坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇
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(2) ARCHITECTURE AND BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF THE INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. Specifications and illustrations of ecological engineering methods for drainage facilities in hillside communities. BY JIANG -CHUNG CHEN CHU-HUI CHEN SHIN-WAN YO MENG -JU LU SE -CHANG CHOU December 25, 2006.
(3) 章節目次 章節目次………………………………………………………………I 表次……………………………………………………………………III 圖次……………………………………………………………………I V 摘要……………………………………………………………………V I 英文摘要………………………………………………………………V III 第一章. 緒論………………………………………………………. 1. 1.1 研究緣起與目的……………………………………. 1. 1.2 坡地社區集排水設施的規劃與設計………………. 4. 1.3 坡地社區集排水設施生態防災工法設計流程……. 9. 1.4 研究內容與過程…………………………………… 12 第二章. 坡地社區集排水設施現況調查與工法的選用………… 15 2.1 坡地社區集排水設施現況調查…………………… 15 2.2 坡地社區集排水設施生態防災工法的選用……… 21. 第三章. 集排水設施之解說與設計……………………………… 24 3.1 總則………………………………………………… 24 3.2 透水性舖面………………………………………… 26 3.3 乾式草溝…………………………………………… 36 3.4 濕式草溝…………………………………………… 48 3.5 砌石溝……………………………………………… 61 3.6 入滲溝……………………………………………… 71 3.7 囚砂設施…………………………………………… 80 I.
(4) 3.8 濕式滯洪池……………………………………………90 第四章. 參考圖說彙編………………………………………………106. 第五章. 結論與建議…………………………………………………114. 附錄一. 期初審查專家意見…………………………………………117. 附錄二. 第一次專家座談會專家意見………………………………122. 附錄三. 期中審查專家意見…………………………………………129. 附錄四. 第二次專家座談會專家意見………………………………135. 附錄五. 期末審查專家意見…………………………………………139. 附錄六. 第三次專家座談會專家意見………………………………145. 附錄七. 山坡地住宅社區開發型態與集排水設施現況調查表……150. 參考文獻……………………………………………………………… 151. II.
(5) 表次 表 1.2.1 不同開發時期山坡地社區開發強度限制與管制特點……… 5 表 2.1.1 社區調查名冊 ……………………………………………… 15 表 3.1.1 各類設施使用總說明………………………………………. 25. 表 3.2.1 土壤 20%粒徑與飽和滲透係數關係………………………… 32 表 3.2.2 均勻粒徑土壤之飽和滲透係數 …………………………… 32 表 3.3.1 逕流係數表（依據透水與否） …………………………… 39 表 3.3.2 土 壤 滲 透 性 質 表 ………………………………………… 40 表 3.4.1 高 寬 比 與 切 線 夾 角 θ ……………………………………52 表 3.4.2 流 水 之 最 大 容 許 流 速 之 設 計 …………………………. 52. 表 3.4.3 梯 型 斷 面 草 溝 之 水 力 半 徑、流 速 與 流 量 表 …………52 表 3.4.4 拋 物 線 型 簡 易 斷 面 草 溝 之 水 力 半 徑 ………………… 56 表 3.4.5 拋物線型複 合 斷面草溝在不同坡度下之流速與流量表… 59 表 3.5.1 曼 寧 粗 糙 係 數 表 ……………………………………………65 表 3.5.2 側 邊 砌 石 粒 徑 與 流 速 關 係 ………………………………66 表 3.5.3 梯 型 斷 面 砌 石 溝 之 水 力 半 徑 、 流 速 與 流 量 表 …… 68 表 3.6.1 各 種 土 壤 之 滲 透 係 數 與 透水性比較 ……………………77 表 3.7.1 護 坦 材 料 與 厚 度 表 …………………………………… 84 表 3.8.1 逕 流 係 數 表 ………………………………………………99 表 3.8.2 台 灣 各 氣 象 站 月 平 均 降 雨 量 統 計 表 ………………105. III.
(6) 圖次 圖 1.3.1 排水設計步驟流程圖（行政院公共工程委員會）……… 11 圖 1.4.1 研究作業流程圖 ……………………………………………13 圖 2.1.1 社區配置模式 ………………………………………………16 圖 2.1.2. 青山鎮 滯洪池…………………………………………… 19. 圖 2.1.3. 青山鎮 RC 排水幹渠………………………………………19. 圖 2.1.4. 青山鎮 RC 梯形明溝+壘石 ………………………………19. 圖 2.1.5. 青山鎮 非系統內生態池. 圖 2.1.6. 達觀鎮 中庭廣場舖面. 圖 2.1.7. 達觀鎮 人造地盤. 圖 2.1.8. 黎明清境 不透水鋪面 ……………………………………20. 圖 2.1.9. 觀天下 人行不透水鋪面 …………………………………20. ……………………………… 19 ………………………………… 19. ……………………………………… 19. 圖 2.1.10 歌德花園城 高密度社區………………………………… 20 圖 2.1.11 歌德花園城 不見景觀與植栽 ……………………………20 圖 3.2.1. 透水性舖面之剖面圖 …………………………………… 29. 圖 3.3.1 乾 式 草 溝 示 意 圖 ………………………………………39 圖 3.3.2 矮 壩 設 計 圖 ………………………………………………45 圖 3.3.3 草 溝 底 部 集 排 水 設 計 圖 ………………………………46 圖 3.4.1 排 水 系 統 設 計 圖 …………………………………………51 圖 3.4.2 梯 形 草 溝 橫 斷 面 圖 ……………………………………54 圖 3.4.3 拋 物 線 形 草 溝 橫 斷 面 圖 ……………………………. 56. 圖 3.4.4 複 式 草 溝 橫 斷 面 圖 ……………………………………58 圖 3.5.1 乾 砌 石 溝 斷 面 圖 …………………………………………64 圖 3.5.2 梯 形 斷 面 砌 石 溝 …………………………………………67 圖 3.6.1 停 車 場 之 入 滲 溝 規 劃 圖 ………………………………75 IV.
(7) 圖 3.7.1 沉 砂 設 施 (一 ). …………………………………………82. 圖 3.7.2 沉 砂 設 施 (二 ). …………………………………………83. 圖 3.8.1 濕式滯洪池 …………………………………………………97. V.
(8) 摘要 關鍵詞： 坡地社區、生態防災工法、排水設施 一、 研究緣起 本研究旨在透過文獻彙整、坡地社區案例調查分析分析、排水設 施設計準則分類、基本圖說彙編及專家座談等方式，建置一套完整且 適用於台灣山坡地住宅社區之生態防災工法-排水工程技術手冊。 二、 研究方法與過程 1、既有相關文獻、法令、技術手冊、規範相關內容資料建置 (1).排水相關文獻、法令蒐集及分析 a. 排水管理辦法 b. 水利建造物檢查及安全評估辦法 (2).排水相關技術手冊、規範蒐集及分析 a.行政院公共工程委員會，生態工程基本圖 b.經濟部水利署，生態工法河川整治案例 c.行政院農委會水土保持局，水土保持技術規範 d.最佳管理作業排水設施技術手冊 2、國內坡地住宅社區生態排水設施案例調查分析 三、 重要發現 位居人口密集的坡地社區生態工法思維與目前公部門推動的生態 工法不同，需以安全為首要。本研究選取工法安全強度要求不高，生 態設計較為可行的七項設施進行手冊編製。內容包含總則、透水性舖 面、乾式草溝、濕式草溝、砌石溝、入滲溝、囚砂設施、濕式滯洪池。 分項說明設計目的、材料、位置、應用須知、限制範圍、設計方法與 維護管理。並將上述內容彙整成參考圖說，說明各項設施構造物基本 尺寸與設計方法。 VI.
(9) 四、 主要建議事項 由本計畫研究成果得知，坡地社區集排水設施生態設計除需考量 現有的地形與地質條件外，台灣坡地社區特殊的高密度發展與數量甚 多的邊坡，將使保水設計生態工法這部分受到極大的限制。在本研究 之外，尚有坡地安全、多孔隙排水設施管理維護，非點源污染防治等 議題值得探討，茲建議後續研究如下： 1. 集排水設施入滲行為對邊坡穩定之影響。 2. 植 物 與 土 石 對 多孔隙排水設施滲 透 性 及 排 水 能 力 之 影 響 。 3. 坡地社區生態工法與非點源污染防治關係研究。. VII.
(10) ABSTRACT Keyword: Hillside community ， Ecological engineering method ， Drainage facilities This research has tent to establish the ecological engineering methods manual for drainage facilities in hillside community through the examples analysis and expert discussion. The main research contents are as follows: 1, Construction of the relevant document、manual and laws of drainage (1). Regulations of drainage facilities a. Regulation of drainage management b. Regulation of inspection and safety evaluation for drainage facilities (2)The analysis of technical manual and standards for drainage facilities a. Public Construction Commission, Executive Yuan- ecological engineering methods base map b. Water Resources Agency ,Ministry of Economic Affairsecological engineering methods for river renovation c. Soil and Water Conservation Bureau - soil and water conservation technology standards d. Best Management Practice, BMP technology handbook 2, The Case Study of the exist hillsides community at Taiwan 3, Drainage facilities design criteria classification of hillside community in Taiwan (1). Surface drainage design criteria (2). Underground drainage design criteria VIII.
(11) (3) Drainage of prevention design criteria 4, The construction of Drainage facilities design profiles and reference maps of drainage facilities on ecological engineering methods including: (1) Pervious Pave (2) Dry Swales (3) Wet Swales (4)Heapstone Trenches (5) Infiltration Trenches (6) Sediment Traps（Fore bays） (7) Wet Ponds（Retention Ponds）. IX.
(12) 第一章. 緒論. 1.1 研究緣起與目的 台灣地區全島總面積約為 360 萬公頃，山坡地約占 75%，以剩餘 有限之土地資源來供給經濟發展似有不足，為有效舒解平原、台地人 口成長壓力，山坡地住宅社區之開發應運而生。80 年代為本島山坡 地住宅社區開發高峰期，但因缺乏相關法令配套與技術奧援，致使坡 地住宅社區災害頻傳，自民國五十八年至八十九年間，大小坡地災害 共計一百零九件。為此，政府特於八十六年林肯大郡災變發生後，制 定多項限制山坡地住宅社區開發之相關規定，雖使近年坡地社區新開 發案件銳減，但就既存坡地住宅社區而言，受長期環境異常變遷與水 土保持邊坡擋土工程措施老化等因素影響，仍有災害發生之潛在危 險。 早期坡地社區進行坡地開發時水土保持設施設計、或災害發生後 修復設計，大多僅以安全為考量，鮮有考慮對於生態衝擊及源頭治理 之重要性，常因過度使用鋼筋混凝土結構物對於自然生態及景觀造成 戕害。近年來，公共工程委員會大力倡導生態工程，其緣起便為對於 此一現象之省思，而其最終目的為建立人類與自然共存之永續家園。 然台灣生態工法之觀念與技術的發展過程與國外相同，仍偏向溪流治 理方面之研究應用，較缺乏坡地社區整治應用之探討。 本所為建立坡地社區生態防災工法技術手冊，朝向以安全為本、 生態為用、永續發展為目標之理念，已陸續辦理相關之系列研究，依 序為「既有山坡地社區應用生態防災工法及效益評估之研究」 、 「既有 山坡地社區邊坡穩定補強工法之研究－土釘」 、 「坡地社區生態防災工 法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編（含參考基本圖彙 - 11- -.
(13) 編）」 ，本年度為庚續前期研究，針對坡地社區另一重大影響因子－排 水工法進行生態防災工法技術手冊之彙編，期能對台灣地區眾多之坡 地社區生態防災工法提供更完整之技術手冊。 國內既有排水工程相關法規、規範及近年來推動之生態工法對於 山坡地住宅社區生態防災工法並未有類似之手冊，而台灣生態工法推 動之時日甚短，但已於許多工程領域中獲得初步成效，基本上仍以近 自然工法之運用於河川治理工程為主，而在其他領域仍有相當之待努 力之空間。而台灣推動生態工法主客觀環境與其他推動生態工法已有 所成之國家相比，有許多條件並不相同，以台灣特殊環境而論尚有下 列課題需面對解決： 1.水文條件 台灣地區平均年雨量高達 2500 公厘以上，且雨量分佈極不均 勻，近年幾次颱風豪雨所帶來之雨量有單一災害高達近 2000 公 厘者，與歐美大陸型國家年雨量 1000－1500 公厘，200 公厘之 雨量即可視為豪兩者，二者之間存有極大差異。而短期間大量集 中之降雨，帶給坡地嚴重土壤沖蝕，釀成極為嚴重之坡地災害(落 石、坍方、土石流等)，此皆一般大陸型國家罕見之災害，但台 灣近年來已成為常態。 2.地文條件 歐美大陸國家均屬古老板塊所構成，而台灣卻是屬於極為年輕之 板塊，且構成台灣島之蓬萊造山運動，自 200 萬年前開始作用迄 今仍在活動之中‧因此台灣山地地區地質狀態年輕複雜且破碎， 許多區域之地質構造即為不穩定狀態，許多坡地災害主要因素即. - 21- -.
(14) 第二章 坡地社區集排水設施現況調查與工法 的選用 2.1 坡地社區集排水設施現況調查 2.1.1 坡地社區調查計畫 國內坡地社區的使用安全性，自從林肯大郡災變後才受到各界的 重視，政府相關部門也因而建立了完整的坡地社區安全檢查制度，這 些年來也累積了相當多的成果與紀錄。本研究限於經費與時間因素僅 選取台北縣 94 年坡地安全檢查中的十個戶數 100 戶以上不同類型的 現有社區，針對社區自然環境條件、人為開發型態與生態排水設施種 類作初步的訪查。社區調查名冊如表 2.1.1，社區配置模式詳圖 2.1.1，社區開發型態與集排水設施現況調查表詳附錄七。 表 2.1.1 社區調查名冊 編號. 社區名稱. 核准文號. 戶數. 1. 歌德花園城. 79 使 0037. 628. 2. 馥記大名人. 86 使 0482. 800. 3. 長青山莊. 74 使 0954. 323. 4. 伯爵山莊. 86 使 0269. 255. 5. 淺水灣山莊. 81 使 1144. 520. 6. 海誓山盟. 82 使 0127. 101. 7. 大台北華城. 71 使 1154. 412. 8. 青山鎮. 88 使. 311. 9. 達觀鎮. 85 使 0937. 547. 10. 觀天下. 80 使 1473. 376. 1- 15 -.
(15) 圖 2.1.1 社區配置模式 編號. 社區名稱. 1. 歌德花園城. 2. 馥記大名人. 3. 長青山莊. 社區配置模式. 1- 16 -.
(16) 4. 伯爵山莊. 5. 淺水灣山莊. 6. 海誓山盟. 7. 大台北華城. 1- 17 -.
(17) 8. 青山鎮. 9. 達觀鎮. 10. 觀天下. 上述社區施以附錄七社區開發型態與集排水設施現況調查，可發 現下列現象：1.生態觀念以大型化新建坡地社區為佳；如大台北華 城、大陸工程青山鎮，在排水渠道有部分軟性舖面及多孔性材料採 用。2.早期興建的社區受限於當時的法令與經費，未能興設排水系統 應有的沉砂池及滯洪池，且較高的開發率亦造成生態綠地不足。3.開 發型態高層化社區空地率高，不易發生水患，也較有機會施行生態工 法。. 1- 18 -.
(18) 2.1.2 調查課題分析 （一）國內生態工法相關案例之適用範圍與本研究不同 自從倡導生態工法改善環境景觀以來，國內生態工法之施 作，大多位屬人口分佈較稀少之地區，如河溪生態工法、 道路及邊坡生態工法等公部門環境工法。至於屬民眾私有 的居住環境，較少見生態工法施作，即便為北部較高品質 的新建坡地社區青山鎮亦少見排水工法生態工法，探究其 原因除經費短缺外，工程安全性要求較高，亦為主要原因。. 圖 2.1.2 青山鎮 滯洪池. 圖 2.1.3 青山鎮 RC 排水幹渠. 圖 2.1.4 青山鎮 RC 梯形明溝+壘石. 圖 2.1.5 青山鎮 非系統內生態池. （二）既成社區防洪設施缺乏、生態工法考量不足 經過初步調查分析，在民國 83 年 6 月水土保持法發佈實施 前，申請雜項工程整地的坡地社區甚少設置滯洪池，在台 1- 19 -.
(19) 北縣也成為坡地社區安全檢查中主要的缺失。另外在調查 中也發現大部分人造鋪面透水性有嚴重不足的現象。. 圖 2.1.6 達觀鎮 中庭廣場舖面. 圖 2.1.7 達觀鎮 人造地盤. 圖 2.1.8 黎明清境 不透水鋪面. 圖 2.1.9 觀天下 人行不透水鋪面. （三）老舊社區開發密度較高、生態觀念價值缺乏. 圖 2.1.10 歌德花園城 高密度社區 圖 2.1.11 歌德花園城 不見景觀與植栽. 1- 20 -.
(20) 2.2 坡地社區集排水設施生態防災工法的選用 基於坡地社區初步訪查後的主要課題及高度開發事實與建築 物、邊坡之安全考量，相較之下生態防災工法將有別於一般的生態工 法。對於工程安全度要求較高的設施如管涵、箱涵、齒坡、跌水工、 衝擊式消能池、豎井等仍需維持剛性的設計。除去上述設施外，本研 究選取工程安全度要求不高的設施如透水性舖面、乾式草溝、濕式草 溝、砌石溝、入滲溝、囚砂設施與濕式滯洪池，作為生態防災工法之 擬議。並參考行政院公共工程委員會生態工程及最佳管理作業 （Maryland, BMP） ，提出下列功能性設計要項： 1. 安全性 （1）為有效舒緩開挖整地引致之裸露地表沖蝕、滑移，發揮 穩定工區逕流，減少土沙及洪氾災害，施工中或臨時性 排水設施尤應尊重現地排水模式，以避免明顯的水路變 更造成新的沖蝕。 （2）施工中或臨時性排水設施，以快速達成排水目的為考量， 可採取較簡略工法或採用生命週期較短之材料取代。 （3）永久性排水設施應可藉由工法與材料之運用，促進表土 自然入滲以及減緩流速之功能，以取用現地資材為原 則，並快速融入現地環境;設施中選用植生方法時，應配 合植栽所需生境，提供必要的保護措施，給予植栽成長 茁壯機會，以發揮預期效果。 2. 區位環境特性 （1）以尊重現有排水模式配置排水設施，並在安全原則下儘 可能減少人為排水設施量。 （2）依據基地土壤及植被調查結果，分析基地排水特性;有關 土壤之粒徑、組成，流路之坡度、粗糙度以及其抗蝕能 力，植被種類、型態及生長狀況等，均為影響排水設施. 1- 21 -.
(21) 之重要依據，應儘可能納入考量。 3. 保護程度 （1）依據保全對象所需保護程度設定工法標準，儘可能減少 人為設施量，或局部以較自然之生態方法取代。 （2）依據保全對象重要性或設施使用頻率以及漫溢可能引致 之災害程度，設定工程標準，在可容許範圍內可接受局 部或暫時超過設施容許量，以減少人為設施之規模。 （3）依據排水設施之重要性設定構造物之生命週期，確保於 生命週期內有效發揮工程機能， 4. 滯洪方式 （1）排水設施以能降低流速、延長集流時間為原則，可藉由 減緩坡度、延長坡長、增加設施粗糙度達成。 （2）排水溝渠可藉轉彎處斷面局部加大調整水流，不僅可於 暴雨期間暫時存蓄逕流，延長逕流自然滲漏時間，並可 暫時藉排水溝出水高以增加滯洪能量。 （3）可同時利用集水分區上中下游之所有設施達成滯洪效 果，避免集中宣洩逕流於下游地區，造成滯洪設施增加 之困擾。 5. 生物棲地營造與環境保護 （1） 排水工程設施應考慮生物棲息空間，提供水生及水岸植 物生長所需之著生、成長條件，同時考慮水流之流速、 掃流力等流況對植物可能之影響，以提高環境連續性; 並增加對非點源污染的防治，減少社區開發生活污水對 下游水資源的破壞。 （2）排水設施應考慮水生動物之保存及復育，依據水生動物 棲息生境，留設可供棲息、避難之孔隙。 （3）底棲生物所需生長空間應考慮固著方式，避免高流速造 成棲息空間之損壞或消失。 6. 工程取材 1- 22 -.
(22) （1）選用現地材料前應考量其工程性質是否符合設計圖說之 規範要求，如土壤之組成、透水性、膨脹性、強度等； 以及石材粒徑、材質、取用方式等限制。 （2）依據設定之工程目標、時效性、保護對象及程度等條件， 決定工程材料之內容及組成;非永久性材料之有效性應 能涵蓋設施之生命週期，以期發揮應有效果。 （3）臨時性或短期之排水設施可考慮於一定期限內發揮工程 效果，而容許材料於生命週期終了後逐步腐朽回歸自然。 7. 植生利用 （1）植生為減少逕流之有效方法，應充分利用現地植被良好 區域，作為分散、降低逕流，並去除生活污水的污染 （2）原有地表裸露或施工後裸露區域應儘速植生，以恢復原 有地表涵養水源、減低逕流與防止沖蝕之效果。 （3）植生初期應依據植栽生長條件，妥為改善生育立地條件， 以促進植物生長；如地面稻草席之舖設、幼株枝架、防 風設施等均為必要設施。 8. 減少逕流 （1）依據現地地形儘可能以小區域分區排水為原則。 （2）排水設施應具備自然滲水功能，以減少設施之負荷，並 增加涵養水源之效果。. 1- 23 -.
(23) 為地質因素所造成。 3.人為山坡地開發利用不當 (1)施工中嚴重的土壤沖蝕及流失引起災害－施工中由於原有植 被破壞，坡面裸露，土壤結構大幅度改變，遇豪雨常造成嚴 重之土壤沖蝕及流失，阻塞下游排水路基或埋沒農地、房舍 及公共設施災害。 (2)逕流集中，加大洪峰流量引起下游災害－開發過程中坡面裸 露，開發完成後地表鋪面增加。能滲水之面積減少，透水性 變差，逕流係數加大，造成下游排水系統洪峰增加，因難予 負荷而引起災害。 (3)開挖邊坡，導致邊坡不穩引起崩塌及沖蝕。 (4)剩餘土石方處理不當，引起二次災害。 (5)地表鋪面增加，滲透水減少，影響水源涵養。 本研究計畫係針對上述三個主要課題之內容以「坡地社區生 態防災工法參考技術手冊排水設施編」為主題進行研究，透 過文獻彙整、坡地社區案例調查分析、專業技師、專家座談 等方式建置一套初步適用於台灣山坡地住宅社區之生態防災 工法-排水工程技術手冊。研究成果將回饋作為台灣山坡地住 宅社區規劃設計之參考與相關排水工程規劃設計之參考。. - 31- -.
(24) 1.2 坡地社區集排水設施的規劃與設計 1.2.1 坡地社區之定義、本研究之範疇界定 從實務面觀察，自民國六十八年以來，各縣市山坡地建築用地開 發面積（包括已完成、施工中、已停工或已廢置者）共達 4,027 公 頃，其中約有 11%為都市土地，41%為非都市土地，其餘為非都市土 地未完成使用編定的區域（內政部營建署，2002）。從學理面觀察， 目前有關坡地社區的文獻，有災害發生原因、水保設施監測、防災管 理與建管制度等，由上述文獻分析可知，山坡地社區開發多位於都市 計劃範圍外，因其區位偏遠的特性、地形的敏感特徵、開發經費與工 程風險較高，均不同於一般平地社區。另外參照表 1.2.1，依不同法 規時期所興建的坡地社區，對開發限制、開發利用率及水土保持設施 之要求差異甚大，因此基於上述「坡地社區」與「開發演變」的特殊 性，定義本研究坡地社區之範疇為： 1.坡地社區區位：位於都市土地與非都市土地區域內。 2.坡地社區規模：為 100 戶或 500 人以上的山坡地社區。 3.包含既成社區與新建社區，另依各工程之限制性及適用性，分 別應用於既成社區與新建社區。 4.本研究定位於排水工程之設計參考技術手冊，至於社區開發區 位選定、適宜性及規劃原則，不在本研究範圍內。. - 41- -.
(25) 表 1.2.1.不同開發時期山坡地社區開發強度限制與管制特點 1. 時期 自由 放任 時期. 時間 1973.12.24 之前. 法令依據 建築法 （1938.12.26公布）. 管制規定 尚未立專法管制，並無相關管制 規定。. 建築技術規則 （1945.02.26 公布）. 2. 3. 4. 5. 6. 局部 地區 管制 時期 山坡 地保 育時 期 計畫 建築 管制 時期. 1973.12.24～ 1977.04.29. 實施都市計畫以外 坡度小於 30％地區，得併於建造 地區建築物管理辦 執照內檢具水土保持計畫，向主 法（1973.12.24 公布） 管建築機關申請建築。. 1977.04.29～ 1981.04.22. 山坡 地開 發許 可時 期 區域 計畫 審議 時期. 1983.07.07～ 1988.06.27. 山坡地保育利用條 檢具水土保持計畫書，向水土保 例（1977.04.29 公布） 持機關申請許可，取得水土保持 以及施行細則 查驗合格證明後，方得向建管單 （1977.09.09 公布） 位申請建造執照。 非都市土地使用管 增列山坡地保育區應變更編定為 制規則（1981.04.22 丙種建築用地之規定。須取得水 修訂） 土保持完工證明；變更編定為丙 種建築用地後，方得申請建造執 照。 山坡地開發建築管 全面管制山坡地開發建築，規定 理辦法 開發規模不得小於十公頃。其開 （72.07.07 公布） 發程序為1.申請開發許可；2.申 請雜項執照；3.申請建造執照。. 1981.04.22～ 1982.07.06. 1988.6.27～ 1994.5.27. 區域計畫法施行細 十公頃以上之山坡地開發必須經 則（1988.06.27 修正） 過區委會審議，自七十九年起陸 續有大型山坡地住宅社區土地變 更開發案送審 山坡地開發建築管 提昇開發案審查層次至區域計畫 理辦法（1990.02.14 委員會。並增定第25 條，經依水 修正） 保條例第12 條規定未取得水保 核可證明之案件，應於一年內申 領雜項執照。 非都市土地山坡地 規範區位限制條件及技師簽證項 住宅社區開發審議 目。 規範（79.10.30 公布） 資料來源：李咸亨（1998）. - 51- -.
(26) 表 1.2.1.(續)不同開發時期山坡地社區開發強度限制與管制特點 7. 8. 9. 1 0. 水土 保持 時期 環境 保護 時期 開發 許可 管制 時期. 1994.5.27～ 1994.12.30. 從嚴 管制 時期. 1997.07.01以 後. 水土保持法 （1994.05.27 公佈實. 規定之水土保持技術規範及期 限，實施水土保持處理與維護。. 施） 1994.12.30～ 1995.3.27. 環境影響評估法. 1997.03.27～ 1997.06.30. 山坡地開發建築管 理辦法. （1994.12.30 公布）. 促自然與交通環境等加以嚴格審 查．土地開發的難度加大。 刪除第 25 條規定，簡化審查程序. （1997.03.27 修正）. 非都市土地開發審 可開發建築坡度自 55％降低為 議規範（1997.05.09 40％；容積率自 160％降低為 120 修正） ％ 加強山坡地雜項執 加強各項審查作業，明訂審查組 照審查及施工查驗 成人員，加強監測項目審核。 工作要點 （86.11.07）. 建築技術規則建築 施工篇第十三章山 坡地建築專章. 明訂坡地建築設計原則。. （87.07.01 增訂）. 非都市土地開發審 議規範 （87.09.25 修正）. 調降開發許可平均坡度，坵塊平 均在30％以上未逾40％地區，不 得建築使用。 資料來源：李咸亨（1998）. - 61- -.
(27) 1.2.2 坡地社區集排水設施種類及ㄧ般設計原則 綜合國內坡地開發有關排水設施文獻，坡地社區集排水設施種類 及ㄧ般設計原則可分為五大類：A、排水溝 B、跌水 C、涵管 D、沉砂 池 E、滯洪池（滯留池）各大類設計原則分述如下： A、排水溝 1.以作用分: (1)截水溝:沿近似等高方向，橫跨於土地或保護物之上 方，以攔截逕流導至安全地點者。凡需要攔截上方逕 流，以免發生沖蝕或災害時適用。 (2)縱向溝:順地面坡度構築以安全宣洩逕流者。一般於坡 度大、流速快而在襯砌材料允許流速範圍內均適用。 2.以襯砌溝面材料分: (1)草溝:種植草類於土築溝面，以防止沖蝕者。一般農地 排水系統時間短暫，坡度在 30%以內，流速不超過 1.5m/sec，溝常 30m 以內適用。 (2)砌石溝:用塊石襯砌溝面，以保護溝身安全者。農地排 水系統、農塘溢洪道、道路邊溝、坡地社區排水等速度 較大、土壤易蝕之處適用。 (3)砌磚溝:用紅磚襯砌溝面，以保護溝身安全者。農地排 水系統地形複雜、溝底坡度變化較大及缺少塊石地區適 用。 (4)混凝土溝:用混凝土或鋼筋混凝土襯砌溝面，以保護溝 身安全者。農塘溢洪道、道路邊溝、坡地社區排水等 速度大、土壤易蝕之處適用。. - 71- -.
(28) (5)預鑄溝:按既定之規格，預先鑄造之混凝土製品，搬運 至現場襯砌溝面，以保護溝身安全者。農地排水系統、 施工缺水、搬運不便、工作困難之處適用。 (6)土質溝:原地面開挖整修成溝。土質佳之緩坡適用。 B、跌水: 1.A 型跌水(直線形入口，坦護式):砌磚或鋼筋混凝土造。 2.B 型跌水(直線形入口，靜水池式):砌磚或鋼筋混凝土造。 3.C 型跌水(箱形入口，靜水池式):砌磚或鋼筋混凝土造。 4.D 型跌水(弧形入口，靜水池式):砌磚或鋼筋混凝土造。 5.E 型跌水(直線形入口，靜水池式):混凝土砌塊石造。 C、涵管 1.普通混凝土管:一般規格為長 60cm，管徑 20～120cm，以鋼 筋混凝土鑄成。適用於農地排水系統，道路最大負荷重限 制為 H-10。 2.離心式混凝土管:鋼筋混凝土製品，以離心力法製造。適用 於各種排水系統，道路最大荷重 H-20，一般規格管徑 20 ～120cm 者，有效管長為 2.5m，管徑 135～300cm 者，有 效管長為 2.43m。外壓強度則由小管徑之 780kg/m2 至大管 徑之 11,730kg/m2。 3.箱涵:鋼筋混凝土構造，依據公路標準圖為正方形或長方 形，大小為 1m×1m～3m×3m，每 50cm 為一級，適用於各種 排水系統，道路最大荷重 HS-20。箱涵頂填土高自 0～7m。 D、沉砂池 為攔截或沈積土石之構造物減少土石下移、保護下游土地房 舍及公共設施。沈砂池之形狀及大小係依據流量、推移質砂 - 81- -.
(29) 礫數量、形狀、入口處之河床坡度、淤砂度及地形而定。一 般常見者有角型、鳥囊型、胃袋型、盾型、六角型及長橢圓 型等，其周圍護岸之材料有混凝土、漿砌石及土堤等。出口 之固床工應設置排水管，將池中之水儘速排除，以防孳生蚊 蟲破壞環境。沈砂池周圍應設置防護措施，以策人畜安全。 整流工程之沈砂池，可依地形及土砂量於中游或下游設置多 處。入口應防止堵塞而產生漫流。 E、滯洪池（滯留池） 傳統上滯留池(Retention Pond)為防洪設施之一，但近年來 滯留池之設計，通常亦加上去除污染的考慮。所謂「雙目標」 或多目標滯留池之設計，即以同時降低洪峰，減少雨水逕流 污染目的，甚至將景觀、垂釣和休閒等功能考慮進去而成為 多目標滯留池。 滯留池的種類有： 1.乾性滯留池：平常不蓄水，只有在暴雨情況下才滯留雨水 逕流。 2.改良式乾性滯留池：將乾性滯留池之出水結構加以修改， 水管改小或將出水口之高度提高，如此可以增加雨水逕流 在池內逗留之時間因而增加去除效率。 3.濕式滯留池：常年保持一固定容積之水在池內，如同一池 塘或小湖泊。. - 91- -.
(30) 1.3 坡地社區集排水設施生態防災工法設計流程 1.3.1 生態防災工法 生態工法在國內尚屬於新的專業領域，相關的設計規範及準則尚 待建立，許多工法雖還在研發階段，但基本的設計原則在學術界與工 程界則已漸有共識，茲分別說明如下（行政院公共工程委員會， 2002）。 1.生態工法設計時應同時兼顧工程建設的需求及環境生態的維 護，亦即在工程建設方面須符合其建設功能、安全需求、景觀 造型及經濟效益，在環境生態方面則須滿足其生態功能、環境 需求、景觀融合及材料供需。 2.建設功能及工程安全分析應依照現有的法令、制度、規範及慣 例辦理，生態功能及環境需求分析則除上述之考量外，尚須由 生態工法專業人員提供專業實務之經驗，以納入設計的理念及 目標。 3.生態工法設計時必須先行確認其需求性，然後基於對環境生態 深切的認知下(資料蒐集及環境調查)再分析確認其預期的生 態目標，以作為生態工法的設計基準。 4.生態工法預期的生態目標可以是一種或多種的目標物種(動 物、植物)，也可以是自然環境的營造(如綠地、濕地等)，其 選擇分析應建立在充份的環境生態資料基礎之上。 5.生態工法的設計必須是環境生態的整體考量，同時也必須針對 區域環境進行生態工法的整體規劃，即使是河岸的一小段也應 考量到全流域及上、中、下游的環境背景及相互關係。 6.生態工法必須因地制宜，在規劃設計時須先瞭解確認區域的環. 1- 10 -.
(31) 境條件及工程材料。在進行生態工法設計時，自然材料的取得 必須優先考量到現地環境生態的維護。 7.生態工法設計時須同時考量施工方式及完工後的維護管理，其 中施工計畫應特別注重環境保護及生態維護，維護管理計畫則 應注重工程的成功及維護的便利。 就本研究坡地社區生態工法之定義，可分述如下： 1.廣義來說是「對環境保存維護，永續性利用、復舊及改良所施 做的工事，包括生物與非生物材料的應用」，基於環境中各種 自然生態及生物棲息地之尊重，所做最適當的處理方式，以達 到環境和諧。 2.狹義來說是「採用天然資材為主要材料，以融合週邊地形自然 景觀，減少造成生態環境之衝擊為理念設計，構築可供動植物 棲息，營造生物多樣性生存空間，創造兼具防災及生態復育功 能之工程」，又統稱自然生態工法或近自然生態工法。 3.就坡地社區生態防災工法集排水設施來說，坡地的開發已經屬 於環境的高度利用，並且造成原始生態的破壞事實，且幾乎為 不可逆的，故本研究的設計原則為「對社區安全的保持維護為 主要目標下，盡量採用天然資材為主要材料，以融合週邊地形 自然景觀，減少造成生態環境之衝擊為理念設計，創造兼具防 災及生態復育功能之工法」 。. 1.3.2 生態防災工法設計流程 依據行政院公共工程委員會制定排水工程設計步驟包括資料蒐 集、現場踏勘及調查測量、水文及水理分析、排水設施佈置、構造物 設計、工程圖繪製、施工說明書及設備規範準備、工程數量計算與估 價、編製施工預算書及發包文件等工作，設計步驟流程如圖 1.3.1。 1- 11 -.
(32) 設計作業開始. 蒐集基本資料與生態考慮，. 工作協調. 地形地貌、水文、環境、地. 現場踏勘及調查. 質等。詳圖 1.1-1 步驟一. 集水區劃分 決定降雨設計頻率 降雨強度推求 計算流量. 生態基本圖(無). 選擇排水構造物型式 及佈置，詳圖 1.1-2 步驟二. 生態基本圖(有). 水理功能分析 補做設計圖. 決定斷面尺寸. 基本圖選用. 結構及地工設計. 繪製工程設計圖 工程數量計算. 施工規範準備. 工程估價. 編製施工預算 書及發包文件. 圖 1.3.1 排水設計步驟流程圖（行政院公共工程委員會）. 1- 12 -.
(33) 1.4 研究內容與過程 本研究從安全為本、生態為用、永續發展為目標之理念以源頭治 理與最佳管理開發觀點之相關文獻，分析目前坡地社區集排水設施設 計不良所產生之安全問題，並依「安全、生態、經濟」三原則，並以 台北近郊坡地社區之案例為探討對象，在集排水設施上提出改善工 法，同時評估集排水設施材料與施工方式之適用範圍，提出未來集排 水設施規劃設計之參考技術手冊，以供日後排水路施工時之參考。 本研究內容共分為五章，第一章為研究緣起與集排水設施設計 原則，說明集排水設施的規劃與設計與生態防災工法運用原則。第二 章為坡地社區集排水設施現況調查與工法的選用，說明現有社區集排 水設施面臨的主要問題。並強調位居人口密集的坡地社區生態工法思 維與目前公部門推動的生態工法不同，需以安全為首要。第三章為集 排水設施之解說與設計，本研究選取工程安全強度要求不高，生態設 計較為可行的七項設施進行手冊編製。內容包含總則、透水性舖面、 乾式草溝、濕式草溝、砌石溝、入滲溝、囚砂設施、濕式滯洪池。分 項說明設計目的、材料、位置、應用須知、限制範圍、設計方法與維 護管理。第四章為參考圖說彙編，本章以第三章為基礎，說明各項設 施構造物基本尺寸與設計方法。第五章將研究的成果彙整為結論。主 要研究流程如圖 1.4.1. 1- 13 -.
(34) 坡地生態工法文獻收集. 生態防災排水設施案例調查. 坡地社區排水工程分類. 主要課題分析. 一般設計準則. 改善策略擬定. 生態設計準則. 最佳管理開發. 設施種類選定. 適用範圍及設計方法解說. 建立參考設計圖集. 基本圖說彙編. 圖 1.4.1 研究作業流程圖. 1- 14 -.
(35) 第三章 集排水設施之解說與設計 3.1 總 則 坡地排水工程種類甚多，其大分類如前 1.2 坡地社區集排水設施 的規劃與設計共分為五大類：A、排水溝 B、跌水 C、涵管 D、沉砂池 E、滯洪池（滯留池） 。由於排水設施主要目的，在快速排除社區開發 後地表增加的逕流，避免水壓增加導致邊坡的破壞。本研究選取工程 安全強度要求不高，生態設計較為可行的七項設施進行手冊編製。內 容包含透水性舖面、乾式草溝、濕式草溝、砌石溝、入滲溝、沉砂設 施、濕式滯洪池。分項說明設計目的、材料、位置、應用須知、限制 範圍、設計方法與維護管理。並將上述內容彙整成參考圖說，說明各 項設施構造物基本尺寸與設計方法。 本生態排水設施在不影響安全顧慮原則下，可完成入滲、多孔 隙、降低逕流與去除水質污染等生態機能。並依各類型社區，視地區 地形、水文等環境條件，選擇表 3.1.1 設施使用總說明中適當的種類 施作。. 1- 24 -.
(36) 表 3.1.1 各類設施使用總說明 主要生態功能 除 污. 降 低 逕 流. 適用範圍. 老社區. 新社區. ◎. Χ. ◎. 系統上游. 適用. 適用. ●. ◎. ◎. ◎. 系統上游. 適用. 適用. 濕式草溝 Wet Swales. ●. ◎. ◎. ◎. 系統上游. 適用. 適用. 砌石溝. ●. ●. Χ. ◎. 系統上、 中游. 適用. 適用. 入滲溝 Infiltration Trenches. ●. ◎. ◎. ◎. 系統上、 中游. 適用. 適用. Χ. ●. Χ. 系統下游. 不適用. 適用. Χ. ●. ●. 系統下游. 不適用. 適用. 集排水設施種類. 透水性舖面 Pervious Pave 乾式草溝 Dry Swales. 入 滲. 多 孔 隙. ●. 沉砂設施 ◎ Sediment Traps（Fore bays） 濕式滯洪池 ◎ Wet Ponds（Retention Ponds）. ● 表示主要功能 ◎ 表示次要功能 Χ 表示無此功能. 1- 25 -.
(37) 3.2 透 水 性 舖 面 3.2.1 目 的 ： 透水性舖面為多孔隙之瀝青、混凝土，舖面之組合。舖 面共同特點是每個單元留有開孔，舖設後開孔可長出青草， 增加舖面之綠意。濾層可過濾及移除逕流中的可溶性沉質。 蓄 水 (卵 石 )層 ， 具 有 大 地 保 水 能 力 ， 降 低 雨 水 逕 流 及 控 制 洪 峰流量等功能。入滲之雨水並可補注地下水源，使河川維持 在平時的水流量。. 3.2.2 材 料 ： 透水舖面面層材料目前以多孔隙瀝青混凝土、透水混凝 土及高壓混凝土透水磚為主；濾層分別位於蓄水層上面和下 面 ， 主 要 成 份 為 砂 及 碎 石 ， 接 近 基 層 (原 有 土 壤 )則 舖 設 不 織 布；蓄水層則由鵝卵石組成。. 3.2.3 位 置 ： 透水性舖面若設備於集水區內應避免設於滲透係數較低 之土層、裸露地有大量鬆散砂土區、地下水位較高和地表逕 流受污染嚴重地區。由於當舖面下之基層須水平方能發揮儲 水 功 能，故 應 避 免 設 置 於 坡 度 20％ 以 上 之 地 點，以 免 入 滲 之 雨水由下坡處滲出斜坡地區。透水性舖面因強度較低只適用 於公園、停車場、行人步道、輕交通量車道及護坡等。. 3.2.4 應 用 ： 1.舖 面 層 （ 1） 多 孔 性 瀝 青 混 凝 土 舖 面 ： 主 要 的 原 理 乃 利 用 級 配 調 整 使 粗 細 骨 材 間 的 孔 隙 率 提 高 至 20%左 右 ， 以 1- 26 -.
(38) 使落於舖面上的水可經由大量的孔隙迅速滲透。 為提高瀝青之韌性、強度及增加瀝青薄膜的厚 度，瀝青混凝土須添加聚合物改質劑、纖維或石 灰，以確保瀝青混凝土的耐久性，多孔性及其它 使用功能。 （ 2） 無細粒料混凝土舖 面 ： 一 般 被 定 義 為 由 均 勻 級 配 之 粗骨材、微量或無細骨材、且無足量水泥漿之混 凝土材料。藉由配比設計等方式使其達合適強 度、高透水性及無析離等工程需求，抗壓強度約 在 100 kg f / cm 2 。 （ 3） 組 合 舖 面 (塊 狀 或 鏤 空 連 鎖 磚 )： 塊 狀 舖 面 係 以 非 連續性拼接塊狀舖面，舖面與舖面間有較大之間 隙可填入砂土；鏤空連鎖磚舖面具足夠之空隙可 直接提供植被生長之環境，如植草磚等。 2.濾 層 （ 1） 路 基 挖 好 後 應 立 即 舖 設 濾 層 ， 以 避 免 雨 水 進 入 蓄 水層。 （ 2） 舖 面 與 蓄 水 層 間 應 設 計 濾 層 以 達 到 緩 衝 效 果 ， 濾 層 之 碎石粒 徑 約 1.25cm ，厚度約 5cm，必 要 時 可 在 濾層與蓄水層間舖蓋不織布，以避免細粒材料漏 出。濾層滾壓完成之後應噴灑乳化瀝青，以膠結 穩定，上面再舖設透水性表層。. 3.蓄 水 層 （ 1） 蓄 水 層 應 使 用 形 狀 稍 為 扁 平 之 天 然 卵 石 (粒 徑 約 1- 27 -.
(39) 2.5~5.0cm) ， 以 形 成 交 錯 性 結 構 且 較 易 於 滾 壓 緊 密，盡量避免使用圓形卵石或粒徑均勻之碎石。 （ 2）舖 面 與 蓄 水 層 材 料 應 清 洗 乾 淨，防 止 砂 土 造 成 土 壤 孔隙阻塞。 (3)蓄 水 層 提 供 之 最 大 深 度 =地 下 水 位 深 度 -基 層 下 最 低 之 水 位 深 -舖 面 深 度 -上 部 濾 層 深 度 -下 部 濾 層 深 度。 4.基 層 為考量透水成效，避免孔隙阻塞，基層應避免壓密，以 維護土壤之透水性。 5.其 他 （ 1）透 水 瀝 青 舖 面 層 為 多 孔 隙 結 構，應 充 份 滾 壓 緊 密 ， 以防使用後產生沈陷，影響使用壽命。每次滾壓 厚度不應大於十公分，若各層厚度大於十公分時 應分層舖設並滾壓；舖設完成後兩天內，瀝青混 凝土未膠結完成之前應避免重車行走。 （ 2）考 量 透 水 成 效 及 避 免 孔 隙 阻 塞，透 水 性 舖 面 應 避 免 設 於 滲 透 係 數 低 之 土 層 (如 黏 土 層 )及 裸 露 地 有 大 量鬆散砂土等地區。 （ 3）當 雨 量 強 度 或 累 積 雨 量 太 大 時，為 使 雨 水 從 舖 面 溢 流而下，應配合其他排水設施，進行較完整之設 計。 （ 4）透 水 性 舖 面 周 圍 應 種 植 草 皮，過 濾 水 中 的 沉 質，若 接 近 地 區 之 排 水 設 施 時，則 應 視 需 要 加 裝 前 處 理 設 施，以去除漂浮物延長舖面使用壽命。 1- 28 -.
(40) （ 5）對 較 不 易 滲 透 路 基 可 使 用 垂 直 排 水 孔，內 填 砂 以 助 滲 透，必 要 時 可 設 計 地 下 排 水 管 以 收 集 滲 透 水，並 將其導至其他排水設施。. 圖 3.2.1 透水性舖面之剖面圖. 3.2.5 缺 點 ： 1.一 般 透 水 性 舖 面 強 度 較 傳 統 瀝 青 或 水 泥 舖 面 為 低，因 此 適 用 於 輕 交 通 量 且 低 承 載 之 舖 面 ，如 人 行 道 、 停 車 場 、 廣場等。有些加纖維的瀝青混凝土 在滾壓時有回彈現 象不容易施工。 2.透 水 性 瀝 青 混 合 料 容 易 粘 於 輪 胎 上 ， 於 二 次 滾 壓 時 ，混 合料中的瀝青砂漿會堵塞面層的孔隙，致使透水性不 良，因 此 在 工 作 進 行 中 需 採 取 預 防 措 施，如 事 前 噴 灑 少 量 的 水 或 輕 油 等 方 法，且 適 宜 使 用 裝 有 寬 輪 胎 的 輪 胎 滾 壓機。 3.需 要 較 大 的 透 水 面 積，對 雨 水 逕 流 量 的 調 節 及 蓄 留 能 力 1- 29 -.
(41) 較其他排水設施低。 4.服 務 年 期 短 、 維 護 成 本 高 。. 3.2.6 設 計 ： 1.透 水 性 舖 面 之 規 劃 設 計 原 則 （ 1）為從事地表保育處理，得使用透水性舖面，其設計原則在 於減少逕流量或增加滲流量以補注地下水(水土保持技術 規範 130 條)。 （ 2） 透 水 性 舖 面 蓄 水 層 積 水 而 於 72 小 時 內 滲 完 上 層 積 水 ， 若 設 施 表 面 植 草 ， 則 此 一 時 間 應 降 至 24 至 36 小時，以避免植物無法忍受長時間浸水。 （ 3）入 滲 率 低 於 0.43cm/hr，或 黏 土 含 量 高 於 30％ 的 土 壤 ， 不 適 合 設 置 入 滲 之 相 關 設 施 ，應 考 慮 其 他 排 水 設施。 （ 4） 高 水 位 季 節 ， 其 地 下 水 位 應 距 舖 面 下 之 基 層 至 少 0.8 公 尺 ， 地 層 之 岩 基 應 距 透 水 性 舖 面 設 施 底 部 1.5 公 尺 以 上 。 （ 5） 透 水 性 舖 面 蓄 水 石 層 必 須 儘 量 保 持 水 平 。 （ 6）舖 面 表 層 為 多 孔 瀝 清 之 級 配 時 ， 其 含 油 量 、 纖 維 、 聚 合 物 改 質 劑、 石 灰 或 防 剝 劑 等 ， 均 需 達 相 關 規 範 規定之要求。 （ 7）蓄 水 層 與 天 然 土 壤 之 間 應 舖 設 砂 層 或 使 用 不 織 布 ， 以 濾 除 細 顆 粒 物 質，防 止 土 壤 因 孔 隙 阻 塞 而 失 去 透 水性。 （ 8）透 水 性 舖 面 應 安 裝 豎 水 管 以 觀 察 蓄 水 層 水 位 之 入 滲 效率，豎水管並需設置管蓋以防異物阻塞。 1- 30 -.
(42) （ 9）土 壤 之 透 水 性 可 以 使 用 現 場 透 水 試 驗 或 土 質 分 析 結 果 來 估 計，由 於 土 壤 各 層 之 透 水 性 可 能 存 在 相 當 差 異，因 此 現 場 透 水 試 驗 或 土 質 分 析 土 樣 之 採 取，都 應在入滲設施底部之預定深度進行。 （ 10） 土 壤 入 滲 率 為 透 水 性 舖 面 設 計 之 重 要 參 數 ， 入 滲 率之測定方法有： (a)實 物 試 驗 ： 使 用 與 設 施 形 狀 相 似 ， 但 規 模 較 小 的實體進行透水係數測定，此方法最接近實際 入滲狀況，但測定之工作量較大。 (b)現 場 入 滲 測 定：於 地 面 挖 掘 深 度 60-100cm 之 倒 錐 體 並 置 入 直 徑 30cm 之 圓 筒，圓 筒 底 部 外 圍 以 濕黏土壓密防止滲水，上面回填壓實並澆水使 土 壤 飽 和 。 圓 筒 底 部 舖 設 10cm 以 上 厚 度 礫 石 ， 內部注入水並維持固定水位，待入滲速率穩定 之後測定單位時間之入滲體積。 (c)實 驗 室 之 入 滲 率 測 定 ： 使 用 室 內 定 水 頭 或 變 水 頭透水試驗。 (d)現 場 土 壤 粒 徑 分 析 結 果 來 估 計 ： 預 定 設 置 深 度 之 土 壤 進 行 粒 徑 分 析 ， 並 根 據 土 樣 20%之 粒 徑 (D20)查 表 3.2.1 得 到 估 計 之 土 壤 滲 透 係 數，如 土壤層次分明，且各層面之土壤粒徑均勻時， 則 由 表 3.2.2 得 到 各 層 土 壤 之 飽 和 滲 透 係 數 k v1 , k v 2 ,⋅ ⋅ ⋅k vn ， 再 經 由 下 式 得 到 飽 和 土 壤 之 平 均 滲. 透係數。. 1- 31 -.
(43) kv =. H H H1 H 2 + + ⋅⋅⋅ + n kv1 kv 2 kvn. 式 中 ， H 1 , H 2 ,⋅ ⋅ ⋅H n 為 各 層 土 壤 之 深 度 。 （ 11） 土 壤 入 滲 率 使 用 一 種 以 上 方 法 測 定 時 ， 應 採 用 較 保守的估計值，且設計之取用數值應以測定數值 除 以 安 全 係 數 2.0， 以 確 保 截 流 之 逕 流 可 完 全 下 滲而不致於排放至下游。 表 3.2.1 土壤 20%粒徑與飽和滲透係數關係 D20 (mm) K(cm/s) 土質分類 D20 (mm) K(cm/s) 土質分類 0.005. 3.00 ×10-6. 粗黏土. 0.18. 6.85 ×10-3. 0.01. 1.05 ×10-5. 細粉土. 0.20. 8.90 ×10-3. 0.02. 4.00 ×10-5. 0.25. 1.40 ×10-2. 0.03. 8.50 ×10-5. 0.30. 2.20 ×10-2. 0.04. 1.75 ×10-4. 0.35. 3.20 ×10-2. 0.05. 2.80 ×10-4. 0.40. 4.50 ×10-2. 0.06. 4.60 ×10-4. 0.45. 5.80 ×10-2. 0.07. 6.50 ×10-4. 0.50. 7.50 ×10-2. 0.08. 9.00 ×10-4. 0.60. 1.10 ×10-1. 0.09. 1.40 ×10-3. 0.70. 1.60 ×10-1. 0.10. 1.75 ×10-3. 0.80. 2.15 ×10-1. 0.12. 2.60 ×10-3. 0.90. 2.80 ×10-1. 0.14. 3.80 ×10-3. 1.00. 3.60 ×10-1. 0.16. 5.10 ×10-3. 2.00. 1.80. 粗粉土. 極細砂. 中細砂. 粗細砂. 中砂. 粗砂. 細礫石. 摘自國工局[遊憩活動非點源污染最佳管理作業規範]. 表 3.2.2 黏土. 粉土. 均勻粒徑土壤之飽和滲透係數 極細砂. 細砂. 中砂. 粗砂. 細礫石. 粒徑(mm) 0-0.01 0.01-0.05 0.05-0.10 0.10-0.25 0.25-0.50 0.50-1.00 1.00-5.00 k(cm/s) 3.00×10-6 4.50×10-4 3.50×10-3. 0.015. 0.085. 0.350. 摘自國工局[遊憩活動非點源污染最佳管理作業規範]. 1- 32 -. 3.000.
(44) 2 透水性舖面之設計依據 （ 1） 透 水 性 舖 面 的 面 積 計 算 公 式 Georgia Stormwater Management Manual(2003) APAV =. VWQ n S hS + kT ' + n L hL. CASQA (2003) APAV =. VWQ + RFVS + RFVL hS + h L. RFVS = (1 − n S ) × hS × APAV R FVL = (1 − n L ) × hL × APAV. 其 中 ， APAV ： 透 水 舖 面 面 積 ， m 2 。 n S ： 填 充 礫 石 之 孔 隙 率 ( n S = 0.3 ~ 0.35 )。 hS ： 填 充 礫 石 深 度 。 k ： 土 壤 滲 透 係 數 ， m / hr 。. T ' ： 降 雨 填 滿 設 施 所 需 時 間 (實 用 上 取 T ' = 2hr )。 n L ： 透 水 舖 面 層 之 孔 隙 率 ( n = 0.15 ~ 0.2 )。 hL ： 舖 面 層 深 度 ， (0.05~0.1 m )。. RFVS ： 蓄 水 層 之 填 充 礫 石 體 積 ， m 3 。 RFVL ： 舖 面 層 之 骨 材 體 積 ， m 3 。. （2）水 質 體 積 (Water Quality Volume) (a) 一般算法：即排水設施淨 化 污 染 物 所 需 之 體 積 需 達 到 年 平 均 逕 流 雨 量 深 度 90%之 雨 量 ， 水 質 體 積 VWQ 計算如下式。 VWQ = PDep × RV × Ai RV = 0.05 + 0.9 ×. A AIm ； Im ≥ 0.15 Ai Ai 1- 33 -.
(45) 式中， PDep 為 平 均 逕 流 雨 量 深 度 ， 水 質 體 積 一 般 定 義 PDep = 25mm (0.025 公 尺 )。 AIm 為 不 透 水 面 積 (平 方 公 尺 ). Ai 為 集 水 區 面 積 (平 方 公 尺 )。. (b) 簡易算法： VWQ = 12.5mm × Ai. 每 公 頃 之 集 水 面 積 所 需 水 質 體 積 VWQ = 125m 3 。 （ 3） 實 例 說 明 停 車 場 面 積 0.5 公 頃 ，不 透 水 面 積 0.2 公 頃 ，雨 季 之 最 高 地 下 水 位 位 於 地 表 面 下 1.5m，基 層 土 壤 設 計 取 用 之 滲 透 係 數 2cm / hr ， 填 充 礫 石 之 孔 隙 率 n S = 0.32 ，透 水 舖 面 層 之 孔 隙 率 n L = 0.18，舖 面 層 深 度 hL = 8cm ， 上 、 下 濾 層 深 度 ， 試 設 計 一 可 處 理 該 停 車. 場 逕 流 雨 量 深 度 2.5cm 之 透 水 舖 面。該 停 車 場 可 設 計 之 最 大 蓄 水 層 深 度 hS ,Max hS ,Max = 地 下 水 位 深 度 -基 層 下 最 低 之 水 位 深 -舖 面. 深 度 -上 部 濾 層 深 度 -下 部 濾 層 深 度 =1.5-0.8-0.08-0.05×2 取 蓄 水 層 深 度 hS = 0.4m. =0.52 m. 滲完積水所需時間 T = RV = 0.05 + 0.9 ×. n × hs 0.35 × 0.4 = = 7 <24 hr ok! 0.02 k. A AIm ； Im ≥ 0.15 Ai Ai. =0.05+0.9×. 0.2 =0.41 0.5 1- 34 -.
(46) VWQ = PDep × RV × Ai. = 0.025×0.41×5000 = 51.25m 3. Georgia Stormwater Management Manual(2003) VWQ. APAV =. =. n S hS + kT ' + n L hL. 51.25 0.32 × 0.4 + 0.02 × 2 + 0.18 × 0.08. =281 m 2 CASQA (2003) APAV =. VWQ + RFVS + RFVL. =. hS + h L 51.25 + ((1 − 0.32) × 0.4 + (1 − 0.18) × 0.08) × APAV 0.4 + 0.08. APAV =360 m 2. 3.2.7 設 施 之 管 理 ： 1.透 水 性 舖 面 之 強 度 較 弱 ， 應 避 免 不 當 的 使 用 造 成 破 壞 。 2.入 滲 設 施 最 常 見 之 問 題 為 泥 砂 之 堵 塞，故 需 定 期 檢 定 其 蓄 水 及 排 水 之 功 能，每 年 雨 季 來 臨 之 前 或 合 適 之 時 間 量 測 豎 水 管 水 位，通 常 每 年 至 少 兩 次，在 逕 流 含 砂 量 高 之 地 區 則 檢 定 次 數 應 相 對 增 多。當 透 水 性 降 低 至 一 定 程 度 時，應立即進行清洗。 3.舖 面 清 理 的 時 候 最 好 使 用 吸 塵 和 高 壓 灑 水 兩 道 程 序 。 4.在 堵 塞 情 況 嚴 重 時， 透 水 性 舖 面 之 舖 面 層 、 濾 層 等 可 能 必需換新，蓄水石層則需沖洗或更換。 5.定 期 修 剪 組 合 舖 面 開 孔 的 草 高 。. 1- 35 -.
(47) 3.3 乾 式 草 溝 3.3.1 目 的 ： 乾式草溝設計目標為藉由攔阻、過濾與提升入滲率、減 低逕流速度來控制洪峰流量及補注地下水。欲將水質體積量 在草溝底部能夠完全過濾及入滲，通常需依現地或以人工方 式將目前現地的土壤改善或使用客土以達到此目標。. 3.3.2 材 料 ： 植生材料盡量使用當地既有之植物，涵蓋植生種子、噴 植材料、草苗、草皮等。草溝底部之上層一般為為砂土及壤 土組成，中間緩衝層為砂質壤土與礫石混合，最下層為礫石 層及縱向多孔的透水管路。. 3.3.3 位 置 ： 當設計一乾式草溝時，主要考量為土質、容量、抗沖蝕 能力以及植生草溝容量應該依據每年洪峰成長週期能減少 最大流速為考量。設置地點之集水區面積一般不超過 2 公 頃 ， 季 節 性 高 水 位 以 不 達 到 地 面 下 0 .6 m ， 草 溝 的 縱 向 坡 應 該 儘 可 能 接 近 零 ， 並 不 超 過 5％ 。 另外需要注意的地方包括在規劃水質草溝時應該注意土 地取得、維護需求與土壤特徵等方面。現地地形應該允許草 溝設計有足夠的坡度與橫斷面積以維持不造成沖蝕的流 速，並能截留住定量逕流體積。土壤應該要依水質草溝種類 而定。某些情況下，現地土壤必須重新配置以符合乾式草溝 與植草生物濾層草溝。. 3.3.4 應 用 ： 1- 36 -.
(48) 現地地形與土質狀況會決定施用草溝的形式，在地形上 應該設計有較緩的坡度與足夠橫斷面積以免水流過快導致 沖蝕。多孔隙土壤可用來施作乾式草溝以及植草式生物濾 層，而排水力較差的土壤則可來施用濕式草溝。水質草溝的 目的在於節留洪水並淨化水質，但亦具有傳輸洪水至下游的 附加功能。乾式草溝主要乃依現地或後來置入土壤的入滲機 制。溼式草溝藉由沉澱物累積與移除機制移除污染物，若有 橫向入流，則可利用緩坡或碎石胎（小卵石）隔板，每個排 水口應該施行出口保護，以避免侵蝕。. 3.3.5 缺 點 ： 佔地面積之比例大、維護不易且成本高，路旁草溝易受 停車破壞。. 3.3.6 設 計 ： 1.乾 式 草 溝 之 規 劃 設 計 原 則 （ 1）水 文 逕 流 量 估 計 應 該 具 有 容 納 25 年 洪 水 的 能 力 ， 且能承受 2 年暴雨事件的沖蝕。 （ 2）逕 流 之 水 質 體 積 量 WQ V 需 在 24 小 時 之 滯 留 時 間 內 經 由 草 溝 部 完 全 過 濾 及 入 滲 [Colorado Department of. Transportation,. 1992][Georgia. Stormwater. Management Manual, 2003]。 （ 3） 入 流 管 道 的 沉 澱 前 池 處 理 ， 沉 澱 前 池 體 積 需 能 容 納 不 透 水 面 積 0.25cm 降 雨 深 度 之 逕 留 雨 量 [Georgia Stormwater Management Manual, 2003] [2000 Maryland Stormwater Design Manual, Maryland Department of the Environment ]， 可 以 維 護 草 溝 的 過 濾 與 入 滲 1- 37 -.
(49) 功 能，若 有 橫 向 入 流，則 可 利 用 緩 坡 或 碎 石 胎（ 小 卵石）隔板。 （ 4）在 水 流 流 過 草 溝 時，利 用 逐 步 入 滲 而 控 制 逕 流 體 積 （ 5） 乾 式 草 溝 下 部 應 該 有 75 公 分 厚 ， 包 含 入 滲 、 緩 衝 及 礫 石 層 ， 其 中 緩 衝 層 及 礫 石 層 厚 度 各 約 15 公 分 厚。 （ 6） 入 滲 層 組 成 為 砂 土 及 壤 土 約 各 佔 一 半 。 （ 7）乾 式 草 溝 橫 斷 面 上 部 為 拋 物 線 或 梯 形 形 狀，其 斷 面 兩 邊 之 邉 坡 比 要 小 於 3：1(橫 向：縱 向 )，且 底 部 寬 度 不 超 過 2.5 公 尺 [2000 Maryland Stormwater Design Manual, Maryland Department of the Environment ]。 （ 8）小 型 矮 壩 設 計 目 的 在 於 攔 砂、提 高 水 位 及 提 供 水 質 體 積 滯 留 時 間 等，但 相 鄰 之 小 型 矮 壩 間 水 位 高 程 差 最 好 不 要 超 過 0.6m 或 水 質 體 積 水 位 面 下 降 至 地 表 時 間 以 不 超 過 24 小 時 為 原 則 。 （ 9）多 孔 集 排 水 管 之 設 計 尺 寸 需 具 有 6 小 時 內 排 除 水 質 體 積 量 ( WQ V ) 之 集 排 水 能 力 [Georgia Stormwater Management Manual, 2003]。 (10) 矮 壩 本 體 及 壩 址 結 構 設 計 ， 需 滿 足 建 築 規 範 要 求，壩址需預防滲流作用導致壩體結構破壞。 WQV ≤ 0.6m. (a)縱 斷 面 1- 38 -.
(50) ≤1. WQV. b ≤ 2.5m. (b) 橫 斷 面 a-a 圖 3.3.1 乾 式 草 溝 示 意 圖 2.乾 式 草 溝 之 設 計 依 據 （ 1） 逕 流 係 數 R V （a）內政部營建署「市區道路工程規劃及設計規範之研 究」： 表 3.3.1 逕流係數表（依據透水與否） 逕流係數 C 值. 暴雨持續時間（分）. 不透水地面. 透水地面. 5. 0.50. 0.10. 10. 0.60. 0.20. 20. 0.80. 0.34. 30. 0.85. 0.40. 45. 0.90. 0.45. 60. 0.94. 0.50. 註：1.瀝青路面逕流係數採用固定值 0.85 2.摘自內政部營建署「市區道路工程規劃及設計規範之研究」. （b）Georgia Stormwater Management Manual RV = 0.05 + 0.9 ×. A AIm ； Im ≥ 0.15 Ai Ai. 式中， AIm 為 不 透 水 面 積 (平 方 公 尺 ) 1- 39 -.
(51) Ai 為 集 水 區 面 積 (平 方 公 尺 ). （2）水 質 體 積 (Water Quality Volume) (a) 一般算法：即排水設施淨 化 污 染 物 所 需 之 體 積 需 達 到 年 平 均 逕 流 雨 量 深 度 90%之 雨 量 ， 水 質 體 積 VWQ 計算如下式。 VWQ = PDep × RV × Ai. 式中， PDep 為 平 均 逕 流 雨 量 深 度 ， 水 質 體 積 一 般 定 義 PDep = 25mm (0.025 公 尺 )。. (b) 簡易算法： VWQ = 12.5mm × Ai. 每 公 頃 之 集 水 面 積 所 需 水 質 體 積 VWQ = 125m 3 。 （ 3） 地 下 水 補 助 體 積 ReV ReV = S × RV × Ai. 式中， S為地下水之補助因子，依土壤滲透性等質地之. 不 同 分 為 A,B,C,D 四 類 。 表 3.3.2 土 壤 滲 透 性 質 表 土壤水文. 質地成份. 滲透性. 補注因子 ( cm ). A. 砂、砂質壤土. 高滲透性且不易 產生逕流. 1.00. B. 粉質壤土、壤土. 滲透性良好. 0.66. C. 砂質粘壤土. 低滲透性. 0.33. D. 黏壤土、粉質黏壤土、 非 常 低 滲 透 性 輕 砂質黏土、黏土 易產生逕流. 1- 40 -. 0.18.
(52) （ 4） 小 型 矮 壩 (Check Dam)： 目 的 在 於 攔 砂 、 提 高 水 位 及增加水質體積量之滯留時間等，相鄰矮壩之水位 高 程 差 ∆h 以 不 超 過 0.6m 或 液 面 水 位 下 降 至 地 表 面 時 間 以 不 得 超 過 24 小 時 為 原 則 。 矮壩與矮壩間距離 L ch = ∆h / S. 液面水位下降高度 ∆h ' ≤ k × TS. 式中， k 為 土 壤 滲 透 係 數 ( cm / hr )。. TS 為 滯 留 時 間 (hr ) 。 S 為縱向斜坡坡度。. （ 5） 溢 流 堰 (Overflow Weir)： 矮 壩 壩 頂 溢 流 出 口 必 須 提 供 重 現 期 距 25 年 暴 雨 強 度 之 降 雨 量 ， 設 溢 流 出 口 處 水 深 為 h2 ， 則 矩形斷面： q weur = 1.767 Bh2 h2 [水 土 保 持 手 冊 -工 程 篇 ,2006] = 0.4 Bh2 gh2. [Georgia. Stormwater. Management. Manual,EPA] 式中， B ：矩形溢 流口寬度。 q weir ：溢 流 出 口 排洪量( m 3 / sec )。. g ：重力加速度 9.8 m / sec 2 。. 梯 形 斷 面 [水 土 保 持 手 冊 -工 程 篇 ,2006]：. 1- 41 -.
(53) q weir =. 2 C weir (2 Bu + 3B0 )h2 2 gh2 15. 式中， Bu ：梯形上邊長(m)。 B0 ：梯形下邊長(m) 。 C weir ：梯 形 斷 面 堰 流 係 數 ， 取 0.6。. （ 6） 多 孔 集 排 水 管 (Orifice Pipe)： 多 孔 集 排 水 管 位 於 乾式草溝滲透性土壤底部，其設計目標需具有 6 小 時 (draw-down time)內 排 除 水 質 體 積 量 ( WQ V )之 排 水 能 力 [Georgia Stormwater Management Manual, Appendix D-5, 2003] 。 q ori = CAori 2 g∆h =. VWQ T. 式中， C：集排水管流量係數。. A ori ： 集 排 水 管 截 面 積 (=. π 4. 2 d ori )。. d ori ： 集 排 水 管 內 徑 。. T：排水時間。. （ 7） 前 池 體 積 (Pretreatment)： 草 溝 前 池 體 積 ( V pre )必 須 能 容 納 不 透 水 面 積 2.5 mm 之 逕 流 雨 量 深 度 。 3.實 例 說 明 某 娛 樂 中 心 集 水 區 面 積 為 1.5 公 頃 ， 開 發 後 不 透 水 面 積 為 0.6 公 頃 ， 集 水 區 縱 向 與 橫 向 比 值 約 等 於 3， 年 平 均 降 雨 量 2126.2mm，縱 向 斜 坡 坡 度 0.01，集 流 時 間 t = 5 min ， 草 溝 底 部 砂 質 壤 土 入 滲 率 k = 3.0 cm / hr 。. 1- 42 -.
(54) 設縱向長度為 L， 則橫向長度 B = L/3 L × B = 15000m 2 L =212 m. 若 草 溝 設 計 於 縱 向 ， 長 度 L 假 設 為 212 m (若 集 水 區 有 分 流 ， 則 依 各 分 流 區 域 之 入 流 量 ， 據 以 設計各區域之草溝長度及斷面) 降雨強度： 取 t = 5 min ， 求 25 年 一 次 無 因 次 降 雨 強 度 為 2. I. 25 60. 2126.2 ⎛ ⎞ =⎜ ⎟ = 89.18 ⎝ 25.29 + 0.094 × 2126.2 ⎠ 2. 2126.2 ⎞ ⎛ A=⎜ ⎟ = 20.538 ⎝ − 189.98 + 0.31 × 2126.2 ⎠ B = 55 2. 2126.2 ⎞ ⎛ C =⎜ ⎟ = 0.620 ⎝ − 381.71 + 1.45 × 2126.2 ⎠ 2. 2126.2 ⎞ ⎛ G=⎜ ⎟ = 0.549 ⎝ 42.89 + 1.33 × 2126.2 ⎠. 2126.2 ⎛ ⎞ H =⎜ ⎟ = 0.307 ⎝ − 65.33 + 1.836 × 2126.2 ⎠. 重現期距： T = 25 年. I 725 = 89.18 × (0.549 + 0.307 × log 25) × 20.538 / (5 + 55). 0.620. = 141.7. 開發後逕流係數： 依 據 內政部營建署「市區道路工程規劃及設計規範之研究」 C = (0.94 × 0.6 + 0.5 × (1.5 − 0.6)) / 1.5. =0.676. (control) 1- 43 -.
(55) 依 據 Georgia Stormwater Management Manual(2003) C(= RV ) = 0.05 + 0.9 × =0.05+0.9 ×. AIm Ai. 0.6 =0.40 1.5. 尖峰入流量： 取 C = 0.676 計算開 發 後 25 年 發 生 一 次 之 尖 峰 入 流 量 ： Q inp =. 1 × 0.676 × 141.7 × 1.5 = 0.40 m 3 / sec 360. 水 質 體 積 (Water Quality Volume)： VWQ = PDep × RV × Ai = 0.025 × 0.676 × 15000. = 254m 3. 補助地下水體積： ReV = S × RV × Ai -2. =0.66×10 ×0.676×15000 =66.9 m 3 乾 式 草 溝 需 儲 存 水 體 積 V = max(VWQ , ReV ) =254 m 3 矮壩設計： 相 鄰 矮 壩 之 水 位 高 程 差 假 設 ∆h =0.5 m ， 區 段 左 右 水 深 分 別 為 0.6 m 及 0.1 m ， 則 草 溝 水 質 水 位 之 平 均 深 度 h =0.35 m 。. 矮壩與矮壩間之區段距離計算如下 L ch = h1 / S =0.5/0.01=50 m. 矮 壩 總 數 目 N ch = [ L / Lch ]=[212/50]=4 個. 1- 44 -.
(56) Lch = 5m. ∆h = 0.5m. 圖 3.3.2 矮 壩 設 計 圖 乾式草溝斷面設計： 草 溝 側 邊 邊 坡 斜 率 假 設 為 4： 1 (水 平 ： 垂 直 )則 水 質 水位平均面積 A WQV = VWQ / L =254/212=1.2 m 2 b = AWQV / h = 1.2/0.35=3.43 m. ( b +( b +2×4.0× h ))/2=3.43 底部滲透土壤或客土寬度 b = 2.0 m ＜ 2.5 m. ok!. 水 質 水 位 之 平 均 水 面 寬 度 (矮 壩 與 矮 壩 中 間 位 置 ) b = b + 2 × 4.0 × h = 2.0+2×4.0×0.35=4.8 m. 矮 壩(溢 流 堰 出 口 )處之水面寬度 b ' = b + 2 × 4.0 × h1 = 2.0+2×4.0×0.6=6.8 m. 檢 核 草 溝 於 24 小 時 內 水 面 下 降 之 最 大 深 度 ∆h ' = k × TS =3.0×24 ×. 2 =42 cm ＞ h 3.43. ok!. 溢流堰設計： 溢 流 堰 必 須 讓 重 現 期 距 25 年 暴 雨 強 度 之 降 雨 量 安 全 溢過壩頂 Q = 0.4 m 3 / sec 1- 45 -.
(57) 設 溢 流 堰 出 口 寬 度 B=1.6 m ， 水 面 高 度 為 h2 =0.35 m ， 則 q weur = 1.767 Bh2. 3/ 2. q weir = 1.767×1.6× 0.35 3 / 2. =0.59 m 3 / sec ＞ Q = 0.4 m 3 / sec. ok!. 草溝底部集排水管設計： 確 保 草 溝 於 24 小 時 內 將 水 質 體 積 液 面 之 水 位 下 降 至 地表面水面，草溝底部可加開孔之集排水管，此集排 水管應具有 6 小時內排除水質體積量之排水能力。 q ori =. VWQ T. =. 245 = 0.01134 m 2 / sec 6 × 3600. 集排水管流量係數 C = 0.6 [Georgia Stormwater Management Manual, Appendix. D-5, 2003] 0.6. 2 πd ori 2 × 9.8 × 0.5 =0.01134 4. d ori = 0.088 m. 使 用 內 徑 9 cm 之 集 排 水 管 b ' = 6.8m B = 1.6m. WQV. h2 = 0.35m hL = 0.6m 0.75m. b = 2.0m. 圖 3.3.3 草 溝 底 部 集 排 水 設 計 圖 前池體積計算： V PRE = 2.5 × 10 -3 × 6000 =15 m 3 1- 46 -.
(58) 若有 3 個橫向入口且各入口之集水面積假設相等，則 每 個 入 口 之 前 池 (pretreatment)體 積 為 15/3=5 m 3 。. 3.3.7 設 施 之 管 理 ： 1.草 溝 需 定 期 檢 定 其 蓄 水 及 排 水 之 功 能 ， 當 透 水 性 降 低 至 一定程度時，應立即進行清洗。 2.水 質 草 溝 應 該 檢 視 其 坡 面 的 完 整 度 、 土 壤 水 分 、 植 生 狀 況、土壤穩定、土壤壓縮、土壤沖蝕、積水與沉澱的情 況。在堵塞情況嚴重時，草溝濾層、透水管等可能必需 換新，礫石層則需沖洗或更換。 3.草 溝 的 每 個 排 水 口 應 該 施 行 出 口 保 護 ， 以 避 免 侵 蝕 。 4.建 構 第 一 年 的 前 幾 個 月 應 該 多 做 幾 次 檢 視 以 確 保 植 物 生 長。. 1- 47 -.
(59) 3.4 濕 式 草 溝 3.4.1 目 的 ： 水質草溝設置目的在於截留洪水並以天然的植物作為淨 化水質、阻絕及吸收污染物與控制水量的生態工法理念，主 要目的則在將其水流速度減緩至不損壞渠道或造成邊坡沖 蝕的速度、控制逕流量、截排分流與滯留洪峰流量等。依草 溝組合方式之不同可分為簡易草溝與複式草溝，當逕流量低 時可採用簡易草溝，但對於鬆軟土質或逕流量大且溝斷面無 法加大時可採用複式草溝。 水質草溝另因需求不同可分為溼式草溝與乾式草溝。溼 式草溝藉由沉澱物累積與移除機制來移除污染物，亦可藉由 溼地植物的攔阻及攝入作用達到此效果，溼式草溝尺寸應該 能截留全部的逕流量。. 3.4.2 材 料 ： 植生材料盡量使用當地既有之植物，涵蓋植生種子、噴 植材料、草苗、草皮等，複式草溝溝底之舖設材料以現地出 產之天然石材為原則，須質地堅硬、無明顯風化、裂縫或其 他結構上之缺點者。 草種應該選擇能夠生長均勻、茂密的種類，使能儲留水 份。排水不良的土壤則需要選擇能適應濕地環境的種類。 主 要 石 材 之 粒 徑 應 不 小 於 7.5cm。 填 縫 所 使 用 之 石 子 粒 徑 應 不 小 於 0.5cm， 且 不 得 大 於 3cm， 若 現 地 材 料 不 足 時 ， 可 用 其 他 硬 式 材 料 (如 植 草 磚 )代 替 ， 但 不 得 含 污 染 物 。. 3.4.3 位 置 ： 1- 48 -.
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