠，地形陡峭，河流短促，大部分降雨的水分都迅速奔流入海，且降雨大都集中於颱風季節，分布極不平均，往往一個颱風即可帶來數百或近千公厘的降雨，居民不但未蒙其利，卻先受其害。且水庫容量有限，因此逕流量被攔貯利用者約僅佔年逕流量的 18﹪。所以，台灣每人每年平均可以分配到的雨量只有全世界平均雨量的六分之一；因此，台灣實質上是一個水資源匱乏的國家，且名列聯合國第十六位的缺水國。依據中央研究院研究顯示，過去 100 年，台灣因受到空氣污染及熱島效應影響，降雨機率減低，降雨強度卻增加兩成，降雨區也. 8.

(31) 第一章緒論. 發生改變，使台灣非旱即澇。而造成熱島效應的原因在於過去台灣大量興建不會散熱及透水的鋼筋混凝土建築與不透水鋪面，使降雨都直接流到下水道，而無法入滲於地下，連帶也無法發揮調節氣溫的功能。在都市發展過程中，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力時，自然環境仍具有自淨回復的能力；當開發程度超過水環境承載力時，原來單純的水文循環機制將會增加不少複雜的變數因子，其結果將會造成水環境的負面的影響。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重要的課題。過去我們的大地環境可說是充滿了無數的坑洞間隙，並具有貯集大量水分的功能，例如疏鬆的土壤孔隙以涵養雨水，天然埤塘窪地以匯集逕流水，甚至有許多的地下溪谷以容納伏流、湧泉。現在的都市環境不但使地面大量不透水化，也使地面喪失許多積水的溼地埤塘，甚至連地面下的土壤也因地下室興建以及土壤改造而漸漸形成「無孔隙化」，除造成土壤涵養水分的能力減弱，對生態也有莫大的傷害。目前水資源的經營方式傾向於集中、大型及單目標利用；大型的水資源系統雖可降低營運與保養的人力與經費；如一旦失控，將發生無水可用的窘境。且大型的水資源工程對環境生態的衝擊亦大，災害發生時亦較嚴重，而且集中末端處理洪澇的方式亦無法完全去除洪澇之災害。而小型的水資源工程不僅對生態環境衝擊較小，同時亦可藉由聯合的操作，避免因大型水資源系統的損壞而造成重大的損失。因此兩種水資源系統的撘配使用，才是符合經濟效益與分散風險的最佳做法。而雨水的貯集、滲透利用即為小型水資源系統的應用典範。. 9.

(32) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 由於台灣工業化程度日趨加深加廣，工業區不斷的開發設置，但卻經常面臨水資源短缺的情形，因此加強雨水資源的利用，以提供各項製程中之替代用水及雜用水，可作為解決水資源不足的替代方案。而透過適當的雨水資源管理，可降低暴雨帶來的都市型水患、加強環境綠化及增加地下水補注等，亦可提供親水遊憩場所等附加功能。在現今歐美最新的生態防洪對策中，均規定建築及社區基地必須保有貯留雨水的能力，以吸收分散部分洪水量，達到軟性防洪的目的，以別於傳統將各區地表逕流集中後，匯集於集水區末端排出的處理方式。一項新的暴雨洪水的管理方法－低環境負荷法（Low Impact Development, LID）即提供更有效率的都市洪水控制。基本上 LID 是在各區原址透過許多的滲透貯留設施系統組合，以儲蓄（Retain）、滯留（Detain）、滲透過濾（Filter）、處理（Treat）及使用（Use）等方式，來達到減低暴雨逕流之目標。因此可說是一種分散式的減洪策略。為配合狹小擁擠的都市環境，LID 可提供適用於停車場、道路、花圃及接臨建築物的景觀綠地等都市區域的設計手法。其他像是屋頂花園、在低交通量道路或人行步道採用的透水鋪面等較為創新的方式，都是目前 LID 可提供的設計手法。而 LID 設計的主要目標有二，一為透過入滲滯留設施，以減少暴雨逕流量，二為求得最佳效益的水處理方式。此外，為了配合永續發展政策，緩和都市水環境的惡化，本所綠建築政策中之「基地保水指標」為推動生態環保所不可或缺的一環。國內政府相關單位也已體認到都市化問題的嚴重性，並已透過修法的方式，在「建築技術規則」中訂定「綠建築專章」法令與相關設計技術規範，加強推廣雨水貯留與基地保水滲透設施之設置，以改善都市的水文循環系統，並紓解水患的威脅，打造保水與耐水的都市環境。. 10.

(33) 第一章緒論. 基地保水主要是以「滲透雨水」來提升基地內之保水能力，所謂基地的「保水性能」就是建築基地涵養水分及貯留滲透雨水的能力，基地保水指標乃是一「生態水循環的都市防洪政策」；基地保水指標是計算社區在開發後，區域內的降水經過滲透、吸收及截流作用之後的總排水量，以進一步評估社區在開發後的保水能力，減少社區開發對環境的衝擊。基地保水指標的原理及內容，乃係藉由貯留及滲透設施來增加基地之保水能力，若將基地保水貯留及滲透設施與自然界對比，由水文循環就能顯現出保水貯留及滲透設施所具的雨水保持機能。而基地保水貯留及滲透設施可減輕區域排水負荷並促進區域水文循環，對於都市化之效應也有減輕的功效；此種保水方式可提高雨水於社會（生活）、經濟（生產）乃至於環境（生態），即「三生」的利用效率，避免因都市開發而損壞現在及未來水文循環及生態系統完整性，達到永續城鄉水環境之目標；此種提高雨水利用的方式符合聯合國世界環境與發展委員會之永續發展定義—「滿足當代需要，同時不損及未來世代需要，並滿足其發展」。因此基地保水指標的推廣與利用對於整個國家水資源利用，以及環保、節能的工作都有正面的貢獻與意義。. 11.

(34) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 第二節研究方法完整的水環境系統，應將雨水的「貯留」及「滲透」兩種功能包含在內，始可充分達到水資源永續的目的。由於早期台灣的都市發展未作完整妥善的規劃，在進入工業化社會後，快速的經濟發展和大量的房地產投機炒作，使得都市的發展雜亂無章，高樓大廈任意聳立，就業人口大量湧入。因此，如何在原本有限的土地資源上，充分高度有效運用，且不損及水環境系統的循環與利用，則益形重要。台灣由於上述的過度開發，都會區綠地明顯不足與社區過度不透水化，使土地喪失水的涵養能力，亦使得地表逕流量暴增，而造成水災頻傳。然而這些災難並非不可避免，山坡地社區也並非完全不可開發，只要加強建築基地保水及透水設計就可減緩其弊害。然而，現階段我國綠建築政策對於此部分技術，尚處於理論假設之計算層次，為協助政府落實相關「保水」政策，降低政府施行「保水」政策之困難及阻力，內政部建築研究所於 92 年起，分 4 年辦理「滲透管溝」、「透水鋪面」、「生態水池」、「人工濕地」及「雨水貯留」等設計規劃研究，及自 94 年起連續 2 年辦理「滲透陰井」的設計規劃研究，並均已於 95 年完成相關理論分析及設計規範手冊。惟因上述規範手冊係分由不同專家學者依據不同滲透設施的功能及目的撰擬，規範內容在部分定義、用語、設計條件及規劃流程上均有所差異，本計畫為能有效落實綠建築基地保水政策，將針對上述研究成果的規範手冊進行統整，編撰「綠建築基地保水設計參考手冊」，內容預定包括：總論篇、生態水池篇、透水鋪面篇、滲透管溝篇、及滲透陰井篇等，將可有效提供設計者作為綠建築基地保水規劃設計之參考。研究計畫流程如圖 1-7 所示。. 12.

(35) 第一章緒論. 動機與目的. 確立參考手冊編撰標的與範圍. 文獻回顧及國內外. 收集各種保水設施規範. 案例收集. 與產品. 保水設施設計條件之確立. 保水設施規劃流程之建立. 參考設計手冊之撰擬. 結論與建議圖 1-7 研究流程圖資料來源：本研究整理。. 13.

(36) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 14.

(37) 第二章. 都市發展之城鄉水環境. 第二章臺灣城鄉發展對水環境之影響第一節都市水文化之發展「水環境」的存在與展開是人類生態、生命存在上所必要的，也是社會文化產生的途徑，從都市公園之景觀噴水池、庭園中的荷池流水，到都市環境中水的各種利用可說是千變萬化，隨風土環境中水源之不同，各有其獨特之利用方式。但當人口越來越多，並漸漸開始向陸地開發，都市也漸漸形成，但人類卻距水漸行漸遠，也因此開始轉為治水與利水並進，在築堰築堤之同時設置水閘門雨水渠從河川引水，以水閘門控制水量，以水渠引水至目的地，圳渠所引之水不止是供灌溉之用，同時也供應村落之生活用水、生產及消防用水，甚至較大圳渠兼供舟運交通之用。當陸上之交通發達後，河川的機能漸單純化，人類不再經常去疏浚河床以宣洩水流，而是改以加高堤防之方式來防範水災，也因為河堤所分隔出之河內河外，水變得不再是那麼容易親近。市鎮愈大，生命財產保護之要求也愈高，而都市侵佔河川的範圍也隨之增大。人類文明及技術之進步，水岸堤防愈築愈高，都市人口距水雖近在咫尺，但實際上是愈離愈遠，人與河川關係逐漸變淡，水源也漸漸消失。早期的河川圳渠是以石塊或泥土開挖整修而來，提供農村的各種用水，最後又排到圳道去，人們沿圳道挑水、洗衣及刷洗，人與人之間沒有隔閡，這正是水文化之根源。但自從自來水開始普及以來，人們只知道消費用水，但卻不知水從何而來，甚至以每人每日用水量之多寡，作為生活水準高低之指標，人們卻以為只要繳交自來水費，便可肆無忌憚之用水，而政府則拼命之開發自來水源以滿足需求，市民只要打開水龍頭，水就自來。水從何處來，往何處去，似與個人無關。近年都市由於人口密集，車輛多交通繁雜，原來. 15.

(38) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 河川文化時期流下之圳路，除被捨棄作為排除污水外，進而嫌棄其存在而漸被加蓋成為道路、商店街、停車場，對於道路下排水溝的污水則眼不見為凈，使得都市市民與水絕了緣。但隨著國民生活水準之提升，除了物質需求外，更重要的在追求舒適生活環境時，許多之水岸景觀及親水環境之創造，已再度受到人們重視而復活，因此未來的水環境創造需與都市相融合，以創立新的水文化。. 16.

(39) 第二章. 都市發展之城鄉水環境. 第二節臺灣水資源之窘境台灣是個標準的海島地形，有豐沛的雨量，更有數十座世界級的多目標水庫，年平均雨量約 2500 公厘，雖然降雨量為全球年平均降雨之 2.7 倍，但因水文的不確定性及特殊的地理條件等自然環境現制，其中約有 78%的降雨集中於每年 5 月至 10 月間之豐水期，形成豐枯水期水源差異懸殊，再加上國內大甲溪、淡水河及濁水溪等三大河，其河源標高均高於 3400 公尺，流徑卻小於 200 公里，這與其他國家如：科羅拉多河、萊茵河及湄公河等相比，其河川坡度均大過台灣的 2~7 倍。如此源短流急且降雨時空不均、豐枯懸殊，真正可使用到的雨量則不到四分之一，造成每人年平均分配的雨量，僅為世界平均值的六分之一，是聯合國組織列名的缺水國之一，因此缺水及洪澇現象時有所聞。台灣地區年降雨總量約為 900 億噸，其中無法利用的蒸發散量約佔 24%；其餘的 71%及 5%則分別為河道逕流量及地下水入滲量，理論上這兩部分應可以利用，但卻因台灣地區河川坡陡流湍，無法有效調蓄利用，故約僅有 20%的河川水量可有效利用，其餘 80% 大多逕流入海，嚴重影響水源的供水能力。傳統水資源調配係以川流水、水庫水及地下水等三種天然水資源為主，近年來因國民生活水準的提高，都市用水需求量大增，為滿足這樣的需求，新水源的開發勢在必行，但這樣的開發案因受限於天然條件、成本及生態環境衝擊等影響，一直未能有效解決，加上近年連續的氣候異常致使雨量供需失調，使得國內缺水問題更形嚴重。為能充分及有效供水，同時在考量經濟成本的因素下，抽取地下水成為現階段解決供水壓力的優先作法，甚至在 91 年全台大旱時，經濟部更提出「地下水緊急救旱方案」，該方案主要包括：一、依災情狀況分三階段「擴大引用地下水」。. 17.

(40) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 二、修改「地下水管制辦法」，允許水源不足時可鑿井抽取地下水。三、解除台北盆地抽取地下水的「禁令」。依據其內容，考量重心似乎只偏於「緊急救旱」的思維，但對於方案的可執行機率及可能產生的風險卻未加以說明或評析，且開放地下水抽用的安全出水量為多少？如何分配抽用量？以及解禁後的台北盆地地層是否會因抽水而再次下陷？都值得思考。長久以來令國人感到疑惑的是，台灣地區的地下水蘊涵現況究竟如何？每年藉雨水補助地下水的水量 40 億噸是如何計算出來的？現階段相關主管機關始終未能有信實可靠的科學數據或調查統計資料供其參考，而這個補注量自民國 65 年一直沿用至今，甚至在民國 70 年前，地下水抽取量大致以不超過這個補注量為限。因此在下列疑點未詳加釐清前即貿然開放抽取地下水，不但可能斲喪了寶貴的地下水資源外，還可能造成日後無法彌補的環境污染地下化的問題，甚至造成國人健康上的傷害。一、台灣地區的地下水「蘊藏量」究竟有多少？「安全出水量」應如何訂定？根據官方所提供的數據和統計資料顯示，台灣地區的主要地下含水層分布在「未膠結而鬆散的沖積層」中，其面積約為 10330 平方公里（約佔全台灣面積的 29%），地下水位是在地表下 50 公尺至 130 公尺之間，每年的地下水補注量約為 40 億立方公尺，而這些數據自民國 58 年水資會公佈沿用迄今，已近 40 年都未曾更新過。因此這些未膠結而鬆散的沖積層到底蘊藏了多少地下水？是否還經得起這樣再三再四的抽取而不會沉陷嗎？從前管制抽用地下水的疑慮都不復存在或不再需要顧慮了嗎？二、每年 40 億立方公尺的補注量是如何計算出來的？如果是以台灣地下水主要分布面積的降雨入滲量估計，那麼大約是 388. 18.

(41) 第二章. 都市發展之城鄉水環境. 公釐（約為年平均降雨量的 15.3%）；但如果是以全台面積做為入滲面積來估算，其量則為 111 公釐。可是近 40 年來台灣地區的地形地貌改變了多少？土地利用情況的變化有多大？不透水面積增加了多少？有任何可資佐證的調查或觀測數據嗎？相對於近來每年 71 億立方公尺的抽用量，持續超抽的情況下，對地下水資源的影響為何？而這樣每年約 31 億立方公尺的地下水虧損量對地層構造會產生怎樣的影響？而這 71 億立方公尺的抽用量是如何估算的？其量是否因未計入自行抽用量而被低估了？三、目前台灣地區各式污染場址普遍存在各地，如一些不明的廢棄物偷倒亂埋，油槽、油管滲漏事件時有發生，井水中出現油氣或浮油的情況也時有所聞，更不必說有工廠惡意的灌注廢有機溶劑或未經妥善處理的廢、污水於地層中。如果這些外在情況還未獲得改善前，便開放大量抽取地下水，是否將造成更多的健康危害與污染擴散問題？均值得進一步審慎考量。依據行政院環保署網站公佈 1991~2000 年的地下水監測統計結果可以明顯看出，在過去十年所謂的常態抽取地下水的情況，地下水水質就已經亮起了紅燈，如：砷 19.4%~28.3% （2000 年 47.9%）、鐵 25.8%~43.1%（2000 年 73.4%）、錳 35.5%~48.0%（2000 年 82.3%）及 pH 值 4.2%~12.8%（2000 年 5.9%），均無法符合「飲用水水值標準」，如果監測的項目涵蓋有機化學污染物，其結果可能更令人憂心。因此如果再持續的抽用下去，甚至抽用的量更大的情況下，水質惡化的情形會不會更形嚴重？污染物質的擴散會不會更加蔓延？. 19.

(42) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 圖 2-1 台灣地區地層下陷分佈圖資料來源：民生報，2004。. 20.

(43) 第二章. 都市發展之城鄉水環境. 圖 2-2 海水入侵示意圖資料來源：民生報，2004。. 「有借有還，再借不難」，人際間金錢往來、借貸所憑恃的，便是這套信用和做人的義理，但人們對地下水的取用，卻絲毫沒有這樣的義理和信用考量。隨著沿海養殖漁業的發展，工業區大量的開發，養殖和工業用水也急劇跳升，地下水也因此造成大失血。民國 82 年一度還創下地下水被抽掉 71 億噸的歷史天量，這相當於 12 座滿水位的翡翠水庫容量。而過去十年來，政府雖嚴格管制超抽地下水，但迄今每年地下水抽取量仍達 57 億噸，這遠遠超過現階段每年 40 億噸補注的估算量，而這 17 億噸水的差額，約為 3 座滿水位的翡翠水庫容量。二、三十年來，台灣的地下水在這樣地經年累月超抽情況下，已使我們透支約 300 億噸以上，現在即便把全國的地下水井全部封掉，一滴水也不抽，也要等將近八年的自然補注時間才能補得回來，而這還不把氣候變遷異常所造成的乾旱變數計入。這樣的過度地下水脈流失，使得海水入侵的現象長期伏隱未現，. 21.

(44) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 而所造成的嚴重環境危機亦未被重視，如果不能阻止這樣的地下水超抽，並適當補注已下陷乾涸的含水層，繼續嚴重透支地下水，除造成地層下陷外（如圖 2-1 所示），也使得平時虎視眈眈的海水乘虛而入，台灣的地表下正進行著一場海水與淡水的激烈肉搏戰（如圖 2-2 所示）。. 22.

(45) 第二章. 都市發展之城鄉水環境. 第三節養殖漁塭超抽地下水的危害如果您經常往來穿梭於南台灣，在屏東的佳冬與林邊一帶，地平線已經消失泰半的地層下陷區域，放眼望去儘是方塊水田拼連而成的漁塭；其中並佈滿了大大小小的抽水馬達，這些在南台灣最普遍的「魚田」，雖造就了台灣漁業奇蹟，充分提供了人民的生活所需，但為提高魚塭池水的溶氧量及達到保溫效果，水車不斷翻轉，農民夜以繼日抽取地下水的情況下，把原本深藏不露的地下水，從水井內強拉到這些棋盤式的魚塭內大肆奔流，同時家家戶戶的水龍頭也都流著來自深層的地下，如此不但讓地層下陷，也造成海水入侵內陸長達 9 公里以上，並且每年還以 300 公尺至 1 公里的速率，持續向內陸推進（如圖 2-3 所示），似乎正訴說著大地的無奈、反撲，並意圖報復人類這樣肆無忌憚超抽地下水的破壞行動。. 圖 2-3 屏東平原地層海水入侵示意圖資料來源：民生報，2004。. 23.

(46) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 一般認為，水產養殖業超抽地下水，是造成台灣西南平原地層下陷的主因。的確在民國 60 年代，政府在西南沿海大力推廣養殖漁業，樹立「養殖王國」的標竿，甚至還開發海埔新生地給漁民養殖蝦、鰻及文蛤等，致使魚塭面積迅速擴張、一日千里，業者紛紛抽取地下水養殖撈金。不過好景不常，沿海養殖水產在國際對手的激烈競爭下，外銷阻力漸大，價格崩跌，現在僅能讓魚塭不荒廢勉強度日而已。沒想到養殖業沒幾年的好光景，現在卻落得房子下陷，每逢大潮、下雨就淹水的窘境。政府為了進一步將台灣優質農產品推向國際舞台， 93 年農委會還特別選定蝴蝶蘭、烏龍茶、台灣鯛（吳郭魚）和芒果等四大旗艦產品，作為因應台灣加入世界貿易組織後的外銷主力，堪稱為台灣外銷農產品的「F4」。而在這四大旗艦產品中，有兩樣是當前台灣環境所面臨的兩大燙手難題，一個是須開墾山坡地的烏龍茶，另一個是須大量抽用地下水的台灣鯛。台灣鯛品質名列世界前茅，肉質鮮美好吃可做成生魚片及魚排佳餚，完全沒有傳統吳郭魚的土腥味，深受國內外消費者喜愛，年外銷量約 5 萬噸，為國家賺取大量外匯，也因此造就了商機，養活了許多漁民。也正因為如此，台灣西南沿海養殖魚塭又開始大量養殖台灣鯛，同時多半的漁民仍習慣抽取地下水來養殖，原因是台灣鯛在淡水裡長的快，收成時間短，但實際上如果是用海水養殖，其肉質會更鮮美，但由於成長速度較為緩慢，為求速成，鮮少有人用海水養殖。依據農委會漁業署的說明，當初選擇提倡台灣鯛養殖，一方面是因養殖產業的大環境不好，為了顧及漁民的生計，在各種水產品中，吳郭魚的投資成本相對較低，其次因吳郭魚不怕髒、抗病力強，且屬雜食性魚種，水中的有機物多反而有利於成長，因此漁塭的水幾乎不需更換，只要適量補充、換氣即可。當初立意良好的產業政策，希望養殖業能往海發展，但是誰也沒有想到，卻因這. 24.

(47) 第二章. 都市發展之城鄉水環境. 樣的政策失調，反而造就了許多吸水恐龍，加上政府未能適時介入輔導，因此，台灣西南部平原向下沉淪，可以說是政府與民眾聯手種下的惡果。依據中央研究院地球科學研究所汪中和研究員，與經濟部中央地質調查所在彰化沿海的烏溪一帶，針對水利署 200~300 公尺深層觀測水井所作的「地下水同位素定年分析」研究調查顯示，當地現階段所抽出的地下水竟是五萬年前所留下的老水，而在其他下陷地區所作的研究也証實，這些深層水井所抽出的地下水，其年紀沒有五萬年也有三萬年，顯示新的地下水根本來不及補注，「我們是在吃老本！」。. 25.

(48) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 第四節黑珍珠傳奇的代價在被稱為「黑珍珠蓮霧之鄉」的林邊、佳冬，蓮霧是這裡「一鄉一特產」的招牌水果，在海岸線和中央山脈之間，這裡的公路每隔二、三百公尺，就可隨處看到販售「黑珍珠蓮霧」的指引路牌和攤位，一畦接一畦的綠色蓮霧田，呈現南台灣另一番景緻。而這一顆顆大小如拳頭的水果，平均一顆身價約在 400~500 元，比自日本進口的富士大蘋果還貴上一倍，甚至還曾創下每公斤高達 1600 元的天價。也因此，原本剛採收完的蓮霧樹，應該享有一段「假期」來休養生息，以待來年；但此刻卻見辛勤的農民已忙著開始修枝、施肥，積極準備迎接下一個產季。「黑珍珠」能創造如此非凡身價，當地農民口耳相傳蓮霧特別好吃的秘方，就是土地鹽化後，這種「有點鹹又不會太鹹」的土質，最適合來栽種蓮霧，同時種出來的蓮霧又大又甜，也因為銷售價格誘人，不少農民便紛紛棄養其他作物，專心經營蓮霧田。許多靠內陸農民甚至自行研發配方，從海邊運來海水灌溉，這股蓮霧田加鹹水灌溉的風潮便流傳至今。不過，這樣具有多汁、甜脆滋味的黑珍珠，是用土地鹽化所換得的，而當地的農民每年的心情是隨著爬升的蓮霧價格騰雲駕霧，但也因日甚一日的土地鹽化問題而墜落谷底。依據台灣大學園藝系鄭正勇教授的研究發現，這種引海水灌溉蓮霧田的作法並不正確，農民用含鹽的海水來澆灌，其實是在毒害蓮霧樹的細根和粗根，短暫的幾年內或許會有意外的收穫，但這種短線操作、完全無視於大自然規律的作法，果樹只有死得更快，慘的是原本應該永續經營的土地也被一起陪葬。其實原本種植方式使得蓮霧的甜度差的原因，是在於農民的種植習慣，農民長此以往以種菜的方式來種植蓮霧，不斷餵養果樹吃氮肥，如此果實的甜度當然差，因此只要減少氮肥的供給，並在果實成長的某階段設法阻絕 26.

(49) 第二章. 都市發展之城鄉水環境. 細根的吸收作用、減少氮肥的攝取，同時保住粗根的功能，即可有效控制果實的甜度。從屏東的黑珍珠蓮霧，乃至於全台沿海防風林一一撤守的情況看來，如果不阻止地下水超抽，並適當補注已下陷乾涸的含水層，致使地下水脈流失，以及海水入侵的現象長期伏隱未現，如此造成的嚴重環境危機未被重視，以致淡水不斷吃敗仗，居住其上的人們岌岌可危。超抽地下水固然是海水入侵造成鹽化的主因，但近年來，養殖漁民為了不超抽地下水，將部份魚塭改引海水養殖海水魚以及經營海釣場的方式，造成鹹水垂直入滲地下，這樣「內外夾攻」的方式才是使土地鹽化問題更加嚴重的因素。身處在這些地層下陷發展區的人們抽取地下水，無非是想創造財富，但地下水是全民共有的公共財產，也卻因少數人為賺取私人利益的超限利用，造成無從估計的經濟損失和社會成本，這些耗損、虧空的帳，現在卻要由全民來「埋單」，如此不尊重自然的作法，不僅發展不成，造成地層下陷的後果，最後也賠上了自己的房產、財富，甚至連國家都被迫出面一起償付這些沉重的代價，真是「人算不如天算」！. 27.

(50) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 第五節「人定勝天」的公共工程 93 年 9 月 16 日在工程團隊克服千辛萬苦的情況下，北宜高速公路花了 13 年 2 個月終於貫通，全長 31 公里，沿線的雪山隧道就長達 12.94 公里，這除了將台北與宜蘭間的車程距離縮短到一個小時以內外，工程的困難度首屈一指也同時被列入大英百科全書中。而就在慶賀「人定勝天」的工程成就的同時，隱藏於風光貫通典禮的背後，卻是無數工程人員在暗無天日的地下流血流汗的付出與犧牲，以及萬年水脈被截斷，大量地下水平白流失所換來的成果。北宜高速公路的雪山隧道再度為臺灣工程界寫下世界紀錄，甚至有部分工程師為了參與這項工程，寧願捨棄建設公司的高薪，而選擇待在這滿是粉塵、噪音、湧水和隨時有生命危險的隧道裡，因為這樣的機會，一輩子可能只有一次，對工程師而言是一項難能可貴的經驗。不過也有許多工程師愈做愈怕，看到隧道內大量湧出的地下水和乾旱一年比一年嚴重，深怕自己就是斬斷水脈的劊子手。雖然工程一定會傷害環境，但建設的目的無非是要造福人類，北宜高速公路在當初規劃時，就已經知道沿線有許多不好惹的斷層和地質，只不過不知道竟會如此的艱鉅，這是地質工程的科技盲點。這樣地盲點使得工程施工中，隧道內的 36 處湧水點，將國內外組成的「六國聯軍」工程團隊搞得人仰馬翻，也因此犧牲了 11 條寶貴性命，甚至有專家批評這是北宜高事前的環境影響評估做得不夠確實所造成的，以至於工程進度如此坎坷。有許多的工程在興建時，忽略了週遭的生態環境，即使像山區產業道路這麼小規模的工程，也常砍斷珍藏數萬年的水脈，致使一段時間後，附近的許多天然埤塘、湖泊因此而消失。當初規劃在民國 87 年通車的北宜高速公路，被雪山隧道工程延宕了 7 年，直至 95 年 6 月 16 日才兌現通車支票。在地質工程界的眼裡，何時通車. 28.

(51) 第二章. 都市發展之城鄉水環境. 早已不重要了，重要的是施工過程中與完工後會產生哪些意想不到的工程與環保的代價，使我們和後代子孫承受不起。這些就是工程法規不管，環評制度也看不見的盲點。而這樣地盲點就在通車不過幾個月就付出了代價，從 9 月份開始，坑道內陸續發生滲水現象，且情況日趨嚴重，工程單位現已成立專家鑑定團隊進行總體檢，是否需進一步封道搶修則尚無定論，但可以預見的是，即便這次真如國工局所說並未影響結構安全，但未來如何？一切仍是未定之數。由這樣看來，北宜高速公路並不是政府的政績，而是政府和全民的慘痛教訓，如果我們把這犧牲 11 條人命、切斷千萬年雪山水脈，以及明知步步皆風險卻執意蠻幹的北宜高雪山隧道工程，當成一項了不起的政績，這正是工程界篤信「人定勝天」的最佳諷刺。因此北宜高速公路通車，未來究竟會為宜蘭帶來繁榮？還是會成為宜蘭這片綠色淨土的夢靨？大台北地區是否真會出現水源短缺危機？時間會給答案。. 29.

(52) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 第六節地層下陷的省思過度抽用地下水是造成地層下陷、萬劫難復的禍首，地層下陷並非僅是單獨看到的房屋等建築結構物沉陷危機，還有其他許多意想不到的「副作用」；由於地面已低於海平面，每遇颱風豪雨來襲，便立刻引發海水倒灌、淹水，造成民眾嚴重的生命、財產損失，尤其是住在低窪地區的人們，從此過著朝不保夕的生活，見雨即愁，日子怎麼過？同時地下水位降低後，海水有了入侵機會，土壤因此鹽化，最後土地也失去了經濟價值。依據水利署截至 2001 年的統計資料顯示，台灣的地層下陷面積已高達 2667 平方公里，約佔台灣平原面積的四分之ㄧ，這相當於 10 個台北市，其中以雲林地區下陷的面積最廣，而累積下陷深度最大的則是屏東縣的佳冬鄉，已下陷深度超過 3 公尺，此外台南地區則是下陷面積增加最快的區域。由於土地下陷為一不可逆之變化，即便停止超抽地下水，讓水位漸趨於緩和穩定，地層沉陷也不會立即中止，約需經 30~40 年的「殘餘沉陷」才會停止，亦即沉陷仍會持續發生，以台北盆地為例，雖已自民國 63 年嚴格限制抽用地下水，至今已 30 年，但現在盆地仍每年以 0.7 公分的速度下陷，而這樣的沉陷情況是否可以緩和縮短？其答案是可以的，只要有充足且長期的地下水補注情況下即可能發生，否則土地只有持續的向下沉淪，逐漸消失於地平線。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力時，自然環境具有自淨回復的能力；當開發程度超過水環境承載力時，原來單純的水文循環機制將會增加不少複雜的變數因子（如圖 2-4 所示），其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重要的課題。. 30.

(53) 第二章. 都市發展之城鄉水環境. 降雨上水･工水供給蒸発散雑排水雨水浸透地下水流出. 農業取水. 表面流出下水処理水農業揚水. 地下水流去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. 圖 2-4 都市發展對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會。. 31.

(54) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 第七節城鄉發展後之地表逕流處理方式對於一規劃區域之土地使用，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，一般多引用「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。土地利用方式對水環境有著強烈的牽引作用，人為開發強度越高往往也招致越強大的反噬力量。由於不同的土地使用對逕流量及組成具有多重影響，因此地表水的命運與流域的土地開發方式息息相關。都市是一個高度開發的人為環境，近年來的都市規劃雖也考. 32.

(55) 第二章. 都市發展之城鄉水環境. 量到開放空間的需要，也因此喪失了許多自然防護的能力，例如大安森林公園、中正紀念堂以至於散佈各社區的鄰里公園雖逐漸增加，但真正作為「生態空間」（或保育空間）則仍無明顯進步。目前土地使用規劃，以及大部分的開放空間或是地面上鋪設硬鋪面，或是地下室開挖作為停車場，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；在這種使用方式之下，使得公園綠地作為都市生態保留地或者緩衝帶的功能大幅度萎縮，在雨水不能直接下滲到地底的情況下，原有的補注地下水，減少地面逕流，以及淨化水質（地下水水質及減少雜流到下水道塞住下水道）三個功能蕩然無存，也導致都市體質更為脆弱。納莉颱風造成台灣尤其是大台北地區遭受前所未有的災情，洪水無情肆虐整個台北盆地，儘管此次雨量之大為數十年僅見，甚至遠超過各主要河流之防洪標準，但這個理由並不足以面對狂風豪雨的無情，更不足以撫平居民所承受的生命財產損失與威脅。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，日本在昭和廿年代（西元 1945 年前後），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 33.

(56) 綠建築基地保水技術設計應用之研究. 圖 2-5a. 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會。. 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，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 2-5a 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，同時為容納人口日益增加之需求，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 2-5b 所示）。依據這樣地都市發展模式，預估至廿一世紀中，當大部分建築之污水下水道. 34.

(57) 第二章. 圖 2-5b. 都市發展之城鄉水環境. 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會。. 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 2-5c 所示）。在人類的開發行為中，城鄉建設是造成大地保水能力下降之主因，依據日本在多摩市鎮開發中所做的實驗指出，在充滿建築物、道路、停車場等設施的都市化區域若遭逢下雨，其地表逕流量約為 35.