淹水潛勢資料在土地使用規劃與管理之初步應用研究

全文

(1)內政部建築研究所. 研究計畫成果報告. 淹水潛勢資料在土地使用規劃與管理之初步應用研究. 計畫主持人：薩支平助理教授共同主持人：鄧慰先博士. 研究單位：中華民國都市計劃學會委託單位：內政部建築研究所計畫編號：MOIS 891006 執行期程：八十八年十一月至八十九年十月中華民國八十九年十月.

(2) 內政部建築研究所研究計畫成果報告. 淹水潛勢資料在土地使用規劃與管理之初步應用研究. 計畫主持人：薩支平共同主持人：鄧慰先顧. 問：陳亮全. 許銘熙. 研究人員：賴美如. 葉森海. 研究助理：黃成甲. 陳慧蘋. 李雅芬. 研究單位：中華民國都市計劃學會委託單位：內政部建築研究所計畫編號：MOIS 891006 執行期程：八十八年十一月至八十九年十月.

(3) ARCHITECTURE & BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. A Preliminary Study for the Use of Inundation Potentials in Land Use Planning and Management. BY JY-PYNG SAH WEI-HSIEN TENG LIANG-CHUN CHEN MING-HSI HSU MEI-JU LAI SEN-HAE YEH CHEN-JIA HUANG HUI-PIN CHEN YI-FEN LEE. October , 2000.

(4) 摘. 要. 關鍵詞：淹水潛勢、洪水減災、土地使用規劃、土地使用管制台灣河川坡陡水急，集流時間短，下游多為平原，且由於夏秋兩季，受颱風及西南氣流之影響，常有颱風雨或暴雨，造成河川中下游流域嚴重的災害。防災國家型計畫辦公室目前在行政院國家科學委員會補助下，刻正進行台灣地區淹水潛勢圖之繪製工作，並且在淹水潛勢圖計算方面，無論理論開發與劃設方法皆已成熟，已經可以合理地計算台灣地區淹水潛勢資料。所以目前如何讓政府的建築管理與都市規劃部門有效地利用淹水潛勢圖，已經成為下一階段防洪工作在體系制度面的主要研究課題。本計畫的目的要構建一個概念性的架構，研擬將淹水潛勢資料及土地開發對洪水量造成的衝擊，納入土地管理與都市規劃體系。這個研究可以透過理想案例或現況地區的比較，展現研究成果。研究的結果可以在未來研擬管理策略與政策時，提供決策者作為參考依據。本研究於上半年度工作中設計完成理想樣區，進行淹水潛勢資料及土地開發對洪水量造成衝擊之初步敏感度分析；透過文獻回顧，整理出台灣既有的洪水與洪水管理的主要課題，找出國內外潛在可行的管理策略，並研擬設計專家問卷調查。本年度已透過專家問卷的調查結果，整理及評估在台灣比較可行的洪水管理與減災措施；將台南縣鹽水溪流域納入本研究之分析對象，經由電腦進行淹水潛勢模擬分析做實證，並模擬使用前述的管理策略於實證案例中，做為未來管理土地使用、都市計畫、設計災害應變措施及救災作業之根據，期能減輕未來洪水災害有形與無形的損失。. I.

(5) ABSTRACT Keyword: Inundation Potentials, Flood Mitigation, Land Use Planning, Land Use Control. Due to the environmental constraints, specifically the topographic and weather conditions, flooding poses critical threats to Taiwan.. The National S&T. Program for Hazard Mitigation (NAPHM) under the support of National Science Council is preparing the maps for flood inundation potentials.. The methodology. of preparing these maps has been developed; could generate reasonable outputs. Therefore, the most current and critical question is, how are we going to use these maps?. The construction management and the urban planning sectors in the. government have to establish a set of strategies, so that these maps could be used effectively. The purpose of this study is to set up a conceptual context.. Such a context. will bring the inundation potentials into the current land use management regulations and urban planning process.. The findings of this study can be an. important reference for future land use management. After five months into the study, the ideal case has been designed; the sensibility analysis has had some early findings.. Through literature review, a set. of flooding related issues are defined; commonly used flood mitigation measures are categorized.. The design of survey questionnaire is underway. The survey. to professionals in urban planning and construction management has been completely established; it provides a thorough review of the suitability of potential strategies.. Also, the research has adopted these strategies, and the Yen-Sui. creek watershed is employed to validate the research findings.. II.

(6) 錄. 目摘. 要 ............................................................................................................I. ABSTRACT .........................................................................................................II 目. 錄 ..........................................................................................................III. 圖目錄 .......................................................................................................... V 表目錄 ........................................................................................................ VII 一、前言 ...........................................................................................................1 二、文獻回顧 ..................................................................................................3 2.1 應用規劃方法於洪水減災 ..............................................................3 2.2 淹水模式之建立 ................................................................................5 2.3 現行的洪水減災相關的土地利用管理與規劃法令 ..................6 三、計畫研究方法 .......................................................................................13 3.1 研究架構與流程 ..............................................................................13 3.2 山區逕流模式 ..................................................................................16 3.3 二維漫地流淹水模式 .....................................................................16 3.4 雨型雨量分析 ..................................................................................20 3.5 地形資料及地理資料庫 .................................................................21 四、台灣洪水管理的主要課題 .................................................................22 4.1 洪水的成因 .......................................................................................22 4.2 洪水平原管理的主要課題 ............................................................24 4.3 可能應用之管理策略 .....................................................................29 4.4 選擇管理策略的條件 .....................................................................32 五、專家問卷調查 .......................................................................................35. III.

(7) 5.1 問卷調查設計與調查流程 ............................................................35 5.2 問卷分析結果 ..................................................................................36 六、理想樣區的設計原則與佈置 .............................................................44 6.1 理想樣區設計原則 ..........................................................................44 6.2 理想樣區佈置 ..................................................................................46 6.3 台南縣鹽水溪流域 ..........................................................................49 七、敏感度分析 ............................................................................................52 7.1 理想樣區分析結果 ..........................................................................52 7.2 台南科學園區特定區潛勢分析結果 ...........................................54 八、研究成果與未來研究之建議 .............................................................57 8.1 結論 ....................................................................................................57 8.2 研究成果 ...........................................................................................58 8.3 建議未來研究方向 ..........................................................................60 參考文獻 .........................................................................................................61 附. 圖 ...........................................................................................................65. 附. 表 ...........................................................................................................84. 附錄一. 第一次專家學者座談會議記錄 ................................................92. 附錄二. 第二次專家學者座談會議記錄 ................................................94. 附錄三. 問卷名單 .......................................................................................99. 附錄四. 問卷之問候信函 ........................................................................100. 附錄五. 規劃專家學者問卷 ....................................................................101. 附錄六. 工程專家學者問卷 ....................................................................116. 附錄七. 都市防災調查報告─ 中寮鄉與集集鎮...................................131. IV.

(8) 圖圖 2.1. 目. 錄. 台灣當前地區性與土地使用計畫管理階層體系圖 ............... 65. 圖 3.1 淹水潛勢資料在都市土地使用規劃與管理之應用研究流程圖 ...................................................................... 66 圖 3.2. 理想樣區 24 小時延時颱風雨之無因次設計雨型 .................. 67. 圖 3.3. 鹽水溪流域 24 小時延時颱風雨之無因次設計雨型 ............. 67. 圖 5.1. 評估準則之重要性 ........................................................................ 68. 圖 5.2. 區域計畫適用之精度分布 ........................................................... 69. 圖 5.3. 都市計畫適用之精度分布 ........................................................... 70. 圖 5.4. 細部計畫適用之精度分布 ........................................................... 71. 圖 6.1. 理想樣區佈置示意圖 .................................................................... 72. 圖 6.2. 鹽水溪流域位置圖 ........................................................................ 73. 圖 6.3. 鹽水溪流域水系 ............................................................................. 74. 圖 7.1 理想樣區上游集水區山區逕流歷線之模擬結果 a. 上游主集水區. b. 上游主集水區 ..................................... 75. 圖 7.2. 案例 1 之淹水潛勢 ......................................................................... 76. 圖 7.3. 案例 2 之淹水潛勢 ......................................................................... 76. 圖 7.4. 案例 3 之淹水潛勢 ......................................................................... 76. 圖 7.5. 案例 4 之淹水潛勢 ......................................................................... 76. 圖 7.6. 案例 5 之淹水潛勢 ......................................................................... 77. 圖 7.7. 案例 6 之淹水潛勢 ......................................................................... 77. 圖 7.8. 案例 7 之淹水潛勢 ......................................................................... 77. 圖 7.9. 案例 8 之淹水潛勢 ......................................................................... 77. 圖 7.10 理想樣區不同土地開發程度淹水潛勢 ..................................... 78 圖 7.11 台南縣市淹水潛勢 ......................................................................... 79 圖 7.12 台南科學園區現況淹水潛勢 ....................................................... 80. V.

(9) 圖 7.13 台南科學園區開發後假想淹水潛勢 .......................................... 81 圖 7.14 土地開發程度對台南科學園區特定區之淹水潛勢（排水系統已改善） ................................................ 82 圖 7.15 土地開發程度對台南科學園區特定區之淹水潛勢（排水系統已改善） ................................................ 83. VI.

(10) 表. 目. 錄. 表 2.1. 『國土綜合開發計畫法』草案擬議之發展許可制內容 ...... 84. 表 2.2. 國土經營管理分區 ........................................................................ 85. 表 5.1. 參與通盤檢討之次數比較 ........................................................... 86. 表 6.1 淹水危害指數與分析樣區、上游集水區及排水設施之開發或改善關係 ........................................................................... 87 表 6.2. 理想樣區、上游主集水區及上游次集水區之地文資料 ...... 87. 表 6.3. 模擬案例與地表平均糙度曼寧 n 值 .......................................... 88. 表 6.4. 理想樣區土地開發程度與淹水危害指數關係 ........................ 88. 表 6.5 台南科學園區特定區土地開發程度及排水設施改善模擬案例 ................................................................................. 89 表 7.1. 不同模擬案例之淹水面積比較表 .............................................. 90. 表 7.2. 理想樣區土地開發程度與淹水面積統計結果 ........................ 90. 表 7.3. 台南科學園區特定區土地開發程度之淹水面積 .................... 91. VII.

(11) 一、前. 言. 台灣河川坡陡水急，集流時間短，下游多為平原，且由於夏秋兩季，受颱風及西南氣流之影響，常有颱風雨或暴雨，造成河川中下游流域嚴重的災害。而對於基本水文或淹水相關資訊了解不夠，亦可能加劇災害損失，如各級主管機關無法充分掌握轄區內在何種降雨情況下會形成積水。縱使根據中央氣象局之氣象預測資訊亦無法判斷可能的淹水範圍及深度，以致政府及民眾不了解應採取何種措施才能減少災害損失。這些問題都需要利用最新科技，配合水文、地文、氣候等相關資料加以分析，模擬暴雨發生之可能淹水情況，繪製淹水潛勢地圖，再配合考量既有之社會經濟環境，依據人口之分布與人民的需求，擬訂不同時程的減災對策，方可提升防治災害的成效。最有效的洪水減災工作方法是利用土地使用規劃或管理的途徑，透過減少潛在災害地區的土地利用，以及利用的強度，來減少潛在的洪水損失。然而如何使用上述之淹水潛勢資料，在研擬出適當的土地利用對策中，有效地應用淹水潛勢資料於台灣地區的都市規劃工作中；以及，土地利用之洪水管理對策，需要何種精度的淹水潛勢地圖，便成為當今首要思考的問題。行政院在民國八十五年九月的第五次全國科技會議及十二月的科技顧問會議中，作成「加強防災科技研究及相關之基礎研究，特別是跨領域任務導向之整合研究，以國家型計畫推動之」與「國科會及其他部會應共同研擬國家型防災科技計畫，加強將防災科技研究成果落實於防災應用體系上，並應設立天然災害防治資訊及技術轉移機構，有系統地整合推動防災相關工作」等建議，而「防災國家型科技計畫」就是國科會為了落實上述兩項會議結論所成立的國家型整合研究計畫。本研究即為內政部建築研究所配合「防災國家型科技計畫」，藉由該計畫整合之洪水災害研究成果，進一步結合淹水潛勢資料於土地管. 1.

(12) 理等相關防災業務與現行都市計畫工作。因此，本研究首先透過理想樣區的設計，進行淹水潛勢資料及土地開發對洪水量造成衝擊之初步敏感度分析；另一方面，整理出台灣既有的洪水與洪水管理的主要課題，找出國內外潛在可行的管理策略，研擬設計專家問卷調查。經由專家學者問卷調查的分析結果，由都市規劃與管理的角度，提出對未來的洪水減災的初步架構，並以台南縣鹽水溪流域納入本研究之分析對象，經由電腦進行淹水潛勢模擬分析，做為土地管理、都市計畫、災害應變措施及救災作業之根據，期能減輕災害之有形與無形損失。. 2.

(13) 二、文獻回顧 2.1 應用規劃方法於洪水減災淹水潛勢資料可能的用途並不僅限制於規劃與管理都市土地中使用，其他可行的利用方式包括：研擬災害發生前的應變計畫、規劃建立洪災緊報系統、計算洪水保險費率、評估洪災損害等等（許銘熙等，民 88；U.S. Government 1991）。然而因為洪災影響層面大，防洪工作內容需跨越政府層級（地方政府與中央政府）與行政部門（例如工務、規劃、農林、水利等部門）；防範洪災的工作應透過跨部門的科技整合，研擬配套的管理策略，再形成管理政策。淹水潛勢圖的利用應妥善規劃，使之成為不同管理策略之共同基本資料，在洪水管理的策略執行時，才不會發生基本資料不一的困擾，反而造成民眾對政策產生質疑。再者，透過管理策略間相輔相成的效果，政策才可能達到原先所設計的目的（Burby，1988；Burby and French，1985）。以美國的全國洪水保險計畫（National Flood Insurance Program; NFIP）為例，洪水災害的防治，由聯邦緊急管理署（Federal Emergency Management Agency; FEMA）主導；以聯邦政府補貼建築物保險為誘因，要求地方政府在都市土地利用管理與都市規劃工作中，將淹水潛勢納入考量。災害所衍生的不確定性與外部效果，則利用自由市場機制，由建築物的保險來管理風險。洪水災害範圍圖（Flood Hazard Boundary Map; FHBM）在洪水保險計畫中，可以提供都市規劃者作為規劃及管理的參考底圖，同時也是洪水保險保費徵收的依據，是非常重要的基本資料。至於洪水保險的管理與執行，則由聯邦緊急事務管理署下屬之聯邦保險管理局（Federal Insurance Administrator; FIA）負責。雖然美國全國洪水保險計畫十分成功，台灣在政府體系、社會經濟環境、都市規劃制度、文化民情上，和美國有相當大的差異，將美. 3.

(14) 國的洪水保險計畫直接引入台灣並不可行。就以與洪水保險關聯的都市規劃工作為例，美國的都市規劃由地方政府主導；聯邦政府建立了一個極具彈性的洪水保險計劃，利用政府補貼的保險，以及銀行貸款的保証，做為鼓勵地方政府加入該計劃的誘因。正因為這一個經濟性的誘因，縱使是具有極低洪水風險的社區，居民、地方政府與規劃部門都會給予洪水保險適當的重視。而台灣的都市規劃是由中央政府強烈的主導，各地方政府的都市計畫是由中央政府的規劃單位負責。假使中央使用類似的誘因，對地方政府與居民將不會有明顯的影響。所以未來由規劃來考量防災工作時，一定要全面考量現行體系中的優缺點。以美國的經驗來看，這一組適當的策略配套兼顧了政策誘因、風險管理、以及透過環境規劃方法，構成了一組有效的政策。然而這一套策略的缺點是，它只考慮了現況的自然條件與人為開發，沒能將未來的可能因為開發對河川水量的衝擊納入考量，只能算是消極地管理洪水平原（L. R. Johnston Associates，1992；Platt，1987）。如何構建一套策略，以具客觀性與科學性的淹水潛勢地圖為基礎，在台灣的文化、環境、政府制度下運作，是防災研究者要探討的。在台灣相關研究的現況上，檢討研擬透過都市規劃方法來減輕震災損失的策略研究，以及由都市計畫通盤檢討，擬定防災規劃程序之研究，已經由內政部建築研究所委託專家學者進行中（建研所，民 88）；針對自然災害潛勢相關資料之蒐集與配合研究、示範區災害危險度評估、示範區災害境況模擬、示範區地區防災計畫之研擬等，亦由防災國家型科技計畫自 88 年度起，分期分年逐步推展執行中（顏清連等，民 86）。就洪水災害而言，最有效的減災防災方法，是減少具有高風險的地區的開發，或是降低該地區的開發密度。在國內的研究中，已有學者建議應逐步將非工程性措施納入規範，以便將來納入保險制度中（薛 4.

(15) 曙生，民 85）；洪泛區的劃定也是其中主要的配合工作之一。於是應用淹水潛勢資料於都市規劃與管理的研究，將可作為將來研擬地區防災計畫以及都市防災計畫之參考依據，具有代表性的地位，然而目前在台灣此部份之相關研究仍十分缺乏。. 2.2 淹水模式之建立有關淹水模式方面，國內顏氏等[12,13]於民國 75 年曾經分別利用單純顯式與交替方向顯式等兩種差分法，建立二維零慣性數值模式以模擬三重、蘆州地區萬一堤防潰決後洪流在洪氾區之流況。臺灣大學楊氏等[14]曾利用有限元素法探討流域漫地流水理特性。台灣大學吳氏[15] 於民國八十二年建立二維漫地流淹水模式應用於八掌溪流域，以模擬其淹水情況。台灣大學黃氏[16]於民國八十六年成功的銜接一維變量流模式及核胞淹水模式，以模擬八掌溪流域之淹水情況。台灣大學許氏等[17,18,19,20]引用二維淹水模式及核胞淹水模式，應用於台北盆地、嘉義沿海地區及八掌溪流域，以進行流域淹水之模擬。國外方面， Balloffet[30]，Xanthopoulous[31]，Katopodes1[32,33]曾建立二維性數值模式以模擬潰壩後河川或洪氾平原區水流之流況等。Akanbi 及 Katopodes[34]在初始無水陸地的洪水傳遞，利用有限元素法求解水流前進線及淹水深。 Gustafsson[35]利用交替方向隱式法解淺水波問題，並無探討臨前狀況為無水陸地之流況。Inoue 等[36]利用 stagger scheme 模擬二維洪水波傳遞動態。Garcia 等[37]發展 MacCormack scheme 應用於二維 De Saint Venant Equation，並模擬突擴性斷面水流產生環場流（circulation）之情形。 Wasantha Lal[38]比較不同的數值方法如 ADE、ADI、SOR 等在二維漫地流淹水模式之執行效率與收斂性。這些研究皆可做為本研究中淹水模式. 5.

(16) 發展之參考。有關雨型方面之研究，Huff[39]首先提出平均雨型理論。Pilgrim 及 Cordery[40]利用各降雨時段之平均值級序建立雨型。另 Yen 及 Chow[41]則使用簡單之三角型雨型，應用在小集水區中，並得到良好之驗證。在國內方面，顏氏等[14]利用無因次移動平均法理論建立台北地區之設計雨型，以做為台北市捷運系統排水設計之參考。. 2.3 現行洪水減災相關的土地利用管理與規劃法令在考量將洪水潛勢納入土地使用管制與規劃之前，應先針對現行規劃法令與規劃架構做一個初步的分析與瞭解。台灣地區之國土利用計畫體系由上而下依次是台灣地區綜合開發計畫、區域計畫、縣市綜合發展計畫及都市計畫所構成。然而此計畫體系之形成，卻是由下而上先後制定而成。雖然過去國內在規劃理念上已有所調整，但其最基本的制度與法令課題，卻一直存在著負面的影響。政府於民國六十八年首次公佈台灣地區綜合開發計畫。此一計畫體系在形式上雖稱完整，但實際上卻存在著一些缺失，例如規劃體系不能與行政組織與行政範圍配合；計畫層級過多，權責卻未明確劃分，以及權責的重疊造成各單位間執行上的困難，使得上下位計畫層級間無明確指導，及造成平行計畫間協調功能不足。現行之計劃體系請參考圖 2.1。台灣地區綜合開發計畫，是一個協調性與指導性的原則，並無法令依據，並且沒有對部門發展計畫發揮強制指導之功能（經建會， 1993；楊重信，1992）。區域計畫適用於規範非都市土地使用之編定。在地方的層次，則以都市計畫與非都市土地使用編定為主。都市計畫. 6.

(17) 又可分為市鎮計畫、鄉街計畫與特定區計畫，而非都市土地使用計畫則以土地使用編定作為土地使用管制的主要依據。當前台灣地區之土地使用計畫體系，在縣市區域的層級中，並無法定之計畫層級，只有由各縣市本身所自行訂定的縣市綜合發展計畫，作為軟性的土地使用與開發綱領（賴宗裕，1999）。台灣綜合開發計畫的層級，乃民國 68 年 3 月由行政院經建會公告實施，惟因一直無國土計畫相關法令頒佈，所以仍屬於行政命令之範圍。其對於洪氾區管理之規定，包括開發、觀光、生產及保育等多個層面，但對於災害防範只有對污染防治、地層下陷問題有指導性之原則，對於防洪與排水等問題並無深入規範（薛曙生，1996）。從洪泛區管理與相關土地使用管理中，可知當前對於洪氾區的管理法規體系相當的紛亂與複雜。不管縱向或橫向的討論，洪氾區管理及其土地使用管理相關法令都缺乏整體性。從縱向之國土、區域與都市、非都市的角色而論，現行的法規對洪氾區的管理並沒有一個由中央至地方、上位計畫到地方性計畫的完整架構，只得透過一般的土地使用管理令、水土保持與規劃、建管法令加以規範，造成洪氾區受到濫墾、濫伐，與誤用、濫用的情況叢生，成為土地使用管理上的邊際地（薛曙生，1996）。從橫向而言，洪氾區之土地使用管理，更缺乏全盤性之法令體系。亦即，現今的法令並未將洪氾區視為一個完整的空間系統，造成在與管理上無法貫徹，亦形成管理上常無法自成體系，執行時必須同時引用多種法令。但這些法令因都有其特定的規範方向，並未專為洪氾區的管理擬定管理規則，以致形成多頭馬車，往往會有法令衝突、無所適從的情況（郭年雄，1994）。我國土地使用管理制度，已經有走向土地使用分區管制與開發許可制併行之運作模式的趨勢，具有類似芵國現制之精神。依據經建會. 7.

(18) 所研擬之具體構想，將此開發許可制設計成規劃、開發與建築許可三個階段，並改稱發展許可制（經建會，1996），請參見表 2.1，希望透過許可制之精神改進現行之缺失。事實上，發展許可制之實施乃在配合國土規劃目標及理念，而於八十六年由營建署草擬之「國土綜合發展計畫法（草案）」亦將所有土地分為『限制發展地區』及『可發展地區』兩類，請參見表 2.2。限制發展區屬環境敏感、農業生產及文化資產保存地區，應限制其開發；而可發展區土地依其所在位置及開發型態又可分為已賦與發展權之都市土地及未賦與發展權之都市及非都市土地。其中都市地區由於分區已定，因此申請開發時僅須申請開發許可，而非都市地區由於涉及分區的變更，因此必須通過規劃許可及開發許可的審核才能進行開發。投資開發者可透過發展許可制，在可發展地提出發展計畫，在提供發展區內所需之公共設施及繳交影響費後，土地准予變更開發使用（賴宗裕，1999）。在此相關洪水平原土地使用管理有關之法令依其性質可分四大類： 1. 綜合性土地使用管理法令其目的主要乃為促進土地及天然資源之保育利用，而對土地加以規劃制定之管理原則，而其條例內容有關洪泛地區管理之相關的法令主要有區域計畫法暨施行細則、都市計晝法暨施行細則、非都市土地使用管制規則…等。 2. 單一資源之管理法令針對單一資源發展為目標，而對其有關之發展程序予以規定，而其條例內容有關洪泛地區管理之相關的法令主要有水利法暨其施行細則。 3. 特定地區之管理法令為促進特殊地區之資源保育或開發，而對該地區規範相關行為 8.

(19) 之規定，而其條例內容有關洪泛地區管理之相關的法令主要有山坡地保育利用條例暨施行細則、山坡地開發建築管理辦法、及淡水河洪水平原管制辦法…等。 4. 其他其條例內容有關洪泛地區管理之相關的法令主要有建築法及相關建築技術規則等。現行國內土地使用規劃及管理之法令依據，主要有「區域計畫法」、「都市計畫法」、及「非都市土地使用管制規則」，並輔以相關管理法令，然由於洪水平原之土地資源特性異於一般土地資源，上項各管理法令制定之時，並未適當地整體規範洪水平原之土地資源之保育、開發及其生態環境之有效利用，以致有關洪水平原土地資源及保育之規定不夠完整。以下是洪水平原土地管理相關法令之缺失： 1. 綜合性土地使用管理法令 (1). 區域計畫法暨施行細則區域計畫法其雖規定區域計畫中應有「自然資源之開發及保育」，卻著重於開發層面，保育層面並沒有考量自煞資源特性與開發造成之影響，且缺乏有效規劃，自然資源日益耗竭或破壞。 (2). 都市計畫法都市計畫法對於洪水平原的土地利用，並無明確的開發與維護目標，因此無法提出完善而且完整的規劃方向。僅有二十七條之通盤檢討重新劃定土地使用分區，與三十三條的保護區劃設。但是目前洪泛地區諸多基本資料缺乏，如：完整的土地資訊或地理資訊系統的資料，以致都市土地或非都市土地之分區或編定，多採依現況編定為原則，無法有效透過劃. 9.

(20) 定保護區方式，避免洪泛地區作為都市開發之用途。都市計畫及區域計畫在劃定之初，很少考慮到河川防洪的實際需要，以致都市鄉鎮常往不該開發之洪水平原發展。結果不但使新開發地區常遭受洪水災害的威脅，而且更加重了其他下游地區的水災。這些開發於造成事實之後，其水災風險自然加大，防洪保護之成本也隨著增高。 (3). 非都市土地使用管制規則非都市土地使用管制規則中無法對洪泛地區其自然資源之容受力分析與洪泛地區土地使用之適宜性分析，且缺少使用分區之劃定準則、使用類別與使用強度之管制標準。 2. 單一資源管理法令 (1). 水利法水利法著於水利事業的管理，對於洪水平原管制僅作原則性的規定，並未規劃洪水平原的管理及納入防災的觀念。雖然有受益費的法源，而台灣對洪水平原土地開發，以及因土地開發其地方性公共設施所需財源之籌措問題，或者「使用者付費」與「受益者付費」之間的對應性，並沒有明確的規定執行方法（薛曙生，1996）。因此，土地開發帶給地方衝擊，以及因土地開發而必須增加的公共設施所需的財源，均是由中央政府或地方政府籌措財源支應，未向受益人徵費用，如水利法第八十四條的水權費、河工費及防洪受益費政府從未開徵過，造成民眾誤以為防洪排水的改善完全是政府的責任，而受益民眾不必負擔任何費用。 3. 特定地區之管理法令 (1). 山坡地保育利用條例. 10.

(21) 山坡地保育利用條例著重於山坡地的管理，考量山坡地資源之特性與山坡地利用之適宜性，惟缺乏更進一步根據洪水平原的生態環境及自然資源的特性加以保育及開發，規範洪泛地區其使用強度管制標準。 (2). 山坡地開發建築管理辦法山坡地開發建築管理辦法中，並未針對洪水平原開發建築訂定持別管制規則來管理山坡地洪泛地區的土地開發及建築。以致土地開發有郊區化及過度開發山坡地之趨勢亦破壞了生態環境。 (3). 淡水河洪水平原管制辦法台灣省政府依水利法第六十五條及八十二條規定，頒布「淡水河洪水平原管制辦法」，目的在於排除洪泛區之積水，劃定發展限制範圍，以減輕洪氾區災害損失。但未考量劃定發展限制範圍後會為當地帶來多少的社會經濟利益或損失以及會產生多少的社會成本。而該法實施之範圍僅限於淡水河左岸之新莊、蘆州、五股及三重等局部地區，但實施後卻使該地區之經濟活動大為滯緩，而土地價格的暴跌，對社會安定影響甚大，因此，人民的反彈，地方屢有反應，其應用僅曇花一現，亦造成台北地區防洪計第三期工程堤防用地，無法順利徵收之後遺症。 4. 其他 (1). 建築法及相關之建築技術規則現行台灣之建築法或相關之建築技術規則，在洪水災害地區消極地限制建築使用。僅建築法 47 條限制具有高災害潛勢（包括洪水）的地區，應限制其使用。未針對洪災地區訂定洪水防範所需之建築標準的特別管制規則，以致居住在洪災之高 11.

(22) 危險區，每發生災害時，便會伴隨龐大之財產損失。而以往因缺乏可靠之洪水災害損失報告，且對於各洪氾區的洪水環境風險評估之資料為缺乏，造成對洪氾區的建築標準與相關之使用管制無法提出有效管制標準。. 12.

(23) 三、計畫研究方法 3.1 研究架構與流程本研究中的二個主要課題是：利用水理模型模擬都市開發對洪水量造成的衝擊，以及各個計劃層級與管理方法配套適宜性的評估。在研究中，首先分析都市開發強度對洪水量的影響。河川負擔著防洪的功能，是屬於共有資源（Common Property Resource; CPRs）之一。上游的開發一定會影響下游地區的河川的水量，若是上游地區因不當的開發獲利，造成下游地區因此負擔較高的風險，這就形成了社會不公平；這一些加諸於其他人的風險，應由製造風險的人來負擔風險中潛在的損失，並由政府進行管理。舉例來說，美國在 1991 年將全國洪水保險計畫納入「洪水保險，減災，與沖蝕管理法案」（The Flood Insurance, Mitigation, and Erosion Management Act of 1991）即是將單一社區的防災保險；上游的土壤沖蝕造成下游的洪水損失的風險，再加上洪水減災一併納入同一管理體系之下。利用共有資源管理的觀念，結合在一個區域性的防災與資源管理架構下。淹水潛勢圖是靜態的資料，可以看出洪水影響的空間分布範圍；土地的開發是動態的，新的土地開發會直接影響到逕流量，進而衝擊下游的淹水潛勢。因為淹水潛勢圖不能立即反應未來的土地開發，所造成的洪水量的改變，在規劃工作中應管理新的土地開發，來減少因為開發造成對洪水量的影響，才可以避免下游地區某重現期洪水提早出現，也可以維護資源利用的公平性。本研究利用設計之降雨歷線，應用於與台灣地文與水文現況條件接近的理想樣區（ideal case），模擬不同的都市開發強度對洪水量的影響，如不同的都市開發強度將影響地表之糙度與入滲等相關水文係數。其中研究模擬的樣區時，包括兩類主要的淹水狀態：一是因內水. 13.

(24) 積水造成的淹水，如抽水站無法正常用作或發生超過排水設施設計之豪雨；其次是因都會區上游集水區土地開發而增加之流量，超過原先排水設計並使河川水位上漲造成的洪水災害。本研究第二個主要討論內容是要探討在都市計劃與洪水平原管理中，可以如何有效地利用淹水潛勢資料於規劃工作中，以及政策上應如何納入新的土地開發增加的洪水量的考量。在這個部分，也討論到未來可能使用的非結構性的洪水平原使用管制措施。傳統都市規劃中針對洪水減災課題，可以利用的工具大致包括下列二者：其一是以生態容受力為基礎的環境規劃方法，以自然環境的適宜性為基礎，避免使用具有高度敏感性的土地；這個規劃方法可以納入都市綜合發展計畫的一部份。其二，土地使用管制與管理方法，是除了規劃之外，針對開發的管制方法，像土地使用分區、績效管制等管理方法即屬這一類。例如，在土地進行開發之前，利用規劃或是管理的方法，適當地配置開發區與調整開發密度，可以減少洪災產生的威脅；再輔以其他的創新式的土地管理，例如洪水保險、緊急應變計畫、收購計畫（Buy-Out Program）等方法。這一些方法可以與土地利用規劃管理配套使用，亦能反應出各個地區的特性與需求。整合前面所敘述的基本架構，研究中兩個主要之探討內容，分別詳細敘述如下： 1. 利用水理模式初步模擬都市開發對洪水量造成的衝擊本研究中利用現有已驗證過的數學模型，透過電腦進行敏感性分析。分析的變數，則依據理論中，以因都市開發行為會對自然環境造成改變的為主，例如不透水層比率之改變（或入滲率）等；或是土地利用管理對減少洪水量的功能，例如滯留池之設置等。使用敏感性分析的主要目的，是為了能歸納出變量的變化模式，得到模擬變數與洪水量之間的定性與定量關聯性。研究過程中必須針對理想樣區，進行. 14.

(25) 多次之數值模擬。 2. 淹水潛勢圖應用於不同土地規劃層級管理配套方法適宜性之評估本研究將依據各位階的計畫在洪水平原管理的角色（由計畫相關法規，以及與專家學者的訪談問卷歸納），由專家學者協助提供在規劃時考量洪水因子的方法。研究將直接透過利用專家學者問卷，來探討計畫層級與管理策略配套的適宜性。專家問卷的調查與分析在信度與效度有幾點應加以注意，其一，因為問卷數量少，是否具有足夠的代表性是經常受到質疑的；其二，因為數量少，在分析時僅能提供百分比等最簡單的統計分析方法，或是做質化的分析，說服力比較不足。然而本研究是一個初步研究，專家學者問卷所得到的結果，應足夠為未來之研究界定方向；熟悉水利工程與都市規劃兩個領域之專家學者也十分有限，若能有適當的問卷填答人選，應可以減少問卷代表性的問題。本研究的進行步驟請參考圖 3.1 之工作流程圖。在模擬淹水潛勢部份，一般而言，台灣地區各流域的上游山區因地勢高坡度陡，不至於淹水，但因降雨所產生之山區逕流量會流入中、下游平原地區，對中、下游地區的淹水情況會產生相當程度的影響，故先使用山區逕流模式來計算上游地區因設計暴雨所產生的逕流量。另外，台灣地區各流域的中、下游地區因多屬沖積平原，地勢平坦，暴雨漫地流常形成淹水，本研究為模擬更接近於真實情況之洪水與淹水狀況，已考慮地表排水出口流量受河川外水位之影響。本章將以山區逕流模式、二維漫地流淹水模式、雨型雨量分析及地形資料及地理資料庫，詳述本研究使用之研究方法。. 15.

(26) 3.2 山區逕流模式山區逕流量之估算採用美國陸軍工兵團（U. S. Army Corps of Engineers）所發展的 HEC-1 逕流模式中之運動波模式（Kinematic Wave Model），配合山區集水區面積、形狀、坡度等地形特性及設計降雨量而推估之，並作為一維河系定量流模式與二維漫地流淹水模式之上游側入流邊界條件。. 3.3 二維漫地流淹水模式本研究在模擬河川流域中、下游平原地區因暴雨發生所造成之淹水情況，因模擬地區為平坦的地形，水流狀況受下游水流條件影響甚大，亦即下游的迴水效應（Backwater Effect）不可忽略，故採用之模式為二維漫地流淹水模式，本節將針對模式之理論部分與數值方法，作一詳細之說明。 1. 基本方程式對於一般之漫地流而言，變量流方程式中加速項之大小級次（Order of Magnitude）通常遠小於重力項或摩擦項。假設洪水歷線上升平緩，且忽略科氏力、風力及加速項之影響，則地表漫地流況可用二維零慣性模式（2-D Non-inertia Wave Model）予以描述，其控制方程式可簡化如下：. ∂d ∂ (ud ) ∂ ( vd ) + + =q ∂t ∂x ∂y  n x2 | u | q  ∂h − = u 4 3 +  ∂x dg   d. 16. （1）（2）.

(27) ny | v | q  ∂h − = v 4 3 +  ∂y dg   d 2. （3）. 地模擬區標示之迪卡兒空間座標[m]；式中， x , y ： t ：時間座標[sec]； d ：模擬區地表水深[m]； u , v ：分別為沿 x , y 方向之平均流速[m/sec]； nx ：沿 x 方向之曼寧糙度值[m1 6 ]； n y ：沿 y 方向之曼寧糙度值[m1 6 ]； h ： d + z ，地表水位[m]； z ：地表高程[m]； g ：重力加速度[m/sec]； q ：單位表面積之側流量[m/sec]，為有效降雨強度。（1）式為連續方程式；（2）式、（3）式則分別為沿 x, y 軸方向上之運動方程式。若地形高程、曼寧糙度、及側入流量均為已知，則（1）、（2）及（3）式含有三個因變數 d , u, v，此含三個因變數的非線性偏微分聯立方程式，無法以數學解析方式直接求解出，而必須利用數值方法求解之。 2. 數值方法假若地表於初始時刻為無水狀態，洪流傳遞之前緣與乾地表接觸之交界鋒線將隨時間向下游推進，為簡易處理這種移動邊界水流流況，本研究採用交替方向顯式差分法（Alternating Direction Explicit Method，簡稱 ADE）以建立其數學模式。依標示網格（Marker And Cell，簡稱 MAC）差分之觀念，將（1）、（2）及（3）式中之任意變量以 f 來表示之，其中 f 可代表 d 、nx 、n y 、q 、u 或 v 等任何變量，其採用之差分型式如下所述：. 17.

(28) 1 ( f i, j + f i+1, j ) 2 1 f i , j +1 2 = ( f i , j + f i , j +1 ) 2 m +1 m ∂f f i , j − f i , j = ∂t ∆t m m ∂f i , j f i +1 2, j − f i −m1 2, j = ∂x ∆x m m ∂f i , j f i , j +1 2 − f i ,mj −1 2 = ∂y ∆y f i +1 2, j =. （4）. 式中，∆x、∆y 代表沿 x、y 方向之網格距離；∆t 代表演算時間間距； m為時間指標； i 、 j 分別為沿 i 、 j 之空間指標。. 本研究採用交替方向顯式法，將演算時距（ ∆t ）等分為兩個時階，且每前進一個時階即分別交替求解流速 u 及 v 。（1）、（2）及（3）式之差分方程式可依第一、二時階，分別列出如下： (1) 第一時階（ m + 1 2 ）： d im, j+1 2 = d im, j −. [(dv ). [. m m +1 2 )i +1 2, j − (d m u m +1 2 )i −1 2, j 1  (d u ∆t  2  ∆x. − (dv )i , j −1 2. m i , j +1 2. m. ∆y. [(d + z ). m +1 2 i, j. − (d + z )i +1, j. m +1 2. ∆x. [(d + z ). m +1 2 i, j. − (d + z )i , j +1. m +1 2. ∆y. ] = u  . ] = v  .  m +1 2   i, j . （5）.  (n x )2 | u |m +1 2 q m +1 2   +  43 (d m * g )  i +1 2, j  (d m ). （6）.  (n y )2 | v |m +1 2 q m +1 2   +  43 (d m +1 2 * g )  i, j +1 2  (d m +1 2 ). （7）. m +1 2. m +1 2. ]− q. ]. 式中，（5）式為 ( i , j , m + 1 2) 座標點之連續方程式，（6）及（7）式則分別為 (i + 1 / 2, j , m + 1 2) 座標點沿 x 方向運動方程式與 (i, j + 1 / 2, m + 1 2) 座標點沿 y 方向運動方程式。求解時首先將（5）及（6）兩式聯立解出 u. 18.

(29) 及 d ，再代入（7）式解出 v ，如此可得 m + 1 / 2 時階之 u 、 v 及 d 。 (2) 第二時階 ( m + 1) ：將（5）式待求流速分量 u 更替 v ，並將（6）、（7）式之 u 、v 互換，則： d. m +1 i, j. =d. m +1 2 i, j. [(d. [(d + z ). [. m +1 2 m +1 2 1  (du )i +1 2, j − (du )i −1 2, j − ∆t  ∆x 2 . m +1 2. v m +1 )i , j +1 2 − (d m +1 2 v m +1 )i , j −1 2. − (d + z )i , j +1. m +1 i, j. m +1. ]. ∆y. [(d + z ). m +1 i, j. − (d + z )i , j +1 m +1. ∆x. （8）式為 ( i , j , m. ]. + 1 2). ]− q.  m +1  i, j  ∆y    (n y )2 | v m +1 | q m +1   m +1 = v  + 4/3 (d m +1 2 g )  i , j +1 / 2  (d m +1 / 2 ) . ] = u  . m +1.  (n x )2 | u m +1 | q m +1   +  4/3 (d m +1 g )  i +1 / 2, j  (d m +1 ). （8）. （9）. （10）. 連續方程式，（9）及（10）式則分別為 (i, j + 1 2 , m + 1). 座標點沿 y 方向運動方程式與 (i + 1 2, j, m + 1) 座標點沿 x 方向運動方程式。第二時階以（8）及（9）兩式先聯立解出 v 及 d ，再代入（10）式解出 u ，則 m + 1時階之 u 、v 及 d 即可求得。由第一及第二時階可交替解出每. 一演算時距 ∆t 中之 u 、 v 及 d 三個未知變數。 3. 初始及邊界條件初始條件係依臨前水文情況而定，並假設模擬區域內為無水狀態，亦即水深及流速均為零。邊界形態在本文中主要為閉合邊界，任何阻擋水流穿越之障礙物，如堤防線、擋水牆或模擬區域之周圍高地等皆可視為閉合邊界。因水流無法穿越堤防，故垂直於堤防線之流速可令為零，即為數值模擬之閉合邊界條件。另外在排水系統於邊界出流處，於模式中需特別設定，使其淹水深到達某一高度後即將水排出模擬區域。. 19.

(30) （1）至（3）式中之側流量 q ，代表單位面積進出地表面之水量，通常包括降雨量、入滲量。本研究將有效降雨量換算成單位面積之側流量輸入二維漫地流模式中，以模擬地表之流況。因此（6）式至（7）式中之側流量 q 可寫成： q = ieff * C. 式中，. （11）. ieff ：有效降雨強度[mm/hr]； C. ：單位換算因子（ C = 1 / 3600000 ）。. 3.4 雨型雨量分析一般的雨型分析方法有無因次平均法、級序平均法、無因次移動平均法、三角形法、降雨強度法、組合法等。如上一章所述，顏氏等 [14]利用無因次移動平均法理論. （Dimensionless Moving Average Method）. 建立台北地區之設計雨型，以做為台北市捷運系統排水設計之參考，其結果相當良好。另外，由水文分析得知，颱風雨是造成台灣地區各流域淹水的最大可能降雨事件，其降雨延時約為 24 小時。故本研究亦採用無因次移動平均法建構計算淹水潛勢所須使用的 24 小時延時之颱風雨雨型，計算的方式是由小時降雨資料中選出降雨延時為 18 至 30 小時之事件，再經無因次轉換為 24 小時降雨延時。因 24 小時颱風雨雨型會隨著模擬地點而改變，本研究針對理想案例與鹽水溪流域使用不同設計雨型，進行淹水模擬。理想案例的設計雨型是使用台北縣五堵雨量站（民國 51-83 年記錄）實測記錄資料，其 24 小時延時颱風雨之無因次設計雨型如圖 3.2 所示；鹽水溪流域的設計雨型則使用台南縣木柵雨量站（民國 48-83 年記錄）實測記錄資料，其 24 小時延時颱風雨之無因次設計雨型如圖 3.3 所示。另一方面，本研究中使用一日總降雨深度 150 公厘的 24 小時延時颱風雨，模. 20.

(31) 擬理想案例與鹽水溪流域中之淹水範圍及淹水深度。. 3.5 地形資料及地理資料庫在各模式之輸入資料部份，各流域的地形資料是由國立中央大學太空及遙測中心提供的 DTM 數值地形資料，其資料型態為 ASCII 碼，網格為 40 公尺×40 公尺，資料內容含各點之 UTM 國際座標與高程資料。另一方面，由於模擬區內不同的土地利用狀況會對水流流速及深度產生不同程度的影響，一般所採用的辦法是依土地利用狀況來調整一維河系定量流模式與二維漫地流淹水模式中之粗糙系數曼寧 n 值。因此，本研究根據內政部地政司的台灣省國土利用現況調查數化資料，將模擬區分為水利用地，建築、工業用地，農業、交通、遊憩、礦業、軍事、及其他用地等，再以上述土地利用狀況來決定曼寧 n 值。本研究為能切實模擬出各地區之淹水潛勢，採用 200 公尺×200 公尺小格網之數值模擬，故每一淹水模擬網格含括 25 個 DTM 數值地形網格點。模式所需資料量十分龐大，且需同時考慮地形之幾何與屬性資料，另外所利用之地圖種類亦很多，包括流域數值地形資料圖層、流域內各行政區資料圖層、土地利用資料圖層、交通設施圖層（包括 1/25000 鐵路圖層、1/25000 及 1/5000 公路圖層）、及水利設施圖層（包含 1/25000 與 1/5000 水系圖層、1/25000 區域排水路圖層）。為整合上述各項資料，引用地理資訊系統（Geographic Information System，簡稱 GIS）之技術，建立地理資料庫。. 21.

(32) 四、台灣洪水管理的主要課題洪水每一年都會在台灣造成相當程度的財物損失，其中尤其以民國四十八年的八七水災的損失最為嚴重，在台灣的南部地區造成極其嚴重的損失。而近年來，都市地區的洪災損失也造成了人民與政府的負擔，例如民國八十七年在汐止鎮的連續幾次洪水事件，更造成了管理者與學界，尤其是在水利工程與都市規劃兩個學門極大的衝擊。本章中課題的整理，主要是依據民國八十三年時報基金會的「水患與防洪排水」研討會（郭振泰等，民國 84 年）中的各界觀點為參考基礎。. 4.1 洪水的成因以台灣地區的自然環境特性來看，台灣的平均年雨量非常的高，概略約為世界平均值的的三倍；其中大部分的降雨都集中於幾場暴雨事件中。若總和五、六月的梅雨季節，和夏秋季節的颱風季節，這兩個季節的雨量約佔全年雨量的八成左右。此外，因地形的關係，山區雨量大於平地，暴雨產生之逕流在流出坡度較陡的山區時，蓄積在坡度平緩的平地，因而宣洩不及，容易造成洪水氾濫的事件。這些受到嚴重洪水威脅的地區，正是許多是台灣地區中都市化程度最高，或人口成長最快的城市聚落。例如台北盆地即是其中之一。都市地區洪水的產生，概略上可以歸因於下列幾個因素。 1. 因為都市化的結果，大量地將原有的自然地表覆蓋，改變為屋頂、道路、停車場等不透水的舖面。不透水層舖面的增加，減少了水分在地表的入滲量，並且迅速地將洪水導入下水道，造成洪峰量提高，與洪峰的時間提前。. 22.

(33) 2. 都市擴張時，公共排水設施的建設無法即時地配合。新市區擴張時，都市排水設施的系統，並不是完全獨立於既有市區的都市排水系統；反而因為新市區與舊市區在空間上有相鄰的關係，新市區的排水往往需要藉由既有的排水管道，既有管道往往無法負荷新增市區的排水功能。 3. 上游的新都市化地區的雨水下水道，在完工之後，因為迅速地將暴雨逕流排入河川，造成河川排水的流量增加；河川水位上升後，水流無法有效地宣洩，提高下游的都市地區的淹水風險。 4. 例如台北市等地，因為都市化造成地下水超抽，進而造成地盤下陷。地盤下線所產生的後果，除了容易造成都市地區淹水，也同時損害原有的排水管線，阻礙水流的排放。 5. 排水管線老舊，水流能力降低。許多都市化地區的排水管線已經十分老舊，無法有效宣洩暴雨產生的逕流。最後，再加上排水管線的維護管理不良，許多的管線已經嚴重淤積，明顯地影響排水的效果。總體而言，近年來洪水事件的增加以及因洪水所產生的損失，歸結其主要原因，就是土地利用型態的改變、地形地物的改變、和都市地區水文的改變，提高洪水發生的機率（Probability）和大幅度增加潛在的衝擊（Consequence）。換言之，洪水的風險（Risk）也因而增加；未來在土地利用的管制上，也要針對風險管理的角度，提出適當的管理方案。除了自然的洪水成因外，在現有管理的機制上，也有造成洪水平原管理困難之處。在都市聚落經歷水患之後，民意代表便會將質詢的焦點集中在最近發生的洪水事件當中；在輿論批評與報導短短幾天之後，公共議程上就不會再看到在與洪災事件相關的報導；下次水患再來，類似的問題還是一樣地發生。在過去一向以經濟成長為導向的政 23.

(34) 策與民意之下，自然災害，尤其是反覆出現的洪水，其管理課題不會經常在政治議程中出現。反而，在經常受災地區，民眾似乎已經習慣於洪水的發生，在易受災的地區形成災害次文化（Disaster Subculture）。災害次文化的形成，反而隱藏了實際應該管理的重要事務。習慣上，我們將洪水稱之為「天然災害」。由以上簡短的分析看來，洪水之所以造成重大損失，乃是因為人為的土地利用不當，甚至可以說是資源的利用不當而造成的。所以，到底洪水是「天然災害」還是「人為災害」，仍有待商榷。要減少洪水可能的產生的損失，也唯有改變土地利用的方法，以及相關的管制規則，才能減少損失。. 4.2 洪水平原管理的主要課題雖然洪水的成因可以清楚的界定出來，在洪水的管理上有下列幾個主要課題。在此，將之區分為三個主要類別。管理與政策面洪水平原具有高度的經濟價值。做為農業使用，洪水平原有充分的水源，肥沃的土壤，農業使用的生產力高；做為工商業使用，洪水平原因為接近早期開發的聚落，交通方便，勞力與資源的供應無虞匱乏。在風險與利益相權衡之下，是否應該使用或開發，勢必在政府與人民間產生衝突。在管理者的角度來看，洪水平原的管理效果不佳，應歸因於一般民眾不遵守規定，在國民守法與教育上尚有不足之處。由土地持有者或是開發者的觀點，政府的管制缺少適當的依據，管制土地利用降低了開發者獲利的機會，於是開發者歸咎於政府的土地使用規劃與管制不合理。在開發與管理之間，應如何權衡，是管理洪水平原的一大課題。. 24.

(35) 換一個角度來思考，洪水風險的管理與分攤，應該用什麼態度來界定，便是首先要解決的問題。假使將洪水的損失歸咎於政府管制不周，是否開發者在因為他們的開發獲取暴利時，就完全不需要分攤風險，為自己的不當開發行為負責？若是可以歸咎於開發者不當地使用資源，既然是不當的行為，政府又如何能置身事外呢？更有甚者，洪水之所以會成災，也是因為某些事件的發生，超出管理者的管理能力或是超出預期的規模。縱使有適當的管理，也不可能完全避免災害的發生。這些「管理不到的」風險，應該由誰來負責？基於上述討論，在擬定適當的管理策略前，觀念與態度應先釐清。在以往的洪水管理機制中，管理的權力集中於中央政府。由中央政府來主導其事其實並無不當，尤其是中央政府有足夠的財源，以及充沛的人力可供調派利用，但是也有其不足之處。舉例來說，對於情報的掌握就明顯不足（黃金山，民國 84 年）。洪水的發生，有其地域性的特色；每一個集水區在開發程度、地表敷蓋、以及土地利用的特色上，有相當大的差異，為求有效的管理潛在的洪水災害，完全由中央政府來主導並不能全然滿足地方民眾的需要。洪水管理是水資源管理的一環，和其他水資源管理問題相同，行政管理的範圍與集水區範圍通常不同。於是以地方政府為主導的管理架構，就常常發生上游與下游管理標準不一，甚至互相矛盾的情形。以美國的洪水平原管理觀之，因為只規範了在洪水平原上的開發行為，卻忽略的上游地區的開發對下游地區洪水潛勢的改變；原本並非具有高度潛勢的下游地區，因為上游的開發，改變了洪水發生頻率與規模。台灣在管理上，也面臨相同的問題。再決定管理方法時，也要先釐清受益者與受害者之間的責任權屬。有一個能確保公平的政策，才能減少上下游間的土地利用衝突。雖然洪水平原管理的責任以及管理的權力都在於政府，除了中央政府與地方政府有不同的特色，適合扮演不同的角色，民眾的在決策 25.

(36) 過程中，應該扮演更積極的地位。政府可以提供一個管理機制，然而受到災害影響，或是受到相關管制規定影響的人是地方百姓。假使民風不能改變，如以往極為不足的民眾參與，洪水平原的管理將難以達到適當的水準。就單獨一個地方政府或是社區而言，洪水的成災機率相當的低。政府在管理上，就會依據問題的嚴重性加以排序。然而，管理工作的優先順序很容易受到政治勢力的影響。當政治勢力介入之後，就產生的上下游施工順序倒至，不能發揮既有的規劃功能。其中的背景，也有諸多土地倫理的課題，例如財團的炒作並且利用影響力去改變管理工作，或是弱勢劣勢族群使用易受到洪災的邊陲地帶等，未來管理工作要如何保障弱勢劣勢族群的生存，以及開發者的適當利益，也都是有待解決的主要課題。以工程性的方式進行洪災減緩的工作是現今最普遍使用的方法，所有執行與管理的責任都在政府，不能將開發者與使用者造成的風險，納入規劃與管理的考量，而有“缺乏創新性”之評議。隨都市的快速發展，需要受到保護的土地面積增加，工程性方法不再像以往，可以有效的保護都市化地區。另一方面，非工程性管理策略在國外已經行之有年，但是非工程性管理策略的管理較為繁瑣，例如台灣水利法中所規定的防洪受益費，就因為是非傳統的管理方法，在既有的政府體系下執行不易，而無法落實執行。水的管理，過多或是不足都會產生問題。洪水平原管制是為了減少“水”過多而導致的損失，在原則上來評定，爭議較少。但是再加上水資源的利用，其中就會有極大的衝突。舉例來說，水庫兼具有防洪與發電、灌溉等功能，但是這兩個目的是相牴觸的。於是，各個主管與水資源利用的許多機構，在執行管理工作時，不但是因為管理單位太多，各自又依循不同的法令基礎，更因為治理的手段不能契合，造成許多的困擾。 26.

(37) 開發與工程面都市開發對洪水潛勢造成的影響，是導因於都市化的土地開發破壞現有的植被，用不透水層取而代之，當暴雨來臨時，雨水的入滲到地下水的量減少，滯留在地表的水分也迅速進入排水溝；因為不透水層的逕流係數較高，暴雨逕流量就大幅度地增加。在台灣地區，除了都市化對排水造成的衝擊外，非都市地區的集水區開發與山坡地濫墾，也造成了對下游地區的洪水威脅提昇。雖然這一類上游的開發，仍是以農業與低密度開發為主，但是一旦原有植被受到破壞，加上人工排水設施的設置，下游的都市地區就要承受上游土地利用的外部效果。例如開發通往山區的道路，本是嘉惠山地居民的美意；這些道路的開發與使用，不但加速了山坡地開發，嚴重影響，開發道路這個工作本身也引起土壤沖蝕，影響河川排水功能。其他直接與工程相關者，則包括都市地區內的排水渠道淤積，無法順暢排水；台灣的鐵公路大多是南北向，而排水是東西向的，因為道路的阻絕，造成洪水的宣洩不易等（蔡常泰，民國 84 年）。都市土地利用與管制面許多專家學者都曾指出，在都市土地使用與管制方面，洪水平原土地過度利用不但增加了暴露於洪水的機會，也增加了下游地區產生洪水的機會。而行水區的劃定，本來的用意是試圖減少行水區做為其他使用的可能性，但是在執行上又無法有效地抑制不當的利用。雖然河川行水區是不允許開發使用的，但是河道的不當佔用仍時時可見。例如一些地方政府或是非法業者，利用河道傾倒垃圾廢土，阻礙水流污染水體。此外，在行水區中進行都市開發的缺點，除了不當佔用河道外，更大幅度提高了這一些都市地區暴露在洪水事件的程度。例如汐止鎮在緊鄰基隆河河川地進行住宅開發，而在民國 86 年遭. 27.

(38) 受到洪水連續侵害產生的重大損失。這一些洪水損失，除了暴露出多元的問題本質外，多多少少讓人聯想到政治決策過程中的潛在的缺失。其他直接與利用相關的課題，像是天然滯洪窪地過度開發等（游繁結，84）。最典型的例子就是台南科學園區，就是在天然滯洪窪地上大型土地開發行為。這一些都市化地區的周邊土地，受到高度的開發壓力，縱使其自然環境的條件有天然滯洪窪地等特性，就開發而言並不是適當的可開發位址；但是，以可開發的潛力來看，開發者願意冒著受到災害的風險，進行開發。在開發的背後，隱藏了二個未來可能的發展：其一，權衡開發可能得到的利潤，與受到災害潛在的成本之後，開發者或是地主認為這個開發案有利可圖；其二，一旦鄰近每個人都這樣子開發，政府一定要提出適當的管理方案，以維護選民的權益。於是，計算出來的潛在成本，可能在數年後，會因受到適當的結構設施的保護，而降到一個很低的標準。由此可知，市場的運作是土地利用管理所面臨的最大的課題。而土地使用管理的兩難又是：自由市場是造成土地資源濫用的主要原因，但是土地資源管理策略上，又必須和市場機制緊密結合，才能有效的管理。在以往的管制工作中，例如民國 69 年的淡水河洪水平原管制辦法，在執行之後，造成受到管制地區的地價大跌，導致在其他地區之執行不易，爾後要在其他地區進行類似的管制工作，都無法有效推行。假使透過管制工作將成本轉嫁給其他人，造成社會不公平的現象，勢必阻礙管理洪水災害的工作。另一方面，如何與民眾間有效的溝通，形成共識，才能避免類似「囚人兩難」（Prisoner’s Dilemma），造成公共利益的損失。工程性的洪水管理策略在執行時，需要投注大量的資金；在評估一個策略是否適當用於現實管制工作時，首要決定的是資金是否有效運用，效用或是利益是否大於成本。而非工程性的洪水管制方法，雖然在資金的需求上相當的低，但是對於管理人員的需求數比較高，以 28.

(39) 及在執行之後，是否能夠顧及社會公平性，才是政策評估的重點。於是，人力資源的提供、社會對於非結構方法的接受程度、和成本與利益的分攤方式，才是未來設計策略時的課題。. 4.3 可能應用之管理策略依據上述的課題，以下將以往專家學者所提出的管理策略，依照各個策略的特性，加以分類。概略可以依據應用工程設施的程度，區分為：工程性方法，低成本的工程性方法，與非工程性方法。然而，策略或政策是否可行，仍待進一步的評估。 1. 工程性方法由經濟面的土地供給來看，蓄洪，滯洪（例如：阿公店水庫）需要大面積的土地，是不可行的（黃金山，民國 84 年）。由以往的防範洪災的管理方式來看，大量應用工程性的洪水管理措施並不是可行的減災方法。在使用堤防、水庫作為減災措施的地區，固然可以有效地減少小型的洪水所產生的損失；在防治洪水的工程完成之後，反而造成了人們對於洪水災害的安全性產生錯誤的認知（False Sense of Security）。開發者與居民會感受到，在受到保護的地區，是適合開發的。但是，一旦發生較大的洪水，反而會造成更嚴重的財產與人命的損失。其他類似的防洪設施，雖然同樣是使用大型結構性措施，但是並不會造成對安全性的錯誤認知，諸如：導洪與分洪（例如：二重疏洪道）等方式。但是，這一類設施在造價上很高，仍需要使用相當大面積的土地，也並不全然適合使用於台灣的都市化地區。縱使如此，台灣地區既有的開發密度高，既成的開發地區又泰半鄰近洪水平原，工程性的防洪設施似乎是不可或缺的方式，可以用來. 29.

(40) 保護已開發地區，以期減少潛在的洪水損失。 2. 低成本的工程性方法除了水庫及堤防等包括大型結構的工程性防洪設施外，利用小型的工程，例如，水土保持工程中的植生綠化、透水性舖面、滯留池來截留雨水並增加入滲量，以及用草溝減緩逕流流速，地下水補注井等方法，仍是可行且有效的洪水管理措施。這一些措施與大型工程方法的主要差別是，他們可以將風險分攤的觀念，落實於洪水管理工作中。洪水的損失與管理應是人人有責任分攤風險與享受利益，但是大型工程設施的設置，只是重新分配風險，例如，堤防的設置保護了堤防內的土地所有人，但是因為這一些土地原有的滯洪功能不在存在，下游地區的潛在風險就因而增加了。低成本的防洪工程或是小型的防洪設施，由於尺度小，有時可以將因為基地開發所增加的風險，限制在所開發的基地之內。社區的開發，可以預先設置全社區的滯留池以儲存地表逕流，這一些儲流設施地點可以是公園、學校運動場、體育廣場、停車場、建築物之巷弄、建築物的屋頂等等，將開發所增加的洪水量，限制在基地之內，而減少對下游地區造成衝擊。這一些洪水減災設施的使用，並不限制於開發個案才能使用，也可以應用在區域的尺度。都市的上游地區可以劃定保護帶，強制造林；在都市的尺度下，增設中小型洪水滯留設施；鼓勵造林等。至於風險與利益必然因為這一些措施的執行，而重新分布。因為這些措施而獲利者，由市場的角度來看，應該要付出適當的費用。例如由自來水公司可以補貼集水區上游的造林工作等。 3. 非工程性方法要減少洪水所造成的損失，最有效的方法莫過於透過土地使用規. 30.

(41) 劃的方式。透過規劃，不使用或減少使用具潛在洪水災害的洪水平原。以土地使用規劃為主，管理洪水的方式，因為不依賴任何工程性設施，是屬於非工程性方法。非工程方法，如集水區管理，洪水平原管理，洪水預報等均屬之（張斐章，民國 84 年）。然而，要突破現況中洪水平原已大規模開發的事實，甚至尚未開發的洪水平原地區也在市場上，具有極高的經濟價值，完全不准開發是顯然不可行的。所以，土地使用規劃要將洪水風險高的地區，透過土地使用管制，進行規範；不但要以經濟為重，也可以依循使用者付費的原則，並配合使用其他的管理方法。風險的高低，決定了一塊開發基地是否適宜做開發使用；而風險的計算，則應依據經濟的特性（資源開發利用），社會需求（人口，活動，土地開發利用），管理技術，以及土地規劃與政策的內涵來決定。非工程性的管理方法通常具有相當大的彈性。例如以土地使用規劃為基礎，可以依風險的程度區分潛在洪患區，進行分級分區的管制，減少在具有高風險的地區做高密度的土地使用；或是應用生態規劃方法，強調人的活動與生態環境的和諧，配合工程性設施的使用，如滯留池的設置等，使逕流的延遲流出，增加地表入滲量，減少逕流量等；或是針對集水區做開發總量（人口或樓地板面積）的管制。在已開發的地區，或是在經濟上不適合嚴格管制土地使用強度的地區，洪災的管理可以透過預警系統與防災應變計畫建立，來減少潛在的損失。這一些計劃的執行時，可以緊密地與土地使用分區管制規則，或是建築管理相關規定相結合；利用強制或是鼓勵開發者準備應變計劃、預警系統，以期在遭受洪災時減少損失。以美國的經驗，洪水災害的減災是透過政府補貼的洪水保險，與土地使用規劃相結合。假使某地方政府可以透過土地使用規劃，減少未來在洪泛地區的開發，聯邦政府就可以提供該地區的居民價格低廉. 31.

(42) 的洪水保險。這種非工程性的管理策略，結合了具顧及公平性的風險分攤機制，並且此公共利益為導向的資源管理方法，可以有效地與市場機制相結合。縱使洪水發生的機率低，通常民眾並不認為洪災的減災工作是重要的工作，但是透過上述的機制，接受洪水平原管理與保險的程度甚高。在經常受災或具高度敏感性的的地區，為了避免重複的損失，而造成政府的保險計劃或是人民的財產的負擔，在政府的管理工作中，應可以利用徵收經常受災地區的土地及財產的方式，並配合洪水保險計劃使用（黃宗煌，民國 84 年）。然而前述的分區限制使用、徵收或限制使用、以及落實社會公平性的使用者付費原則，在水利法中都有規範，然而在執行的工具的規則上，並未與土地使用規劃緊密結合。. 4.4 選擇管理策略的條件由以上的分析與美國的個案來看，洪水管理策略的選擇有幾個要項應納入考量，以下逐一分析。 1. 要與市場機制配合因為對於洪水平原的土地利用的管制會直接影響到土地所有人的權利，造成對土地開發市場的衝擊。任何管制措施將不可避免地受到利益團體的反對。同樣的，土地規劃者的規劃工作，也必然受到影響。整體來說，規劃是洪水平原管理的一環，洪水平原管理應有效地將管理的工作納入土地市場的市場機制中，規劃工作才有可能受到利害關係人的支持。 2. 中央政府明確支持洪水平原管理；地方政府強調居民的參與. 32.

(43) 洪水平原管理不受民間重視是必然的事實。在中央政府的層次，應明確表達支持洪水平原管理的態度，並且提供適當的政策（不論是強制或是誘因）作為下級政府的指導方針；地方政府則參酌中央政府的管理策略，加強與民眾溝通，並透過積極協商的手段，找出未來可行的土地利用型態。而透過規劃途徑減少未來洪水損失，就可以利用地方政府的土地使用計畫來執行。 3. 資訊提供與資訊的精準要求在以往的土地使用規劃工作中，大多著重於供給新的土地使用分區，以配合土地市場未來發展之需。對未來都市發展的趨勢，鮮少考量自然環境的供給面與限制面的條件；對於洪災，尤其是潛在風險的分布，未能納入規劃考量。此外，資料的普遍不足，無論是透過水文的分析結果，或是以往淹水的歷史記錄，也是規劃者在進行土地使用規劃時，無法考量洪災分布的主要原因。然而，國科會刻正進行淹水潛勢的分析，已規劃者使用的角度來觀之，資料的內容與比例尺的大小要到何種水準才能滿足使用者的需求，也是本研究下一步工作之一。 4.. 風險承擔與利益享用. 工程性的洪水管理方法經常忽視風險的分布。這種忽視的結果就是，一個原先被認定是適合開發的地區，在該地區上游的自然環境改變成為開發地區時，不再享有原有的安全條件。這種由開發者享受開發中所得到的利益，但將風險轉移給於開發不相干的人，在過去的都市規劃事務中，不但是經常發生，更受到許多人的杯葛。中央政府的洪水平原管理應先建立起一個公平性的架構；在土地使用規劃工作中，也要在規劃過程中，考量風險承擔與利益享用的課題。甚至對於管理洪水課題中所影響到的弱勢與劣勢團體，也應要能. 33.

(44) 接受到基本參與的機會。其他在規劃策略選擇的主要因素，諸如：可能產生的效果，現行制度的接受程度，公共成本、私人成本，管理成本與複雜性，執行難易度等（Berke, 1992），都要納入基本評估的項目。. 34.

(45) 五、專家問卷調查 5.1 問卷調查設計與調查流程為了確實瞭解當前規劃工作中考量洪水因素的方法，本研究透過一個專家學者的問卷，問卷的執行方式是以郵寄問卷的方式為主，輔以面談、電話訪談等方式。這個問卷的目的是要詢問土地使用規劃者與水利工程專家關於他們在工作時，所面臨的困難與對於未來的建議。問卷試調的進行時間是七月十八日至二十四日（八十九年）。試調問卷的目的是要減少問卷中語意不明及易生混淆，在問卷完稿前提出改進方法。在本研究中，問卷草稿交由一位營建署市鄉規劃局之專業規劃人員協助試調。在試調完成之後，先行以電話通知所有的問卷填答人，避免其中可能的誤會與困擾，並確定他們願意參與，接受訪談的意願。在與所有受訪者聯絡過之後，本研究於七月二十六日將修改完成的問卷以限時掛號的方式，分別寄交都市計畫與水利專家。在寄交問卷同時，也寄出問卷的填答費用，藉以提高問卷的回收率與回收速度。問卷的訪談對象包括各中央與地方層級政府的規劃人員，以及水利工程之專家與學者。本研究由委託單位得到的建議受訪者名單中，計邀請中央層級之規劃專職人員四人，地方層級之規劃人員四人；除此之外，本研究加上了水利工程專業的訪談對象中，其中中央層級的水資源規劃人員六人，地方層級的水利工程管理人員三人，與水利相關顧問公司的專業顧問三人。總計訪談人數為二十人，詳細的訪談名單請參考附錄三。問卷的內容分成兩個不同的模式，是為了針對都市規劃師和水利工程師兩者不同的對象，問卷調查的問候信件、問卷請分別參考附錄四、附錄五、與附錄六。因為詢問的對象均是政府部門人員，問卷內. 35.