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雨水滯蓄設施容量配置決策支援及雲端操作系統研究

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雨水滯蓄設施容量配置決策支援及雲端操作系統研究 內政部建築研究所委託研究報告 年度 104

(2)

雨水滯蓄設施容量配置決策支援及雲端

操作系統研究

內 政 部建 築研 究 所委 託研 究 報告

中華民國 104 年 12 月

(3)

104301070000G0018

雨水滯蓄設施容量配置決策支援及雲端

操作系統研究

受委託者:國立臺灣海洋大學

研究主持人:李光敦

研 究 員:洪夢秋

研究助理:黃雅琪、曾韋諶

內 政 部建 築研 究 所委 託研 究 報告

中華民國 104 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

(4)
(5)

目次

目次

··· I

表次

··· III

圖次

··· V

摘要

··· VII

Abstract ··· XII

第一章 緒 論 ··· 1

第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景 ··· 1

第 二 節 研 究 方 法 與 步 驟 ··· 2

第二章 文獻蒐集與分析探討 ··· 7

第 一 節 雨 水 滯 蓄 設 施 分 類 說 明 ··· 7

第 二 節 國 內 外 雨 水 滯 蓄 設 施 量 體 配 置 相 關 研 究 ··· 11

第 三 節 法 規 與 技 術 規 範 ··· 13

第 四 節 雲 端 操 作 系 統 相 關 研 究 ··· 22

第三章 雨水滯蓄設施量體配置設計及決策流程 ··· 29

第 一 節 適 用 範 圍 ··· 29

第 二 節 雨 水 滯 蓄 設 施 量 體 配 置 決 策 流 程 ··· 29

第 三 節 雨 水 滯 蓄 設 施 量 體 配 置 設 計 及 檢 核 方 法 ··· 33

第四章 雲端操作系統整體架構 ··· 47

第 一 節 系 統 功 能 ··· 47

第 二 節 整 體 架 構 說 明 ··· 49

第 三 節 資 料 庫 結 構 ··· 52

(6)

第 四 節 可 介 接 資 料 說 明 ··· 57

第 五 節 操 作 案 例 分 析 ··· 59

第 六 節 雨 水 貯 留 設 施 效 能 評 估 ··· 70

第五章結論與建議 ··· 73

第 一 節 結 論 ··· 73

第 二 節 建 議 ··· 75

附錄一 評選意見回覆 ··· 77

附錄二 歷次審查意見回復 ··· 81

附錄三 工作會議紀錄 ··· 93

附錄四 專家座談會會議紀錄 ··· 97

參考書目 ··· 107

(7)

表次

表 2-1 各單位之設施名稱及分類彙整表 ··· 8

表 2-2 滯蓄設施分類與定義表 ··· 10

表 2-3 相關法規彙整表··· 16

表 2-4 雲端運算之五大特徵 ··· 23

表 2-5 雲端運算之三種服務模式 ··· 24

表 2-6 災害防救災雲端計畫架構 ··· 27

表 3-1 統一土壤分類與土壤滲透係數 k 值對照表 ··· 38

表 3-2 土壤最終入滲率及滲透係數 k 值簡易對照表 ··· 39

表 3-3 土地使用分區逕流係數參考表 ··· 41

表 3-4 各土地使用分區分類表 ··· 41

表 4-1 Web-GIS 雲端系統功能 ··· 48

表 4-2 系統資料表說明··· 52

表 4-3 本系統介接資料圖資 ··· 58

(8)
(9)

圖次

圖 1-1 研究流程圖 ··· 5

圖 2-1 雲端運算架構示意圖 ··· 22

圖 3-1 決策流程圖 ··· 32

圖 3-2 開發前逕流計算步驟及流程示意圖 ··· 34

圖 3-3 開發後之逕流計算流程圖 ··· 34

圖 3-4 開發後逕流計算步驟及流程示意圖 ··· 35

圖 3-5 合理化公式三角單位歷線法示意圖 ··· 42

圖 3-6 一階朗吉-古達法之圖解方式示意圖 ··· 44

圖 4-1 Web-GIS 雲端系統示意圖 ··· 49

圖 4-2 系統架構示意圖··· 50

圖 4-3 現行土城(頂埔地區)區都市計畫圖 ··· 61

圖 4-4 基地開發範圍 ··· 62

圖 4-5 滯蓄設施配置 ··· 63

圖 4-6 基地開發之雨水下水道排放位置 ··· 64

圖 4-7 設計雨型 ··· 66

圖 4-8 基地開發前逕流歷線 ··· 67

圖 4-9 地下貯留池之入流歷線 ··· 67

圖 4-10 地下貯留池之入流及出流歷線 ··· 68

圖 4-11 透水鋪面之入流及出流歷線 ··· 68

圖 4-12 基地開發後之逕流歷線 ··· 69

圖 4-13 基地開發前後逕流歷線 ··· 69

(10)
(11)

摘要

關鍵詞:雨水滯蓄設施、雲端操作系統、水文分析工具 一、研究緣起 因氣候環境變遷及都市化迅速發展,造成地表逕流量增加及洪峰到達時間提前, 加上近年來極端氣候之影響,災害的風險與強度增加,致使都會區承受淹水災害的能 力降低。政府為因應氣候變遷情況,兼顧都市發展與水環境平衡,減輕都市水患情況, 針對河川、各類區域排水、雨水下水道等排水系統,依據不同保護標準進行防災減洪 設施規劃,並依據「流域綜合治理計畫」持續推動逕流分擔及出流管制,加強工程與 非工程之治水政策,其中雨水滯蓄設施乃為基地開發之重要減洪措施。然而,臺灣降 雨空間分布差異甚大,滯蓄設施設計過程需符合法律規定,並取用正確的降雨紀錄分 析成果,配合規劃地點之地文、水文、土地利用特性,更須考慮下游排水系統之通洪 能力,方能達成正確且有效的配置規劃,是故如何在複雜的規劃過程中,同時考慮綜 合治水之概念,以確保雨水滯蓄設施可有效發揮減洪功能,亦將是基地開發設計規劃 階段的重要課題。 近年來全球雲端運算技術及服務應用發展掘起,已成為資通訊應用新主流。我國 推廣民眾有感的政府雲端應用,促成雲端運算觀念與技術普及化,並積極推動開放資 料(Open Data)。有鑒於雨水滯蓄設施量體配置之計算過程複雜,若可結合雲端技術建 置一套雨水滯蓄設施量體配置決策支援操作系統,並連結開放資料,將可簡化規劃過 程之繁複程序。

本研究應用網際網路地理資訊系統(Web-based Geographic Information System, Web-GIS)技術整合政府相關開放資料與水文分析工具,建置雨水滯蓄設施量體配置決 策支援雲端操作系統架構,透過雲端系統自動連結相關資料庫,配合計算區域之雨量 紀錄分析成果、下水道資料與土地利用空間資訊,使用者可直接由 Web-GIS 介面應用 滯蓄設施水文分析模式,分析不同類型基地開發所需之滯蓄設施型式、容量配置與尺 寸,以支援各種不同配置型式之決策參考。

(12)

二、研究方法及過程 本研究首先蒐集雨水滯蓄設施相關分類、國內外雨水滯蓄設施量體配置相關研 究、法規與技術規範,以及雲端操作系統等相關研究,並進行資料分析。由資料研析 成果可知,依據主管單位之需求,針對雨水滯蓄設施而有不同分類方式及管理範圍; 而依綜合治水之理念,可將「雨水滯蓄設施」分為「滲透型」與「貯留型」兩大類設 施。研究中即以上述分類為基礎,彙整中央及地方現有法規,並配合法規之限制,以 都市計畫區內 2 公頃以下之小型開發基地為適用範圍,研擬「滯蓄設施量體配置決策 流程」。 研究中研擬之「雨水滯蓄設施量體配置決策流程」包括基地開發及滯蓄設施規劃、 水文分析演算、檢核等三階段,使用者可於 Web-GIS 雲端操作系統進行各項操作,並 可直接於雲端系統檢視量體配置分析與檢核過程。其中基地開發及滯蓄設施規劃階 段,使用者端可直接於地理資訊系統平台上劃設開發範圍與布設各項滯蓄設施,並可 指定設施間之上下游關係,考慮設施聯合運用之情況。水文分析演算階段,將逕流演 算分為基地開發前與基地開發後,並以設計雨型、合理化公式三角單位歷線法,配合 各設施保水設計容量公式進行逕流演算。而計算之成果將儲存於雲端系統,可供設計 規劃者與主管機關進行檢核。 三、重要發現 研究中完成國內外雨水滯蓄設施相關資料蒐集、雲端系統相關資料蒐集、資料研 析、彙整水文計算方法與計算理論、建置雨水下水道系統節點流量資料庫架構、評估 開放資料介接可行性、建置雲端操作系統整體架構、舉辦專家座談會議,以此研擬「雨 水滯蓄設施量體配置決策流程」,並提出「雲端操作系統整體架構」;茲就研究成果說 明如下。 (ㄧ) 文獻蒐集與分析探討 本研究蒐集國內外有關雨水滯蓄設施、法規與技術規範、雲端操作系統等相 關資料及制度規範,並做系統化整理與資料分析,利用分析成果作為「雨水滯蓄 設施量體配置決策流程」研擬之重要參考依據。

(13)

(二) 研擬雨水滯蓄設施量體配置決策流程 本研究依據文獻蒐集與分析探討成果,提出「雨水滯蓄設施量體配置決策流 程」。主要流程包括基地開發及滯蓄設施規劃、水文分析演算、檢核等三階段,各 階段均透過 Web-GIS 雲端操作系統進行整合,無論一般設計規劃者或是主管機關 均可檢視三階段分析過程。透過雲端計算系統應用,將複雜的分析過程以友善介 面連結溝通,可大幅提升雨水滯蓄設施量體配置之便捷性。 (三) 建立水文計算方法 研究中建議於水文分析演算階段,將逕流演算分為基地開發前與基地開發後 兩 部 分 , 基 地 開 發 前 逕 流 計 算 可 應 用 雨 量 站 之 降 雨 強 度 - 延 時 - 頻 率 曲 線 (Intensity-Duration-Frequency curves, 簡稱 IDF 曲線)參數進行設計雨型,再配合合 理化公式三角單位歷線法求得逕流量。基地開發後逕流計算可分為「有流經滯蓄 設施範圍」與「無流經滯蓄設施範圍」,其中「無流經滯蓄設施範圍」之逕流演算 與基地開發前逕流計算步驟相同;「有流經滯蓄設施範圍」則透過雨量站之降雨強 度-延時-頻率參數進行雨型設計,配合各設施保水設計容量公式,並再進行合理 化公式三角單位歷線法計算。若布設之設施為具貯蓄效應之滯蓄設施,則須另以 水庫演算法進行計算。 (四) 研擬檢核方式 本研究針對國內滯蓄設施相關法規之蒐集與研析,提出「法規檢核」與「輔 助檢核」之建議。「法規檢核」主要係以建築技術規則或於直轄市、縣(市)政府另 有規定者之最小貯集量,以及允許放流量之規定為標準。而「輔助檢核」則是以 開發後之逕流量應小於下水道人孔允許放流量,以及開發後之逕流量應小於開發 前之逕流量,進行輔助檢核。透過上述兩種檢核方式,設計者與主管機關可明確 得知規劃方案是否符合相關規定,並可確實掌握開發後基地逕流量對下游排水系 統之影響。 (五) 研擬雲端操作系統整體架構 為簡化複雜之水文分析過程,本研究提出「雲端操作系統整體架構」,以 Web-GIS 技術整合雨水滯蓄設施量體配置分析過程,藉此提高規劃者與主管機關

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之工作效能。本架構所建立之子系統以功能區分,可分為地理資料庫伺服器 (GeoDb Server)、地圖伺服器(Map Server) 、後端網頁伺服器(Back-end Web Server)、前端網頁伺服器(Front-end Web Server)。基於網際網路的資料交換技術, 使不同子系統間透過網際網路便可彼此交互傳遞訊息,並藉此建立高彈性之系統 架構。 (六) 操作案例設計分析 為探討「雨水滯蓄設施量體配置決策流程」及「雲端操作系統整體架構」之 適用性,本研究依據上述之流程及架構,進行操作案例分析。研究中以新北市土 城區之都市計畫區內小型開發基地(面積 2 公頃以下)規模為例,進行雨水滯蓄設 施之配置與水文分析。分析結果顯示,都市計畫區之開發,可透過合適之滯蓄設 施布設,提高基地開發後之透水能力,並可將部分降雨逕流量貯存於設施中,以 降低開發後洪峰流量,減緩發生災害的機會。 四、主要建議事項 建議一 雨水滯蓄設施容量配置之雲端操作系統平台建置:立即可行建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:內政部營建署 滯蓄設施設計牽涉基地保水、水文演算、雨水下水道容量設計、法令規定等層面, 其過程甚為複雜,是以如何在複雜的規劃過程中,提供便捷之計算工具,以簡化繁複 之水文分析及檢核過程,為一重要之工作。本年度計畫已完成「雨水滯蓄設施量體配 置決策流程」之研擬,並提出「雲端操作系統整體架構」,建議後續以目前之研究成果 為基礎,建置「雨水滯蓄設施容量配置之雲端操作系統平台」,以降低大量人力與時間 成本,亦可提高規劃者與管理機關之工作效能。 建議二 為減緩基地開發後造成下游排水系統之負荷,建議擬定雨水貯留允許放流量之相關規 定:中長期建議

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主辦機關:內政部營建署、各縣市政府 協辦機關:內政部建築研究所 目前有關雨水滯蓄設施之相關法規與技術規範,若地方政府無相關規定,係依據 中央建築技術規則建築設計施工編之規定辦理。然而,建築技術規則中之建築設計施 工編僅規定雨水貯集設計容量,尚無最小允許放流量之規定。有鑒於雨水貯留設施多 連接至建築基地外雨水下水道系統,為避免基地開發後之逕流量增加下游排水系統之 洪水承載負荷。建議應考慮下游排水系統之設計容量,於法令規章中訂定雨水貯集滯 洪設施允許放流量,以落實出流管制及逕流分擔之精神。而有關雨水貯集滯洪設施允 許放流量相關規定之擬定,需視各地方政府之都市水情與水文情況而訂定不同標準, 且法規訂定亦需經各專業領域背景之人員,透過多次協商討論訂定之,以使法規標準 能合於實際情況。故有關最小允許放流量於法規上之定量標準,建議可於另案進行研 究討論。

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Abstract

Keywords: stormwater detention facilities, cloud operating system, hydrological analysis tool

Background and objectives

Climate changes and rapid development of urban areas have resulted in increasing runoff peak and reducing time to peak discharge in major cities. The change of runoff characteristics increases the flood risk and reduces resilient ability of the city during disaster. In response to the influences of climate change and urbanization, government has proposed an integrated watershed management plan for the regulation of Regional Runoff Allocation and Allowable Release Flow for disaster prevention in urban areas. The flood control work in urban areas can then be strengthened by using both engineering and non-engineering measurements. The stormwater detention facility is one of the most important measurements to reduce the flood risk in urban areas. In performing the detention facility design, engineers should consider local topographic and hydrological characteristics, especially should take into account the uneven spatial-distribution of rainfall in Taiwan. Hence, it would be an important issue to include the Regional Runoff Allocation and Allowable Release Flow concepts if one will implement the stormwater detention facilities for flood mitigation.

More recently, the cloud computing engages into the mainstream in applying the information and communication technology. The government has put more efforts on public cloud applications based on available open data. In considering that the required information in performing the design of stormwater detention facilities is abundant, if the decision support system for detention facilities design can be linked with available open data, it would beneficial for engineers to perform the design work in an efficient way.

In this study, the framework for a decision support cloud-operating system for stormwater detention capacity allocation has been developed based on the Web-based Geographic Information System (Web-GIS) technology. The system has integrated

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hydrological analysis tools and relevant government open data, such as spatial rainfall records, land use data, and urban sewer network structure. Consequently, engineers can perform the design work through Web-GIS interface to account for local topographic and hydrological characteristics.

Method and approach

Literatures related to the classification of stormwater detention facilities, technical specifications, and cloud operating system were collected and analyzed to develop procedures for determining the stormwater detention capacity. In considering that the classification of the detention facilities was diversity, the stormwater detention facility was simply classified into an infiltration type and a retention type. In this study, the decision procedure for the detention facilities design only considered small-scale development cases (below 2 hectare) in urban areas.

The decision support system for detention facility design includes facility selection, hydrological analysis, and regulation inspection. Engineers can perform the design work through Web-GIS interface, such as delineate the range of the development site, select facilities, appoint drainage outlet to the sewer system, and perform hydrological analysis. The hydrological analysis module consists of design hyetograph, rational method, synthetic triangular unit hydrograph method, and flow routing for the detention facilities. All the related material for the design work can be directly stored in the cloud system, and then the authority can inspect the design work through the decision support system to review the submission.

Main Results

To provide an integrated web-GIS system for detention facility design, this project has accomplished basic data collections, aggregated and analyzed available design methods for hydrological analysis, establish the database for sewer information, assess the feasibility of the open data interface, and developed the framework of the cloud operating system. Moreover, opinions from two expert forums were collected to revise the framework of the

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decision support system for detention facility design. The main results obtained from this study can be summarized as follows:

1. Relevant literatures review and analysis

This study collected and analyzed relevant literatures for the design of detention facility and cloud operating system. Based on the available literature review, a completed framework for the design of detention facility was proposed.

2. Developing decision procedure for detention facility design

The decision procedure includes site development and detention facilities planning, hydrological analysis, and regulation inspection, which was integrated in the cloud operating system. Both the engineers and authorities can review all the details of the analysis through the decision support system. The system has simplified the design work for engineers and also improved the efficiency of inspection work for authorities.

3. Developing hydrological analysis methods

Runoff analysis in this study was separated into pre-development and post-development analysis. In performing the pre-development analysis, the intensity-duration-frequency curve was used to develop the design hyetograph, and then rational method combined with a synthetic triangular unit hydrograph was used to estimate the design discharge. In the post-development analysis, for runoff which does not flow into the detention facilities, the analysis is basically the same with those in the pre-development case. For runoff flows into the detention facilities, calculation considering different types of retention was further performed. For a large detention basin, a reservoir routing will be adopted to consider the significant storage effect.

4. Developing inspection procedure

The decision support system provides “regulation inspection” and “auxiliary inspection” to check if the runoff generated from the developed site complies with regulations. The inspection is to conform the regulations of the minimum retention volume and allowable

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release flow from the developed site. The auxiliary inspection is to check if the outflow from the site after the development less than that of the pre-development.

5. Developing framework for the cloud operating system

A framework for the cloud operating system was developed to simplify the process of detention facility design for architects, and to improve the efficiency of regulation inspection work for authorities. The framework of the system includes geo-database server, map server, back-end web server, and front-end web server. Data exchange between the servers can be operated through cloud operating; consequently, any further extension and modification for hydrological analysis and detention facility design can be conducted easily. 6. Example design cases

In order to demonstrate the applicability of the decision support system for detention design, a test site location at Tucheng of the New Taipei City was chosen as an example. The results show that an adequate detention basin design can offset runoff increasing due to the development.

Major suggestions

This study proposes immediate and long-term strategies as follows: For immediate strategies:

In performing the detention facility design, engineers should consider rainwater conservation, hydrological analysis, downstream sewer capacity and take into account the outflow regulation of the government. Consequently, a convenient system for detention facility design is one of the most important tasks for authorities. Based on the research results obtained in this study, the proposed cloud operating platform for detention capacity design should be established in the subsequent research projects.

For long-term strategies:

Currently, the regulation for a site development is basically follow the Building Technical Regulations if local authority does not provide further restrictions. Nevertheless,

(20)

the restriction in the Building Technical Regulations is only for minimum retention volume. To avoid increasing runoff in the downstream sewer system due to site developments, regulation for allowable release flow to the downstream sewer system should be legislated in the near future.

(21)

第一章 緒 論

第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景

壹 、 研 究 緣 起 因氣候環境變遷及都市化迅速發展,造成地表逕流量增加及洪峰到達時間提前, 加上近年來極端氣候之影響,災害的風險與強度增加,致使都會區承受淹水災害的能 力降低。政府為因應氣候變遷情況,兼顧都市發展與水環境平衡,減輕都市水患情況, 針對河川、各類區域排水、雨水下水道等排水系統,依據不同保護標準進行防災減洪 設施規劃,並依據「流域綜合治理計畫」持續推動逕流分擔及出流管制,加強工程與 非工程之治水政策,其中雨水滯蓄設施乃為基地開發之重要減洪措施。然而,臺灣降 雨空間分布差異甚大,滯蓄設施設計過程需符合法律規定,並取用正確的降雨紀錄分 析成果,配合規劃地點之地文、水文、土地利用特性,更須考慮下游排水系統之通洪 能力,方能達成正確且有效的配置規劃,是故如何在複雜的規劃過程中,同時考慮綜 合治水之概念,以確保雨水滯蓄設施可有效發揮減洪功能,亦將是基地開發設計規劃 階段的重要課題。 近年來全球雲端運算技術及服務應用發展掘起,已成為資通訊應用新主流。我國 推廣民眾有感的政府雲端應用,促成雲端運算觀念與技術普及化,並積極推動開放資 料(Open Data)。有鑒於雨水滯蓄設施量體配置之計算過程複雜,若可結合雲端技術建 置一套雨水滯蓄設施量體配置決策支援操作系統,並連結開放資料,將可簡化規劃過 程之繁複程序。

本研究應用網際網路地理資訊系統(Web-based Geographic Information System, Web-GIS)技術整合政府相關開放資料與水文分析工具,建置雨水滯蓄設施量體配置決 策支援雲端操作系統架構,透過雲端系統自動連結相關資料庫,配合計算區域之雨量 紀錄分析成果、下水道資料與土地利用空間資訊,使用者可直接由 Web-GIS 介面應用 滯蓄設施水文分析模式,分析不同類型基地開發所需之滯蓄設施型式、容量配置與尺 寸,以支援各種不同配置型式之決策參考。

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貳 、 研 究 背 景 「流域綜合治理特別條例」於民國 103 年 1 月 29 日公布施行,以國土規劃、綜合 治水、立體防洪及流域治理等方式進行水患防治工作,並推動流域出流管制與逕流分 擔,明定土地開發利用或變更使用計畫應優先運用低衝擊開發方式,以增加透水、滯 洪與綠地面積,且不增加下游河川、排水系統負擔為原則。近年來,國內於都會區進 行相關基地保水、減洪、滯蓄設施設置,期以增加都會區的減洪能力。然而,內政部 建築研究所 103 年「社區及建築基地減洪設施管理維護手冊之研編」研究成果發現, 滯洪設施之不當設計與操作,其於暴雨期間所排出之貯留水量,將可能導致都市排水 系統洪峰逕流疊加效應,造成都市排水能力降低。且臺灣降雨空間分布差異甚大,滯 蓄設施設計過程需要取用正確的降雨紀錄分析成果,配合規劃地點之地文與水文特 性,並考慮建築基地下游排水系統之通洪能力,方能達成正確且有效的配置規劃。故 如何在複雜的規劃過程中,設計一有效雨水滯蓄設施,以達到出流管制及逕流分擔之 目的,乃為現階段都市減洪對策之重要課題。 有鑒於行政院「雲端運算應用與產業發展方案」以民眾有感的政府雲端應用,帶 動國內雲端運算產業發展,積極推動開放資料(Open Data)、災害防救等雲端平台建置。 自 102 年起由國家災害防救科技中心與中央氣象局、水土保持局、水利署、公路總局、 人事行政總處、臺灣鐵路管理局及臺灣高速鐵路公司等單位,共同合作執行「災害共 通示警協議及開放資料服務」計畫,藉由政府開放資料服務模式廣泛加值應用(國家災 害防救科技中心, 2014)。若開放資料之既有成果能有效運用於雨水滯蓄設施量體配置 規劃,再結合雲端技術建置決策支援操作系統,將可大量簡化規劃過程之繁複程序, 其計算成果可直接回饋供相關主管機關進行檢核作業,將可節省人力與時間成本。

第 二 節 研 究 方 法 與 步 驟

茲就本研究工作項目及內容、計畫範圍、研究方法及步驟概述如下: 壹 、 工 作 項 目 及 內 容 本研究案由 104 年至 106 年分年分階段進行,第一年(本年度)研究以雨水滯蓄設 施容量配置決策流程與系統規劃為主,第二年為雲端操作系統之建立,第三年配合流 域綜合治理政策擴充系統與推廣應用,各年度研究計畫工作項目及內容說明如下:

(23)

一、第一年(本年度):雨水滯蓄設施容量配置決策流程及雲端操作系統架構之建立 (一) 國內外雨水滯蓄設施(含低衝擊開發技術、基地保水、雨水貯留利用、貯集滯 洪等相關技術) 型式量體配置、實際案例、技術規範與雲端操作系統相關資 料之蒐集與研析。 (二) 彙整各類型雨水滯蓄設施設計型式、量體配置及水文分析方法等基礎理論, 針對不同地文水文條件(如山坡地、淹水潛勢區或不同土地使用分區),建立 雨水滯蓄設施型式及量體配置之最佳化設計決策流程。 (三) 確立雲端操作系統整體架構與可介接開放資料系統。 二、第二年:雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統之建置 (一) 延續第一年成果,持續進行國內外雨水滯蓄設施(含低衝擊開發技術、基地保 水、雨水貯留利用、貯集滯洪等相關技術)容量配置、實際案例、技術規範與 雲端操作系統相關資料之蒐集與研析。 (二) 整合第一年雲端操作系統整體架構,介接政府可提供之空間資訊(如 Open Data),完成雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統之建置。 (三) 彙編雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統使用手冊。 (四) 選擇示範區進行案例分析。 三、第三年:雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作技術擴充與推廣應用 (一) 延續第二年成果,持續進行國內外雨水滯蓄設施(含低衝擊開發技術、基地保 水、雨水貯留利用、貯集滯洪等相關技術)容量配置、實際案例、技術規範、 雲端操作系統以及逕流分擔、出流管制等相關資料之蒐集與研析。 (二) 配合流域綜合治理政策擴充系統分析功能(如設計雨型、出流管制、逕流疊 加、排水機制等),並持續進行雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統 之測試與修正。 (三) 增修雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統使用手冊。 (四) 辦理雨水滯蓄設施容量配置決策支援雲端操作系統之教育訓練與推廣應用。

(24)

(五) 選擇示範區進行案例分析。 貳 、 計 畫 範 圍 本研究之分析對象為都市計畫區內建築基地之雨水滯蓄設施,依據主管單位之需 求,針對雨水滯蓄設施而有不同分類方式及管理範圍;如經濟部水利署配合綜合治水 之理念設置「雨水貯留設施」,內政部營建署針對雨水下水道系統建置「抑制逕流設 施」,而在都市減洪防洪範圍內,內政部建築研究所統稱相關設施為「減洪設施」,臺 北市政府稱之「雨水流出抑制設施」,以及新北市政府稱之「透水保水設施」等,並常 建議以低衝擊開發技術評估設計。 研究中參考「社區及建築基地減洪設施管理維護手冊之研編」(內政部建築研究所, 2014)、「社區及建築基地減洪設施管理維護手冊」(內政部建築研究所, 2014)、「低衝擊 開發技術容量設計電腦輔助系統建置 1/2」(內政部建築研究所, 2014),以及「流域綜 合治水對策整合與相關法規修訂之研究」(經濟部水利署水利規劃試驗所, 2013)之內 容,將雨水滯蓄設施分為滲透型設施及貯留型設施等二類,其中滲透型設施包括滲透 草溝、滲透側溝、透水性鋪面、滲透排水管、滲透陰井;貯留型設施則包括屋頂綠化、 貯留池、雨花園,其設施介紹與定義詳見第二章第一節。 參 、 研 究 方 法 及 步 驟 本研究之主要研究流程如圖 1-1 所示,研究中首先蒐集國內外雨水滯蓄設施及雲 端系統相關資料,進行資料分析與檢討,並針對雨水滯蓄設施進行定義及分類,亦對 現有法規進行彙整,而後提出「雨水滯蓄設施量體配置決策流程」。同時舉辦第一次專 家座談會議,以集體共識及資訊回饋方式修正「雨水滯蓄設施量體配置決策流程」相 關作業流程及檢核方式,以確保本研究成果能合於實際需求。後續,再以修正後之「雨 水滯蓄設施量體配置決策流程」為基礎,將其與雲端系統結合,並提出「雲端操作系 統整體架構」,以及評估開放資料介接可行性,並舉辦第二次專家座談會議,依據專家 委員建議修正「雲端操作系統整體架構」,藉以確立本系統架構之適用性及可行性。

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蒐集國內外雨水滯 蓄設施相關資料 資料研析 建立設施量體配置 設計與決策流程 建置雲端操作 系統整體架構 蒐集雲端系統 相關資料 評估開放資料 介接可行性 彙整水文計算 方法計算理論 舉辦第一次 專家座談會 確認 回饋修正 建置雨水下水道系統 節點流量資料庫架構 舉辦第二次 專家座談會 回饋修正 完成雲端操作 系統整體架構 確認

圖 1-1 研究流程圖

(資料來源:本研究成果)

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第二章 文獻蒐集與分析探討

研究中針對滯蓄設施分類與量體配置、現行法規與技術規範,以及雲端操作系統 項目,蒐集國內外相關研究,進行資料研析工作;茲就文獻分析探討結果說明如下。

第 一 節 雨 水 滯 蓄 設 施 分 類 說 明

本研究之分析對象為都市計畫區內建築基地之雨水滯蓄設施,依據主管單位之需 求,針對雨水滯蓄設施而有不同分類方式及管理範圍。國內不同單位及其設施種類, 可彙整如表 2-1 所示。 由 2013 年經濟部水利署「流域綜合治水對策整合與相關法規修訂之研究」可知, 都市雨水下水道之功能除解決都市排水問題外,應配合綜合治水之理念,減少水患等 災害發生機率。其中出流管制策略,可藉由雨水貯留設施之設置,以抑制雨水之出流, 設施可分為滲透設施及貯留設施。滲透設施包括滲透集水井、滲透管(溝)、滲透邊溝、 滲透性鋪面等,而貯留設施則包括雨水調節池、校園運動場貯留、公園及綠地貯留、 停車場貯留、社區公寓棟間貯留、廣場貯留、地下貯留、屋頂貯留等。 2010 年內政部營建署「雨水下水道設計指南」將抑制逕流設施定義為抑制雨水逕 流不直接由下水道及河川流出為目的,用以減輕下游排水之負擔所設置之設施,可分 類為滲透設施與貯留設施。其中,滲透設施包括透水性鋪面、滲透管(溝)、滲透側溝、 滲透雨水井等設施;貯留設施又可分類為非現場貯留設施(如調洪沉砂池、雨水調節 池、遊水池等)與現場貯留設施(如校園運動場貯留、公園貯留、綠地貯留、停車場貯 留社區公寓棟間貯留、廣場貯留、地下貯留、屋頂貯留等設施)。

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表 2-1 各單位之設施名稱及分類彙整表

單位 設施名稱及定義 分類 經濟部水利署 雨水貯留設施 具有降低洪峰流量、遲滯洪峰到達時間或增 加入滲等功能之設施。 滲透設施 貯留設施 內政部營建署 抑制逕流設施 抑制雨水逕流不直接由下水道及河川流出 為目的,用以減輕下游排水之負擔所設置之 設施。 滲透設施 貯留設施 內政部建研所 減洪設施 改善基地開發後增加之逕流量,以延緩地表 逕流排出時間、減低洪峰流量之設施。 雨水入滲型設施 雨水貯留型設施 雨水貯留/入滲型設施 臺北市政府水工處 流出抑制設施 抑制雨水逕流不直接由下水道及河川流出 為目的所設置之設施,以減輕下游排水之負 擔。 滲透設施 貯留設施 新北市政府水利局 透水保水設施 利用雨水貯集、滲透等設施,將雨水貯存收 集,或使之滲入到地表下的功能,這些設施 的配置不僅能降低都市洪水的尖峰流量,減 少逕流量體積,並可補注地下水源。 常用保水設施 特殊保水設施 其它保水設施 臺南市政府水利局 雨水貯集滯洪設施 利用雨水貯集、滲透等設施,將雨水貯存收 集,或使之滲入至地底的功能。這些設施的 配置不僅能降低都市洪水的尖峰流量,減少 逕流體積,並可補注地下水源。 雨水滲透設施 雨水貯集設施

(資料來源:本研究整理)

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內政部建築研究所「社區及建築基地減洪防洪規劃手冊」(內政部建築研究所, 2013) 將減洪設施定義為利用雨水貯集、滲透等技術,將雨水貯存保留或入滲至土壤中之設 施。減洪設施依特性分為結構性及非結構性兩大類,其中結構性減洪設施可分類為雨 水入滲型設施(如滲透草溝/草帶、滲透側溝/渠、透水性鋪面)、雨水貯留型設施(如屋 頂雨水貯集系統、屋頂綠化)、雨水貯留/入滲型設施(如社區滯(蓄)洪設施、滲透排水 管、滲透陰井、雨花園、雨水貯留的景觀規劃)等三類。 臺北市政府訂定之「臺北市基地開發雨水流出抑制設施技術規範」(臺北市政府水 工處, 2013),定義流出抑制設施為抑制雨水逕流不直接由下水道及河川流出為目的所 設置之設施,以減輕下游排水之負擔;一般可分為貯留設施及滲透設施兩類別。另外, 新北市政府於「透水保水設施規劃參考手冊」(新北市政府水利局, 2012)中,定義透水 保水設施為利用雨水貯集、滲透等設施,將雨水貯存收集或使之滲入至地底的功能, 藉由設施的配置不僅能降低都市洪水的尖峰流量,減少逕流量體積,並可補注地下水 源。設施分類為常用保水設施、特殊保水設施及其他保水設施。保水設施包括草溝/ 草帶、透水鋪面、花園土壤雨水截留(如綠屋頂或屋頂綠化)等;特殊保水設施包括地 面貯集滲透設施(如雨花園、可入滲景觀設計)、滲透排水管、滲透陰井、滲透側溝、 滲透渠等;其他保水設施包括滯(蓄)洪設施、雨水貯集利用系統。臺南市政府之「臺 南市建築基地雨水貯集滯洪設施技術手冊」(臺南市政府水利局, 2014)中,定義雨水貯 集滯洪設施為利用雨水貯集、滲透等設施,將雨水貯存收集或使之滲入至地底的功能, 包括地面貯集設施、滲透排水管、滲透陰井、滲透側溝、滲透渠、雨水貯集利用系統、 地下滯(蓄)洪設施、地下貯集設施等。 而依據流域綜合治理之理念,滯蓄設施常建議以低衝擊開發技術評估設計。2010 年美國國家環境保護局(United States Environmental Protection Agency, EPA)之「低衝擊 開發手冊」,定義低衝擊開發(Low Impact Development, LID)為不用傳統開發方式且盡 量保持未開發前之水文及排水狀態,而發展成的綜合性基地開發與工程設計方法,使 都市之開發行為與水文環境之維護取得平衡的技術,可減少地表逕流的發生,降低基 地開發的環境衝擊,以及增進環境的美化、生活品質的提升。依手冊所述,低衝擊開 發技術可分為四類,分別是植生滯留槽(如窪地、雨花園等)、透水鋪面、(雨水)貯留/ 回收系統,以及綠屋頂。

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而日本在 70 年代後期,開始推行總合治水政策方針,其中所述之雨水滯留設施可 用以增加都市透水面積,以達減少逕流量體積及降低洪災的發生頻率。雨水滯留設施 分為貯留設施與浸透設施。貯留設施包括滯洪、蓄洪池之設置與雨水貯留設施之設置 等;浸透設施則包括增加透水、浸透池、透水鋪面、住戶浸透設施等。 本研究參考表 2-1 並依據綜合治水之理念將「雨水滯蓄設施」分為「滲透型」與 「貯留型」兩大類設施。滲透型設施包括滲透草溝、滲透側溝、透水性鋪面、滲透排 水管、滲透陰井等;貯留型設施包括屋頂綠化、貯留池、雨花園等。參考「社區及建 築基地減洪防洪規劃手冊」(內政部建築研究所, 2014),各項設施之定義如表 2-2 所示。 本研究將以此設施分類為基礎,針對都市計畫區內小型開發基地(面積 2 公頃以下), 進行滯蓄設施量體配置決策流程之研擬。

表 2-2 滯蓄設施分類與定義表

設施類型 設施名稱與定義 滲透型設施 滲透草溝 排水溝渠種植草類以防止土壤沖蝕,並提供作為 宣洩逕流及截排分流。 滲透側溝 收集屋頂排水或表面逕流水的側溝並具備滲透 作用,其管涵斷面積較滲透排水管為大。 透水性鋪面 人 工 舖 築 之多 孔 性 鋪 面 可 使 雨 水 通 過 滲 入路 基,減輕雨水下水道排水負擔、延緩洪峰流量。 滲透排水管 將地表土壤飽和而無法宣洩之水先匯集於排水 管內,然後慢慢往土壤入滲至地底,達到補助土 壤入滲的效果。 滲透陰井 屬於垂直式的輔助入滲設施,不僅可以有較佳的 貯集滲透的效果,同時可作為滲透排水管之間連 接的節點,可容納排水過程中產生的汙泥雜物。

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表 2-2 滯蓄設施分類與定義表(續)

設施類型 設施名稱與定義 貯留型設施 屋頂綠化 在屋頂鋪設額外介質種植植物,創造綠空間。 貯留池 在逕流到達排水孔出口之間,設置人工開挖或使 用擋水設施造成的窪地,以發揮逕流貯蓄並達到 洪水調節。 雨花園 利用綠地花園收集來自屋頂、車道、道路、停車 場等之雨水,並藉由地表覆蓋之植栽根系過濾及 沉澱逕流中懸浮固體與沉積物後入滲到地下。

(資料來源:內政部建築研究所, 社區及建築基地減洪設施管理維護

手冊之研編, 2014;本研究整理)

第 二 節 國 內 外 雨 水 滯 蓄 設 施 量 體 配 置 相 關 研 究

研究中匯整雨水滯蓄設施、低衝擊開發技術及綜合治水對策之相關研究,並探討 分析現行滯蓄設施之量體配置設計,以此作為擬定雨水滯蓄設施量體配置決策流程之 參考,茲將相關研究探討說明如下。 壹 、 國 內 相 關 研 究 探 討 經濟部水利署水利規劃試驗所「滯洪設施模式分析評估與規劃設計標準作業程序 之研究」(經濟部水利署水利規劃試驗所, 2005, 2006),主要以水利署所屬河川之滯蓄 洪設計,提出建議方法與流程,並製作滯洪設施規劃設計參考手冊。而內政部營建署 於 2010 年間制定「雨水下水道系統規劃原則檢討」,針對雨水貯留及調節設施設置計 畫提出量體配置計算方法;而後並完成「都市防洪空間規劃與管理之研究」(經濟部水 利署水利規劃試驗所, 2013, 2014),針對臺灣都市防洪空間規劃與管理遭遇課題進行探 討,希望能於綜合治水及低衝擊開發之理念下,確保開發行為不致造成逕流量增加或 加重下游排水系統之負擔。該計畫並完成都市防洪空間規劃與管理策略研擬、滯洪空 間滯蓄量體簡易估算,其中簡易估算係基於設計雨型搭配長延時降雨觀念,利用 Modify FAA 法之計算結果透過修正係數調整,藉以評估大型開發所需滯洪量體。

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內政部建築研究所「社區及建築基地減洪防洪規劃手冊」(內政部建築研究所, 2013),針對雨水入滲型、雨水貯留型、雨水貯留/入滲型研擬規劃手冊,提出容量設 計方法建議,後續並完成「社區及建築基地減洪設施管理維護手冊之研編」(內政部建 築研究所, 2014),該計畫針對社區及建築基地相關制度規範之探討,據以提出國內之 社區及建築基地減洪設施管理維護、操作流程及檢核方式之手冊,以供依循參考。同 年,「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助系統建置(1/2) 」(內政部建築研究所, 2014), 針對國內外之低衝擊開發技術之相關研究、法規、容量設計及評估計算模式等層面進 行探討,並提出兩種設施之簡易電腦輔助工具。 新北市政府水利局於 2013 年之「透水保水設施規劃參考手冊」(新北市政府水利 局, 2013),針對於建築基地開發或建物及公共設施開發用地,提供減少地表逕流量及 增加透水率設計之參考。手冊適用對象包括都市開發、都市更新或建物重(整)建,以 及公共設施開發,該手冊詳細定義透水保水設施,並分類為八大設施,針對各項設施 提出保水設計容量計算公式。臺中市政府之委託案「臺中市都會水岸地區都市防災規 劃研究」(臺中市政府, 2014),針對滯洪池用地位置與量體需求評估,乃以開發後 100 年 重現期之入流量,應透過滯洪設施調蓄,使其出流量不得超過開發前 10 年重現期之洪 峰量標準。此外,臺北市政府亦於 2014 年完成「臺北市建築物雨水貯留設施技術規範 之訂定」(臺北市政府, 2014),適用範圍包括建築物、建築基地、各類土地利用,該規 範並提供 22 種型式之設施,並對各設施進行分類及說明,以作臺北市雨水貯留設施規 劃設計之參考使用。 貳 、 國 外 相 關 研 究 探 討 美國科羅拉多州都市排水及管理局之「都市暴雨排水設施標準手冊(Urban Storm Drainage Criteria Manual)」(Urban Drainage and Flood Control District, 2010, 2013),共 有 3 冊。主要針對政府機關、開發商、承包商等使用者,提供都市排水設計時的選擇 與配置設計之方向,以利建構及維護雨水排水系統/減洪設施等。第一冊內容包括都市 開發相關的排水政策以及法規、設計規劃方式介紹(如降雨、水文環境介紹以及逕流估 算等)、都市街道、入流口及下水道系統等相關說明;第二冊則進一步針對水工結構物 的構造及使用說明進行詳細介紹(如設計方式與圖說等);第三冊為延續前兩冊的成 果,補充其對設施的維護管理,並對如何落實最佳管理策略(BMPs)進行討論,以減少

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暴雨逕流的影響。而美國馬里蘭州於 1999 年完成「低衝擊開發設計策略-整體設計方 法」(Maryland Department of Environmental Resources, 1999),該策略是結合了基地規 劃者、工程師,以及整體設計的方法而成的低衝擊開發設計策略。可使設計者在開發 的情況下考量低衝擊開發設計之邏輯策略,包括低衝擊開發之基地規劃、水文分析、 綜合管理,以及考量泥沙沖刷之控制與策略。 日本於 1977 年提出「綜合治水」對策,除了整治河川加寬河道、改建堤防外, 也設置疏洪道、暫時蓄洪地下調整池(地下河川或地下水庫),並對土地開發行為提出 嚴謹的要求,包括新建築物設置貯留雨水的滯洪池、雨水可以入滲地底的「浸透」設 施等,都是減少地表逕流、降低洪峰流量的防洪減災作法。日本雨水貯留浸透技術協 會,另於 1996 年提出健全都市水循環方針,逐步將總合治水之理念應用於各層面持續 至今,並編撰與其相關之技術手冊,以供設計使用者參考,內容包括雨水貯留及浸透 設施之設置、工法種類、容量配置之推估等。

加拿大 TRCA (Toronto and Region Conservation Authorities)和 CVC (Credit Valley Conservation)曾參與多年綜合流域範圍內的環境監測和模擬活動,為保護流域健康, 提高流域永續性,以低衝擊開發取代傳統的方法乃為必要之轉變。故加拿大多倫多區 域保護及流域保護主管機關於 2010 年與其環境部門、海洋漁業、政府及產業發展之代 表,協商制定出「低衝擊開發雨水管理指南」(Toronto and Region and Credit Valley Conservation Authorities, 2010),該指南提供工程師、生態學家和規劃者最新的方向及 資訊,以及以景觀為基礎的雨水管理規劃和低衝擊開發雨水管理手段,有助於確保溪 流、河流、湖泊、流域陸地棲息地永存之環境永續發展。

第 三 節 法 規 與 技 術 規 範

研究中於探討雨水滯蓄設施相關法規的過程中,發現都市防災減洪議題涉及層面 繁雜,包含土地使用分區或使用管制、建築基地設置雨水收集及貯留、基地保水、出 流管制等,且中央及地方均有不同之規定,表 2-3 為本研究綜整中央及地方法規、技 術規範之摘要表。 依據「都市計畫法」第 27 條之 1 規定,「土地權利關係人依第 24 條規定自行擬

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定或變更細部計畫,或擬定計畫機關依第 26 條或第 27 條規定辦理都市計畫變更時, 主管機關得要求土地權利關係人提供或捐贈都市計畫變更範圍內之公共設施用地、可 建築土地、樓地板面積或一定金額予當地直轄市、縣(市)政府或鄉、鎮、縣轄市公所。」, 說明土地開發之義務關係,避免內部成本外部化的情形發生,故可利用前開捐贈之公 共設施用地作為滯蓄空間使用,以增加防洪空間(經濟部水利署水利規劃試驗所, 2014)。而第 26 條之規定,擬定計畫之機關每 3~5 年內至少通盤檢討一次,故可藉由 通盤檢討過程,有系統地規劃都市滯洪、土地使用管制調整、雨水入滲與貯留設施等, 以達到都市防洪之目的。 依據「非都市土地開發審議作業規範」第 22 條之規定,「基地開發後,包含基地 之各級集水區,以二十五年發生一次暴雨產生對外排放逕流量總和,不得超出開發前 之逕流量總和,並應以一百年發生一次暴雨強度之計算標準提供滯洪設施,以阻絕因 基地開發增加之逕流量」,此即說明土地開發者亦應負擔土地變更開發之防洪義務。且 依據「非都市土地開發審議作業規範」附件二及附件三規定,非都市土地開發案需辦 理土地使用分區變更或用地變更編定者,需取得排水計畫書同意文件;惟都市土地變 更及開發過程中,並未被要求需依據「排水管理辦法」第 11 條之規定提送排水計畫 書送審,導致土地開發者未負擔防洪義務。有鑒於此,水利署與內政部協商會議決議: 都市計畫新訂擴大、且涉及農業區、保護區、公共設施用地變更為可建築用地之個案 變更需提送排水計畫書,以符合出流管制之目標(經濟部水利署水利規劃試驗所, 2014)。 依據「中央管區域排水排水計畫書審查作業要點」規定,辦理土地開發利用或變 更使用計畫,致增加中央管區域排水之逕流量且面積達二公頃以上者,該土地之開發 人、經營人、使用人或所有人應提送二階段排水計畫書審查。而於「都市防洪空間規 劃雨管理之研究」(經濟部水利署水利規劃試驗所, 2014)亦有提及,土地開發可分為小 型開發行為(開發面積 2 公頃以下)與大型開發行為(開發面積 2 公頃以上),故可依土地 開發之尺度要求開發者履行防洪之義務,茲說明如下: 1. 土地開發面積未達 2 公頃,稱小型開發行為,可依據中央層級之「建築技術規則」 進行管理。其中,建築設計施工編第 4-3 條之規定,「都市計畫地區新建、增建或 改建之建築物,除本編第十三章山坡地建築已依水土保持技術規範規劃設置滯洪

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設施、個別興建農舍、建築基地面積三百平方公尺以下及未增加建築面積之增建 或改建部分者外,應設置雨水貯集滯洪設施」,但其亦有說明,若於都市計畫法令、 都市計畫書或直轄市、縣(市)政府另有規定者,從其規定。目前臺北市、新北市 以及臺南市等均有明確規定(詳細法規內容如表 2-3 所示)。 2. 土地開發面積達 2 公頃以上,稱大型開發行為,可依據「中央管區域排水排水計 畫書審查作業要點」,提送排水計畫書並透過排水計畫書進行管理。另外,由於既 有都市計畫開發程度之不同,且於通盤檢討過程中未要求提送排水計畫書,故於 都市計畫通盤檢討建議可配合既有雨水下水道檢討計畫,以透過逕流分擔措施滿 足下游允許排放量之方式進行輔助管理。 而依據流域綜合治理特別條例於 103 年 1 月 29 日發布,適用範圍為行政院核定流 域綜合治理計畫所明列之直轄市、縣(市)管河川及區域排水、農田排水、水產養殖排 水、雨水下水道、上游坡地水土保持及治山防洪等區域,且為降低開發衝擊並推動流 域出流管制,土地開發利用或變更使用計畫應優先運用低衝擊開發方式,以增加透水、 滯洪與綠地面積及不增加下游河川、排水系統負擔為原則,亦即大型開發行為及小型 開發行為在不增加下游河川、排水系統負擔之情況下,應優先運用低衝擊開發方式等 減洪手段來達成,而目前低衝擊開發技術多可與基地保水之設計合併應用。

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表 2-3 相關法規彙整表

類別 層級 名稱 法規 編號 內容 土地使用分區 或使用管制 中央 都市計畫法 ( 97. 12. 11) 26 都市計畫經發布實施後,不得隨時任意變更。但擬定計畫之機關每三年內或五年內至少應通盤檢討一次,依據發展情況,並參考人民建議作必要之變更。對於 非必要之公共設施用地,應變更其使用。 前項都市計畫定期通盤檢討之辦理機關、作業方法及檢討基準等事項之實施辦法,由內政部定之。 27 都市計畫經發布實施後,遇有左列情事之一時,當地直轄市、縣(市)(局)政府或鄉、鎮、縣轄市公所,應視實際情況迅行變更: 一、因戰爭、地震、水災、風災、火災或其他重大事變遭受損壞時 二、為避免重大災害之發生時 三、為適應國防或經濟發展之需要時。 四、為配合中央、直轄市或縣(市)興建之重大設施時 前項都市計畫之變更,內政部或縣(市)(局)政府得指定各該原擬定之機關限期為之,必要時,並得逕為變更。 27-1 土地權利關係人依第二十四條規定自行擬定或變更細部計畫,或擬定計畫機關依第二十六條或第二十七條規定辦理都市計畫變更時,主管機關得要求土地權利 關係人提供或捐贈都市計畫變更範圍內之公共設施用地、可建築土地、樓地板面積或一定金額予當地直轄市、縣(市)(局)政府或鄉、鎮、縣轄市公所。 都市計畫定期通 盤檢討實施辦法 (100. 01. 06) 6 都市計畫通盤檢討時,應依據都市災害發生歷史、特性及災害潛勢情形,就都市防災避難場所及設施、流域型蓄洪及滯洪設施、救災路線、火災延燒防止地帶 等事項進行規劃及檢討,並調整土地使用分區或使用管制。 建築基地設 置雨水收集 及貯留 中央 建築技術規則建 築設計施工編 (102.1.17) 4-3 都市計畫地區新建、增建或改建之建築物,除本編第十三章山坡地建築已依水土保持技術規範規劃設置滯洪設施、個別興建農舍、建築基地面積三百平方公尺 以下及未增加建築面積之增建或改建部分者外,應依下列規定,設置雨水貯集滯洪設施: 一、於法定空地、建築物地面層、地下層或筏基內設置水池或儲水槽,以管線或溝渠收集屋頂、外牆面或法定空地之雨水,並連接至建築基地外雨水下水道系 統。 二、採用密閉式水池或儲水槽時,應具備泥砂清除設施。 三、雨水貯集滯洪設施無法以重力式排放雨水者,應具備抽水泵浦排放,並應於地面層以上及流入水池或儲水槽前之管線或溝渠設置溢流設施。 四、雨水貯集滯洪設施得於四周或底部設計具有滲透雨水之功能,並得依本編第十七章有關建築基地保水或建築物雨水貯留利用系統之規定,合併設計。 五、前項設置雨水貯集滯洪設施規定,於都市計畫法令、都市計畫書或直轄市、縣(市)政府另有規定者,從其規定。第一項設置之雨水貯集滯洪設施,其雨水 貯集設計容量不得低於下列規定: (一)新建建築物且建築基地內無其他合法建築物者,以申請建築基地面積乘以零點零四五(立方公尺∕平方公尺)。 (二)建築基地內已有合法建築物者,以新建、增建或改建部分之建築面積除以法定建蔽率後,再乘以零點零四五(立方公尺∕平方公尺)。 地方 都市計畫法新北 市施行細則 (1030501) 56 考量都市永續發展,建築開發行為應保留法定空地百分之八十透水面積,並應設置充足之雨水貯留滯洪及涵養水分再利用相關設施;其實施範圍、送審書件及 設置基準,於都市計畫書訂之,且其設置貯留體積不得低於一百年以上暴雨頻率之防洪規劃設計標準。 新北市都市計畫 規定設置雨水貯 留及涵養水分再 利用相關設施申 請作業規範 (100.03.16) 2 都市計畫規定應設置雨水貯留滯洪及涵養水分再利用相關設施地區時,依下列各款規定辦理: 一、已完成水土保持計畫書審查核定之山坡地建築開發案件,已依規定檢討集水區面積,並規劃設計滯洪沉沙池等滯洪設施者,得免再重複設置前開設施。 二、依建築法第九條規定所稱之改建、修建及建築物增建行為,且不增加原建築基地地表逕流量,得免設置前開設施。 三、基地內已領有使用執照之既有建築物除前款情形外之增建及新建行為,以實際增建及新建建築面積除以建蔽率為建築申請基地面積,計算雨水滯留量。 四、其他新建行為應全部設置前開設施 4 雨水貯留及涵養水分再利用相關設施之設置標準依下列各款規定辦理: 一、最小貯留量以建築申請基地面積乘以係數零點零五計算貯留體積。 二、允許放流量以建築申請基地面積乘以係數零點零零零零一九計算之。設計放流量範圍應介於零點八五倍允許放流量及允許放流量之間。

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表 2-3 相關法規彙整表(續 1)

類別 層級 名稱 法規 編號 內容 建築基地設置 雨水收集及貯 留 地方 臺南市低碳城市 自治條例 (101.12.22) 18 經本府公告指定一定規模之土地開發或建築行為,應設置防洪或雨水貯留設施。 臺南市低碳城市 自治條例第 18 條 規定應設置防洪 或雨水貯留設施 之建築行為規模 (102.06.24) 1 臺南市都市計畫地區新建、增建或改建之五層樓以下非供公眾使用之住宅區及商業區建築物,應依臺南市低碳城市自治條例第 18 條規定設置防洪或雨水貯留 設施。 2 臺南市五層樓以下非供公眾使用之住宅區及商業區建築物,除山坡地建築已依水土保持技術規範規劃設置滯洪設施、個別興建農會、建築基地面積未達三百平 方公尺及未增加建築面積之增建或改建部分者外,應依下列各款規定設置雨水貯集滯洪設施: (一)於法定空地、建築物地面層、地下層、筏基內或露台設置水池或儲水槽,以管線或溝渠收集屋頂、外牆面或法定空地之雨水,並連接至建築基地外雨水下 水道系統。 (二)採用密閉式水池或儲水槽時,應具備泥砂清除設施。 (三)雨水貯集滯洪設施無法以重力式排放雨水者,應具備抽水設備排放,並應於地面層以上及流入水池或儲水槽前之管線或溝渠設置溢流設施。 (四)雨水貯集滯洪設施得於四周或底部設計具有滲透雨水功能,並得依建築技術規則建築設計施工編有關建築基地保水或建築物雨水貯留利用系統之規定合併 設計。 3 新建建築物且建築基地內無其他合法建築物者,依前點設置之雨水貯集滯洪設施,其雨水貯集設計容量不得低於下列規定: (一)建築基地面積三百平方公尺以上未達一千平方公尺者,以建築基地面積乘以零點零一(立方公尺/平方公尺)。 (二)建築基地面積一千平方公尺以上未達二千平方公尺者,以建築基地面積乘以零點零二(立方公尺/平方公尺)。 (三)建築基地面積二千平方公尺以上未達三千平方公尺者,以建築基地面積乘以零點零三(立方公尺/平方公尺)。 (四)建築基地面積三千平方公尺以上未達四千平方公尺者,以建築基地面積乘以零點零四(立方公尺/平方公尺)。 (五)建築基地面積達四千平方公尺者,以建築基地面 積乘以零點零四五(立方公尺/平方公尺)。 4 新建、增建或改建建築物且建築基地內已有合法建築物者,依第二點設置之雨水貯集滯洪設施,其雨水貯集設計容量不膚得低於下列規定: (一)建築基地三百平方公尺以上未達一千平方公尺者,以新建、增建或改建部分之建築面積除以法定建蔽率後,再乘以零點零一(立方公尺/平方公尺)。 (二)建築基地一千平方公尺以上未達二千平方公尺者,以新建、增建或改建部分之建築面積除以法定建蔽率後,再乘以零點零二(立方公尺/平方公尺)。 (三)建築基地二千平方公尺以上未達三千平方公尺者,以新建、增建或改建部分之建築面積除以法定建蔽率後,再乘以零點零三(立方公尺/平方公尺)。 (四)建築基地三千平方公尺以上未達四千平方公尺者,以新建、增建或改建部分之建築面積除以法定建蔽率後,再乘以零點零四(立方公尺/平方公尺)。 (五)建築基地達四千平方公尺者,以新建、增建或改建部分之建築面積除以法定建蔽率後,再乘以零點零四五(立方公尺/平方公尺)。 基地保水 中央 都市計畫定期通 盤檢討實施辦法 (100. 01. 06) 8 辦理細部計畫通盤檢討時,應視實際需要擬定下列各款生態都市規劃原則: 一、水與綠網絡系統串聯規劃設計原則 二、雨水下滲、貯留之規劃設計原則 三、計畫區內既有重要水資源及綠色資源管理維護原則 四、地區風貌發展及管制原則 五、地區人行步道及自行車道之建置原則

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表 2-3 相關法規彙整表(續 2)

類別 層級 名稱 法規 編號 內容 基地保水 中央 都市計畫定期通 盤檢討實施辦法 (100. 01. 06) 9 都市計畫通盤檢討時,下列地區應辦理都市設計,納入細部計畫: 一、新市鎮。 二、新市區建設地區:都市中心、副都市中心、實施大規模整體開發之新市區。 三、舊市區更新地區。 四、名勝、古蹟及具有紀念性或藝術價值應予保存建築物之周圍地區。 五、位於高速鐵路、高速公路及區域計畫指定景觀道路二側一公里範圍內之地區。 六、其他經主要計畫指定應辦理都市設計之地區。 都市設計之內容視實際需要,表明下列事項: 一、公共開放空間系統配置及其綠化、保水事項。 二、人行空間、步道或自行車道系統動線配置事項。 三、交通運輸系統、汽車、機車與自行車之停車空間及出入動線配置事項。 四、建築基地細分規模及地下室開挖之限制事項。 五、建築量體配置、高度、造型、色彩、風格、綠建材及水資源回收再利用之事項。 六、環境保護設施及資源再利用設施配置事項。 七、景觀計畫。 八、防災、救災空間及設施配置事項。 九、管理維護計畫。 建築技術規則建 築設計施工編 (102.1.17) 305 建築基地應具備原裸露基地涵養或貯留滲透雨水之能力,其建築基地保水指標應大於○.五與基地內應保留法定空地比率之乘積。 地方 新北市政府辦理 公共設施用地開 發透水保水實施 要點 (103.10.29) 4 本府所屬各機關學校及本市烏來區公所開發本市公共設施用地、辦理市地重劃或區段徵收開發區域,以及其他經本府核定之開發案件,除分隔島寬度小於一點 二公尺者、山坡地開發、申請平地雜項執照無涉及整體土地開發利用者及車行道路外,應依新北市公共設施用地開發透水保水設計評估基準如附件辦理。 既有公共設施進行透水保水改善時,應依本要點規定辦理。 新北市政府辦理 建築基地保水指 標執行要點 (102.12.30) 5 依建築法規定應申請建造執照案件,其開發保水事項之審查,依下列規定辦理: (一)涉及都市設計審議或建造執照預審之案件,基地保水應併入審查。 (二)建造執照列入綠建築簽證案件審核抽查。 前項保水事項,應依建築基地保水設計技術規範檢討辦理,其保水指標基準值λc 應以下列公式計算。現行 λc =0.5 ×( 1-r ),分階段逐步調升: (一)公告實施後至 102 年底調整基地保水指標基準值λc =0.6 ×( 1-r )。 (二)103 年度適用基地保水指標基準值λc =0.7 ×( 1-r )。 (三)如新北市都市計畫法施行細則發布實施調降開挖率達 10%以上,調整基地保水指標基準值λc =0.8 ×( 1-r )。 臺北市公共設施 用地開發保水設 計技術規範 (95.07.21) 2

(

r

)

t k A Q Q Q c n i i − × = ≥ ⋅ ⋅ = =

= 1.0 1 原 原 原 原 原 原 原 原 原 原 原 原 原 原 0 1 0 ' λ λ

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表 2-3 相關法規彙整表(續 3)

類別 層級 名稱 法規 編號 內容 出流管制 中央 流域綜合治理 特別條例 (103.01.29) 9 為降低開發衝擊並推動流域出流管制,土地開發利用或變更使用計畫應優先運用低衝擊開發方式,以增加透水、滯洪與綠地面積及不增加下游河川、排水系統 負擔為原則,並不得妨礙原有水路之集、排水功能,且不能阻礙其上游地區之地表逕流通過。 都市計畫公共設 施用地多目標使 用辦法 (101. 09. 27) 2-1 公共設施用地申請作多目標使用,如為新建案件者,其興建後之排水逕流量不得超出興建前之排水逕流量。 排水管理辦法 (92. 10. 01) 11 於排水集水區域內辦理土地開發利用、變更使用計畫或其他事由,致增加排水之逕流量者,應將排水計畫書送該排水之管理機關審查同意後始得辦理。 下水道工程 設施標準 (94. 08. 31) 10 土地開發利用而增加之逕流量,足以影響下游防洪及排水系統者,應設置雨水調節池及沉砂池。 11 雨水調節池設置規定如下: 一、位置應依下游既設管渠、抽水站及排水承受水體等排水能力選定。 二、調節池設計之容量至少應採用五十年以上一次頻率之降雨強度計算開發後之雨水最大逕流量。 三、調節池容量之決定,應考慮開發前後逕流係數之改變、下游排水設施之排水能力及設計集流時間等因素。 四、雨水調節池之構造為堰堤式、掘進式或地下式,應以重力方式放流。 都市計畫農業 區變更使用審 議規範 (98. 09. 24) 22-1 申請變更使用之土地開發後,包含基地之各級集水區,應以二十五年發生一次暴雨產生對外排放逕流量總和,不得超出開發前之逕流量總和,並應以一百年發 生一次暴雨強度之計算標準提供滯洪設施,以阻絕因基地開發增加之逕流量。有關逕流係數之採用,得參考行政院農業委員會訂頒之水土保持技術規範,並取 上限值計算。 前項逕流量之計算,應經依法登記開業之相關專業技師簽證。但由政府相關專業機關提供,並由機關內依法取得相當類科技師證書者為之者,不在此限。第一 項滯洪設施面積之計算標準,山坡地開發案件,如水土保持法相關規定另有規定者,從其規定。 非都市土地開發 審議作業規範 (103. 12. 16) 22 基地開發後,包含基地之各級集水區,以二十五年發生一次暴雨產生對外排放逕流量總和,不得超出開發前之逕流量總和。並應以一百年發生一次暴雨強度之 計算標準提供滯洪設施,以阻絕因基地開發增加之逕流量,有關逕流係數之採用,得參考行政院農業委員會訂頒之水土保持技術規範,並取上限值計算。 基地之範圍及形狀,無法自力提供滯洪設施者,應取得同一集水區相關地主及居民之同意書,並協議共同提供相關基地之滯洪設施。 基地經過整地而改變集水區之範圍者,應以改變後之集水區為審議之基本單元,並須經主管水土保持、水利機關之同意。 第一項逕流量之計算,應經依法登記開業之相關專業技師簽證。但由政府相關專業機關提供,並由機關內依法取得相當類科技師證書者為之者,不在此限。 第一項滯洪設施面積之計算標準,山坡地開發案件,如水土保持法相關規定另有規定者,從其規定。 但經區域計畫委員會審議認為該設施容量無法負荷瞬間 暴雨量之虞者,申請人應收集鄰近地區氣象局測得之雨量氣候值統計資料,提出相關分析及因應對策,於同意 開發許可時,作成附帶條件,納入規劃水土保 持計畫送請審核。 水土保持 技術規範 (103. 09. 11) 95 一、基地內既有排水單元(不得人為截水),區內如無任何整地行為,則該區得不設置滯洪設施。 二、基地開發後之出流洪峰流量應小於入流洪峰流量百分之八十,並不得大於開發前之洪峰流量。且不應超過下游排水系統之容許排洪量。 三、滯洪設施之最大洪峰流量,得依合理化公式估算之。其入流歷線至少採重現期距五十年以上之洪水,出流歷線則為重現期距二十五年以下之洪水。滯洪設 施對外排放之洪峰流量,不得超過開發前之洪峰流量。 四、為避免樹枝、雜物影響滯洪設施之排放效率,出水口應加設防止堵塞之弧型攔污設施,並隨時清理與維護。 五、排水口之設置,應在容許排放量內能發揮其排放效率者為佳。

參考文獻

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