雨 水 滯 蓄 設 施 雲 端 系 統 擴 充 與 推 廣 應 用 內 政 部 建 築 研 究 所 委 託 研 究 報 告 ( 年 度) 106
雨水滯蓄設施雲端系統擴充與推廣應用
內 政 部 建 築研 究 所 委託 研究 報 告
中華民國 106 年 12 月
PG10601-0617
雨水滯蓄設施雲端系統擴充與推廣應用
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、徐郁涵 研 究 助 理 ： 曾韋緐、簡大鈞、黃雅琪 研 究 期 程 ： 中華民國 106 年 1 月至 106 年 12 月 研 究 經 費 ： 新臺幣 139.54 萬元內政部建築研究所委託研究報告
中華民國 106 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）目次
目次
目次
... I
表次
... III
圖次
... V
摘要
... VII
Abstract ... XIII
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 ... 12
第 三 節 法 規 與 技 術 規 範 ... 15
第 四 節 雲 端 操 作 系 統 相 關 研 究 ... 25
第三章 雨水滯蓄設施雲端系統應用 ... 33
第 一 節 適 用 範 圍 ... 33
第 二 節 分 析 流 程 及 相 關 理 論 ... 34
第 三 節 系 統 架 構 ... 62
第 四 節 系 統 功 能 介 紹 ... 74
第 五 節 出 流 管 制 功 能 介 紹 ... 86
第 六 節 系 統 特 點 及 其 擴 充 性 ... 88
第 七 節 系 統 移 轉 與 維 護 管 理 ... 90
第四章 系統平台推廣 ... 95
第 一 節 系 統 推 廣 措 施 ... 95
第 二 節 教 學 影 片 ... 97
第 三 節 推 廣 說 明 會 ... 97
第五章 結論與建議 ... 101
第 一 節 結 論 ... 101
第 二 節 建 議 ... 103
附錄一 審查意見回覆 ... 105
附錄二 歷次審查意見回覆 ... 109
附錄三 工作會議紀錄 ... 121
附錄四 專家座談會會議紀錄 ... 125
附錄五 新北市政府水利局訪談及推廣投影片 ... 135
附錄六 雨水滯蓄設施雲端設計與管理平台操作說明 ... 139
附錄七 雨水滯蓄設施雲端系統推廣說明會計畫書 ... 163
附錄八 雨水滯蓄設施雲端系統推廣說明會宣傳簡介 ... 167
附錄九 雨水滯蓄設施雲端系統推廣說明會課程投影片 ... 169
附錄十 系統平台操作手冊 ... 191
附錄十一 專有名詞說明 ... 275
參考書目 ... 277
表次
表次
表 2-1 各單位相關滯蓄設施名稱及分類彙整表 ... 8
表 2-2 滯蓄設施分類與定義表 ... 11
表 2-3 相關法規彙整表... 18
表 2-4 法規標準類別彙整表 ... 24
表 2-5 雲端運算五大特徵 ... 26
表 2-6 雲端運算三種服務模式 ... 27
表 2-7 災害防救災雲端計畫架構 ... 30
表 3-1 統一土壤分類與土壤滲透係數
k值對照表... 44
表 3-2 土壤最終入滲率及滲透係數
k值簡易對照表 ... 44
表 3-3 SCS 法之曲線值 ... 50
表 3-4 SCS 法水文臨前狀況之曲線值 ... 51
表 3-5 SCS 曲線號碼表 【AMC II】 ... 51
表 3-6 台灣土壤性質分類表 ... 52
表 3-7 國土利用與 SCS 土地利用情況對應表 ... 53
表 3-8 SCS 無因次單位歷線法之時間與洪峰時間比及流量與洪峰流量比表 ... 57
表 3-9 系統資料表說明... 66
表 3-10 已介接資料說明 ... 73
表 3-11 Web-GIS 雲端系統功能 ... 75
表 3-12 系統分析成果表單 ... 82
表 3-13 伺服器規格建議 ... 90
表 3-14 壓力測試一測試結果 ... 92
圖次
圖次
圖 1-1 研究流程圖 ... 6
圖 2-1 雲端運算架構示意圖 ... 25
圖 3-1 雨水滯蓄設施量體配置設計分析主要流程 ... 36
圖 3-2 雨水滯蓄設施規劃設計作業程序 ... 39
圖 3-3 水文分析流程圖... 41
圖 3-4 初期降雨損失量、有效降雨總量與入滲總量 ... 49
圖 3-5 SCS 法有效降雨計算 ... 49
圖 3-6 SCS 無因次單位歷線示意圖 ... 57
圖 3-7 一階朗吉-古達法 ... 59
圖 3-8 系統平台架構示意圖 ... 63
圖 3-9 土城區雨水下水道人孔設計流量建置空間分布圖 ... 71
圖 3-10 系統主畫面 ... 75
圖 3-11 帳號申請與登入平台功能畫面 ... 77
圖 3-12 專案管理平台功能畫面 ... 78
圖 3-13 空間分析平台功能畫面 ... 79
圖 3-14 規劃設定平台功能畫面 ... 80
圖 3-15 水文分析平台畫面 ... 81
圖 3-14 都市逕流分擔及出流管制示意圖 ... 87
圖 3-15 出流管制成果表單示意圖 ... 87
圖 4-1 雨水滯蓄設施雲端管理平台說明會 ... 98
圖 4-2 雨水滯蓄設施雲端設計平台說明會 ... 99
摘要
摘要
關鍵詞：雨水滯蓄設施、雲端操作系統、水文分析工具、複合型設施運用 一、研究緣起 由於都市化迅速發展，透水面積逐漸減少，造成地表逕流量增加，加上近年來受 氣候變遷之極端降雨影響，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， 制訂「流域綜合治理特別條例」，以不增加下游河川、排水系統負擔為原則，持續推動 逕流分擔及出流管制之措施，加強工程與非工程之治水政策，其中雨水滯蓄設施為都 會區基地開發之重要減災手段。 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、土地使用特性，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。內政部建築研究所 105 年 「雨水滯蓄洪設施型式量體配置 Web-GIS 雲端操作系統之建置」，已利用 Web-GIS 技 術整合水文分析方法、政府開放資料、雨水下水道人孔流量資料，以及相關法規限制， 針對都市計畫區面積 2 公頃內之基地開發，建置複合型滯蓄設施配置之分析工具。然 而依據「流域綜合治理條例」，設計者於基地設計規劃之時，應納入綜合治水理念之考 量；此外，依建案設計配置之需求，基地雨水出流有可能排放至兩個以上的排水出口， 故如何使系統之運算功能與操作介面更趨完善、完備，並推廣與落實於實際應用，以 使建築從業人員與政府機關管理人員能清楚瞭解系統功能與操作方式，乃為一項重要 的工作。 本研究以前二年完成之研究成果為基礎，以新北市全區為研究範圍，考量同一建 案內，不同基地排水系統之雨水滯蓄設施配置情況，建置複合式基地運算功能，並配 合流域綜合治理政策，納入出流管制計算機制，藉此考慮開發基地周圍雨水下水道、 區域排水系統之允許排放量。此外，亦優化 Web-GIS 雲端系統之系統操作介面與功能， 並製作相關教學影片及辦理推廣說明會，藉此提升建築從業人員與政府機關管理人員 之使用意願，以減省雨水滯蓄設施設計與管理工作所需之時間與人力。二、研究方法及過程 本研究以前兩年完成之成果為基礎，蒐集國內外有關雨水滯蓄設施容量配置、實 際案例、法規與技術規範、雲端操作系統等相關資料及制度規範，進行系統化整理與 資料分析，據以增修前期報告之內容。前期研究中提出之雨水滯蓄設施規劃設計作業 程序及水文分析流程，僅允許基地之出流量排放至單一出口，然而考量同一建案內， 基地出流之實際排放情況可能為兩個以上之不同排水出口，研究中以上述成果為基礎， 建置複合式基地運算功能，提供規劃設計者多個出流配置選擇，以此獲得更符合於實 際情況之雨水滯蓄設施量體配置。 由於政府正持續推動流域綜合治理計畫，期透過上游保水、中游減洪、下游防洪 之策略，達成流域綜合治理之目標，以降低水患發生機率。本系統納入出流管制計算， 提供檢核機制，評估基地開發後是否造成下游排水系統負擔，並舉辦專家座談會議， 彙整專家提出之意見與建議，進行複合型基地運算功能與出流管制計算機制之修正， 以及雲端操作系統介面優化，並擴充新北市全區為研究範圍，以使系統功能更趨完善。 研究中並錄製詳細之系統操作教學影片及增修系統操作手冊放置於網路空間，同時舉 辦雨水滯蓄設施雲端管理與設計平台之說明會，針對建築師、專業人員、中央及地方 政府相關人員進行系統應用技術與操作之推廣說明，協助建築從業人員瞭解系統各項 操作功能，進而落實系統之實際應用。 三、重要發現 本研究完成國內外雨水滯蓄設施與雲端系統相關資料蒐集工作，並依據所蒐集之 資料進行研析工作。研究中以前兩年研究成果為基礎，建置複合式基地運算功能，並 建立出流管制計算機制、召開專家座談會、舉辦推廣說明會、擴充雲端操作系統功能 與優化介面、操作案例示範、增修使用手冊，並且參考專家提出之意見與建議，進行 雲端操作系統修正；茲就計畫成果說明如下。 1、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，做系統化整理與資料分析，並據以增修前期報告之內容，本系統 之適用範圍以都市計畫區單一建築開發基地面積 2 公頃以下之小型開發行為為主， 依據現行各項法規綜合整理，可分為：(1)貯留標準，(2)放流標準，(3)保水標準，
摘要 以及(4)綜合治水標準等四項。考量各縣市對於貯留標準之規定不盡相同，故又可 分為(a)貯留池體積得與保水設施體積合併計算，(b)貯留池體積與保水設施體積不 得合併計算等兩種情形。有關放流標準部分，目前僅新北市與臺北市訂定相關標準。 而保水標準部分，乃是以保水指標為評估標準，其表示建築基地涵養雨水與貯留滲 透雨水的性能標示，屬綠建築之基準，適用於新建建築物。另外，現行綜合治水標 準雖未有強制性規定，然考量政府目前正在推動綜合治水之理念，亦即土地開發以 不增加下游排水系統負擔為原則，故一併納入考量以供參酌。此外，105 年 12 月 28 日新北市公布實施「新北市透水保水自治條例」，唯設置透水保水設施之「透水 保水技術規則」尚在審定，最快將可能於 106 年底公布實施，後續將視相關法規之 更新，進行系統檢核之調整。 2、建置複合式基地運算功能 以前期計畫案成果之「雨水滯蓄洪設施量體配置 Web-GIS 雲端操作系統」為 基礎，考量同一建案內，基地出流之排放情況可能為兩個以上之不同排水出口，建 置複合式基地運算功能。使用者選擇雨水下水道人孔作為基地排放出口，同時系統 允許使用者選擇複數出口，進行雨水滯蓄設施規劃布設之程序，而設施間上下游關 係以下拉式選單方式選定。最後，水文分析模組將依據出口疊加各滯蓄設施之逕流 歷線及未流經滯蓄設施範圍之逕流歷線，提供系統執行輔助檢核之程序。 3、建立出流管制計算機制 基於流域綜合治理原則，基地開發以不造成河川、下游排水系統負擔為原則， 設置雨水滯蓄設施將可減少都市地區尖峰出流量。本研究已依據前期研究案成果 之雨水下水道人孔流量資料庫，建立出流管制計算機制。主管機關若將早期雨水滯 蓄設施審核之建築基地開發案予以建檔，系統則可對整個示範區執行排水系統控 管，以達流域綜合治理之目標。 4、雲端操作系統功能擴充與介面優化 本年度系統共擴充 5 項功能，分別為地籍圖匯入、座標輸入、客製化表單產 製、虛擬人孔及自訂檢核標準設定功能，前兩項基地劃設功能為輔助使用者能夠更 精確的完成基地劃設；客製化表單產製功能則針對新北市政府雨水滯蓄設施及透
水保水審查表單完成客製化產製，讓使用者可直接產製審查表單，方便後續審查作 業之進行。虛擬人孔功能可讓尚無雨水下水道人孔的地區，使用本系統進行雨水滯 蓄設施規劃設計，待後續雨水下水道人孔資料建置完成，即可執行出流管制之作業。 而自訂檢核標準之設定功能，乃在允許管理單位分別建置貯留標準、放流標準及保 水標準之設定，故縣市政府若進行法規的修訂，則可藉由此功能完成檢核標準的更 新。最後本計畫同時針對系統功能擴充後之操作介面進行優化，務求讓建築從業人 員使用本系統進行雨水滯蓄設施規劃設計的同時，能夠有良好的操作體驗，進而增 加建築從業人員的使用意願。 5、操作案例示範 為使系統平台可讓使用者快速的上手，本研究錄製教學影片，並放置於公開網 路空間提供使用者觀看。教學影片分別針對基地劃設、土地使用分區判別、基地排 水出口選擇、雨量站選擇，以及雨水收集範圍與雨水滯蓄設施布設進行簡單易懂的 示範及說明，幫助使用者在短時間內，瞭解系統相關操作，以協助使用者進行雨水 滯蓄設施規劃設計。 6、增修使用手冊 本年度因系統功能的擴充及水文分析方式的變更，連帶地更動了系統的操作 介面，因此使用手冊針對系統更動部分進行修訂，並增加了地籍圖上傳與座標輸入 的基地劃設功能、虛擬人孔功能，以及管理平台操作等項目的詳細說明及操作流程， 而修訂完成之使用手冊，將置於系統平台網頁供使用者下載閱覽。 7、整合滯蓄設施與區域排水水文分析方式 都市計畫區內土地開發分為小型開發行為(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)，因此整合不同尺度排水系統之水文分析方法，為發展都 市排水管理系統之重要目標。本研究採用「排水計畫書洪峰流量與減洪量體計算方 法」之降雨逕流分析方法，可針對都市計畫區內不同尺度開發基地進行降雨逕流模 擬，瞭解都市開發後排水系統之通洪能力。
摘要 四、主要建議事項 建議一 雨水滯蓄設施雲端管理與設計平台之建置應用：中長期建議 主辦機關：內政部營建署、直轄市及各縣市政府 協辦機關：內政部建築研究所 開發基地面積未達 2 公頃之開發行為，依據「建築技術規則」或直轄市、縣(市)政 府規定等，由主管機關進行審查，本系統可提供建築從業人員於都市計畫區開發基地 面積未達 2 公頃之開發行為進行雨水滯蓄設施規劃設計，以及針對都市計畫區之雨水 下水道人孔進行出流管制作業，提供主管機關掌握都市開發後排水系統之通洪能力。 建議營建署及各縣市政府之建管單位，採用本系統執行雨水滯蓄設施規劃設計與管理 作業，將可迅速掌握都市排水系統之通洪能力。 建議二 訂定出流管制相關法規：中長期建議 主辦機關：經濟部水利署、內政部營建署、直轄市及各縣市政府 協辦機關：內政部建築研究所 依據「流域綜合治理特別條例」，為降低土地開發之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。「排水計畫書洪峰流量及減洪量體計算方法」 及「建築技術規則」雖已明定開發基地減洪之量體及其計算方法，但是仍然沒有針對 流域出流管制做明確法規制定，然而唯有控制各排水系統之入流量，才可能達到不增 加下游河川、排水系統負擔之目標。建議中央主管機關及各縣市政府應儘速訂定明確 之出流管制法規規範，以確實達成流域總合治水之目的。 建議三 流域總和治水分析工具-都市排水管理系統之建立：中長期建議 主辦機關：經濟部水利署、內政部營建署
協辦機關：內政部建築研究所 依目前法規規定，開發基地面積大於 2 公頃之大型開發行為，需提送二階段排水 計畫書審查，而開發基地面積未達 2 公頃之小型開發行為，則依據「建築技術規則」 或直轄市、縣(市)政府規定等，由建管單位審查。都市計畫區之開發行為必然包含大型 與小型基地開發，為使系統之出流管制功能可正確掌握都市排水系統之通洪能力，大 型開發行為與小型開發行為計算方法之整合，乃為發展都市排水管理系統之必要項目。 目前本系統已採用「排水計畫書洪峰流量及減洪量體計算方法」所指定之降雨逕流演 算方法，完成水文分析方法的整合，若中央權責單位能夠完成後續待整合之項目，則 可完成都市排水與區域排水運算系統的整合，以達流域總合治水之目標。
Abstract
Abstract
Keywords: stormwater detention facility, cloud operating system, hydrologic analysis tool, application of compound facilities
Background and objectives
Rapid development of the cities and decreased of permeable areas have resulted in increasing runoff peak in major cities. The change of runoff characteristics increases the flood risk and reduces the resilient ability of the city for 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 structure and non-structure 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. In 2016, the Architecture and Building Research Institute (Ministry of the Interior) has conducted “The web-GIS cloud-operating system for the design of stormwater detention facility design.” Based on web-GIS technology, the research has integrated hydrological analysis methods, government open datasets, and sewer capacity datasets to develop a platform for detention facilities design in a developing site less than 2 hectares. In order to comply with the regulation for disaster reduction, compound detention facilities should be installed in new developing sites following the Regional Runoff Allocation and Allowable Outflow Discharge Regulations.
Based on the research results from the previous projects, different types of developing sites have been considered in the revision of the platform, and the New Taipei City was selected as a test site in this year project. The allowable outflow discharge standard based on the integrated basin management policy has been included in the regulatory compliance to
further consider the nearby sewer and/or drainageway capacity. Moreover, the platform allows architects to assign more than one outlet for detention facilities in a compound base, and the cloud-operating system has also been optimized.
Method and approach
In this study, a design procedure for stormwater detention capacity allocation has been developed based on the 1st-yr and 2nd-yr project results. Literatures related to the classification of stormwater detention facilities, technical specifications, and cloud operating system were collected. In previous research, determining the stormwater detention capacity and hydrological analysis methods allow architects to assign one outlet for the detention facility in compound bases. However the compound bases may have more than one outlet in the same build case, the platform can allow architects to assign more than one outlet for the detention facility. Then the system can consider the detention facility drain to different drainage system and provide architects to choose the correct outlet deploy to conform the actual situation.
In order to decrease flood occurrence rate in the urban planning district, government has proposed an integrated watershed management plan for the regulation of Regional Runoff Allocation and Allowable Release Flow The system provide the allowable outflow discharge standard function to estimate the load which is caused by compound base development. Two expert forums were held in this year. Suggestions proposed by the experts were detailed discussed and used to revise the cloud operating system. The instruction video and user’s manual for the cloud-operation system was developed and could download in cloud-operation system. Detention facility cloud system promotion seminar were held in October. This seminar invited government, architects, civil engineers and hydraulic engineers to realize how to operate this system.
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 of sewer information at Tucheng District, and
Abstract developed cloud operating system based on the result of previous project and the suggestions from the two expert forums for detention facility design. The main results obtained from this study can be summarized as follows:
1. Reviewing relevant literatures
This study collected and analyzed relevant literatures for the design of detention facility and cloud operating system. The relevant regulation for detention facilities can be classified into four categories as: (1) detention storage standard, (2) allowable release flow standard, (3) retention storage standard, and (4) integrated flood control regulation. Considered local government may have different regulations, the detention storage standard was separated into: (a) both the detention pond volume and the volume of the water retention facility can be counted, and (b) the volumes of detention pond and water retention facility should be counted separately. For the allowable release flow standard, currently only Taipei City and New Taipei City have related standards. The retention storage standard was applied to new buildings that considering the infiltration capacity and the retention of the water in the building basements. Furthermore, an auxiliary check according to the Integrated Flood Control Regulation is also provided in the platform, although this regulation has not been compulsory performed. In considering that revised regulations has been implemented by the New Taipei Council on Dec. 28, 2017, but the technique regular of water retention and permeability has not been passed by the legislature. Once the regulation has been passed, the platform system will be modified according to the official announcement.
2. Developing detention facilities analysis for compound bases
The system provides users to assign several outlets in the compound bases. Users can assign the outflow to multiple sewer manholes for the compound base. The upstream and downstream connections of the detention facilities can be assigned by using a drop-down menu. Finally, the runoff hydrograph for each outlet can be simulated by using the hydrological analysis module.
3. Developing allowable outflow calculation function
The stormwater detention facility is used to reduce the peak flow to conform the regulations of Regional Runoff Allocation and Allowable Release Flow. The platform establish the allowable outflow discharge standard is according to the database of sewer information. If authorities can archive the regional stormwater sewer and detention facilities data, the flow control in urban drainage system can easy be performed.
4. Optimizing cloud-operating system and web interface
In this year project, five extra functions has been added into the system platform which include cadastral map uploading , base coordinate inputting, customized form producing, virtual manhole setting, and customized check standard setting. The first two functions can assist user to precisely draw the base configuration. The third function is to produce checking list forms for the New Taipei City in review the submitted base drainage project. The virtual manhole function can provide users to define own stormwater sewer data for detention facility design. The customized check standard function allows officer to change the detention facility regulation to investigate possible alternative flood control plans. This project also optimized the operating interface of the system to promote the system platform application.
5. Example design cases
In order to quick start the platform for users, an instruction video for platform operating was produced and uploaded to free network space. Instruction video introduce how to use the function for drawing the compound base, determining land use zoning, selecting outlet and rainfall station, and setting the detention facilities. This video can help user to understand the system operating in a short time.
6. Compiling the user’s manual for the cloud-operation system
User’s manual was revised this year because the system was updated new hydrological analysis method, functions and operating interface. The new version added new description for uploading cadastral map, entering coordinate, virtual manhole and management platform operating. The new user’s manual can download on the platform.
Abstract 7. Integrating detention facility and regional drainage hydrological analysis method
In the Urban planning district, government divided land developing site into less than 2 hectares and more than 2 hectares. Urban drainage system’s outlet is usually in regional drainage system so how to integrate different scale drainage system is an important objective to develop urban drainage management system. Soil Conservation Service (SCS) curve number method and SCS dimensionless triangular unit hydrograph method is the hydrological analysis method in this research. This method can simulate the runoff of different scale compound bases in urban planning district.
Major suggestions
This study proposes three long-term strategies as follows: For CPAMI, municipalities and county government
For a new developing site less than 2 hectares, the detention facility design should be investigated local government. This platform system developed by this project can provide architects for compound detention facilities design and for the Allowable Release Flow standard checking. Once the platform system is implemented by the local government, the storm sewer drainage system can be well controlled to avoid urban flooding.
For WRA, CPAMI, municipalities and county government
In order to reduce the impact for land development, land use plan should adopt low impact development methods. Although regulations for regional drainage system and for detention facility design have been implemented, regulations for allowable release discharge and basin runoff allocation are not legislated. It is suggested the regulations for Allowable Release Flow and Regional Runoff Allocation should be legislated as soon as possible. For WRA, CPAMI
Currently, local government is responsible for examining small-scale (less than 2 hectares) developing plan and the central government is responsible for examining large-scale (larger than 2 hectares) developing plan. Hence, integrating the hydrological analysis method both for small-scale and large-scale developing is considered important. In this project, SCS
runoff analysis method has been adopted in the platform system. It is suggested that the central government should develop an integrated tool for whole drainage basin design and management.
第一章 緒論
第一章 緒 論
第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景
壹 、 研 究 緣 起 由於都市化迅速發展，透水面積逐漸減少，造成地表逕流量增加，加上近年來受 氣候變遷之極端降雨影響，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， 制訂「流域綜合治理特別條例」，以不增加下游河川、排水系統負擔為原則，持續推動 逕流分擔及出流管制之措施，加強工程與非工程之治水政策，其中雨水滯蓄設施為都 會區基地開發之減災手段。 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、土地使用特性，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。內政部建築研究所 105 年 「雨水滯蓄洪設施型式量體配置 Web-GIS 雲端操作系統之建置」，已利用 Web-GIS 技 術整合水文分析方法、政府開放資料、雨水下水道人孔流量資料，以及相關法規限制， 針對都市計畫區面積 2 公頃內之基地開發，建置複合型滯蓄設施配置之分析工具。然 而依據「流域綜合治理條例」，設計者於基地設計規劃之時，應納入綜合治水理念之考 量；此外，依建案設計配置之需求，基地雨水出流有可能排放至兩個以上的排水出口， 故如何使系統之運算功能與操作介面更趨完善、完備，並推廣與落實於實際應用，以 使建築從業人員能清楚瞭解系統功能與操作方式，乃為一項重要的工作。 本研究以前二年完成之研究成果為基礎，以新北市全區為研究範圍，考量同一建 案內，不同基地排水系統之設施配置情況，建置複合式基地運算功能，並配合流域綜 合治理政策，納入出流管制計算機制，藉此考慮開發基地周圍雨水下水道、區域排水 系統之允許排放量。此外，亦將優化 Web-GIS 雲端系統之系統操作介面與功能，並製 作相關教學影片及辦理推廣說明會，藉此提升建築從業人員與政府機關管理人員之使 用意願，以節省雨水滯蓄設施設計工作所需之時間與人力。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，明訂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，台灣降 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。若能透過一整合型分析工具，協助建築從業人員執行雨水滯蓄設 施規劃設計之相關工作，並提供相關主管機關直接線上檢視相關設計成果資訊之功能， 將可縮短相關審查作業之時間，從而提升工作效率。因此如何以前二年之成果為基礎， 擴充系統應用範圍、功能與操作介面，使系統能更友善連結溝通相關資料，並進行系 統之推廣及應用，乃為一項重要課題。 前二年研究成果已應用 Web-GIS 雲端技術，整合水文分析方法、政府開放資料、 法規限制，以及下游排水系統人孔流量資訊等，建置雨水滯蓄洪設施型式量體配置 Web-GIS 雲端操作系統，其可提供規劃設計者直接於雲端系統，進行基地開發之滯蓄 設施相關配置操作，並可考量設施間聯合運用之分析情況。本計畫以前期成果為基礎， 擴充系統研究範圍並持續優化 Web-GIS 雲端系統之系統操作介面與功能，且考量同一 建案內，不同基地排水系統之設施配置情況，建置複合式基地運算功能。另配合流域 綜合治理政策，納入出流管制計算機制，藉此考慮開發基地周圍雨水下水道或區域排 水系統之允許排放量。
第 二 節 研 究 方 法 與 步 驟
茲就本研究工作項目及內容、研究方法及步驟概述如下： 壹 、 工 作 項 目 及 內 容 基於前期研究計畫所建立的雨水滯蓄設施雲端操作系統，本研究進行系統平台計 算機制與使用範圍之擴充，並持續優化系統功能與介面，而後透過應用推廣說明會之 舉辦，以使建築從業人員及主管機關能清楚瞭解本系統之功能與使用方式。本研究第第一章 緒論 一年度以「雨水滯蓄設施量體配置決策流程與系統整體架構規劃」為主，彙整雨水滯 蓄設施相關研究、法規及技術規範，針對都市計畫區內 2 公頃以下之小型開發基地， 提出量體配置決策流程與系統整體架構。其中雨水滯蓄設施量體配置決策流程，包括： (1)基地開發與滯蓄設施規劃，(2)水文分析演算，以及(3)檢核等三階段，設計規劃者可 透過此一流程進行雨水滯蓄設施之量體配置。第二年度延續 104 年計劃所建立之系統 架構，應用 Web-GIS 雲端技術整合政府相關開放資料與水文分析方法，建置雲端系統 平台，提供使用者直接於 Web-GIS 雲端操作系統執行各項操作功能，完成滯蓄設施之 規劃設計，提供更為便捷的計算工具。本年度研究以前期研究成果為基礎，配合流域 綜合治理政策，納入出流管制計算機制之考量；亦將考量同一建案內，不同基地排水 系統之設施配置情況，建置複合式基地運算功能，同時將持續優化 Web-GIS 雲端系統 之系統操作介面與功能。分年研究計畫主題與內容說明如下： 一、第一年(已完成)：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，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使用系統。 二、第二年(已完成)：雨水滯蓄洪設施型式量體配置 Web-GIS 雲端操作系統之建置 (一)持續蒐集國內外最新雨水滯蓄設施(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 相關資料進行彙整研析。 (二)開發雨水滯蓄設施量體配置之水文分析計算模組。 (三)延續前期研究之規劃架構，介接政府 Open Data 空間資訊，建置雨水滯蓄設施型式 量體配置決策支援雲端系統之分析模式。 (四)彙編雨水滯蓄設施型式量體配置 Web-GIS 雲端系統操作手冊。
(五)選擇可行之示範地區進行案例分析與操作說明。 三、第三年(本年度)：雨水滯蓄設施雲端系統擴充與推廣應用 (一)持續蒐集國內外最新雨水滯蓄設施(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進行彙整研析。 (二)擴充以新北市全區為研究範圍，考量各種基地開發類型情況，進行系統功能 增修。 (三)配合流域綜合治理政策，擴充雨水滯蓄設施 Web-GIS 雲端系統，新增出流管 制計算機制，藉此考慮開發基地周圍雨水下水道、區域排水系統之允許排放 量。 (四)新增複合式基地運算功能，並持續進行雨水滯蓄設施雲端系統之操作介面功 能優化作業。 (五)增修雨水滯蓄設施雲端系統使用手冊。 (六)選擇示範區進行案例分析。 (七)製作系統教學影片，並辦理雨水滯蓄設施雲端系統之座談會與系統成果推廣 說明會等。 (八)針對系統移轉與維護管理提出評估說明。 貳 、 研 究 方 法 及 步 驟 本計畫之主要研究流程如圖 1-1 所示，以前兩年完成之研究成果為基礎，蒐集 國內外有關雨水滯蓄設施容量配置、實際案例、法規與技術規範、雲端操作系統等 相關資料及制度規範，做系統化整理與資料分析，據以增修前期報告之內容。前期 研究中提出之雨水滯蓄設施規劃設計作業程序及水文分析流程，僅允許基地之出流 量排放至單一出口，然而考量同一建案內，基地出流之實際排放情況可能為 2 個以 上之不同排水出口，研究中以上述成果為基礎，建置複合式基地運算功能，藉以考 量基地排入不同排水系統之狀況，提供規劃設計者具有足夠的出流配置選擇，以此 獲得更符合於實際情況之雨水滯蓄設施量體配置。
第一章 緒論 由於政府正加速推動流域綜合治理計畫，期透過上游保水、中游減洪、下游防 洪之策略，達成流域綜合治理之目標，以降低水患災損。本系統納入出流管制計算， 提供檢核機制，評估基地開發後是否造成下游排水系統負擔。本計畫已舉辦專家座 談會議，彙整專家提出之意見與建議，進行複合型基地運算功能與出流管制計算機 制之修正，以及雲端操作系統介面優化，並擴充新北市全區為研究範圍，以使系統 功能更趨完善。研究中並錄製詳細之系統操作教學影片及增修系統操作手冊放置於 公開網路空間，同時舉辦 2 場雨水滯蓄設施規劃設計雲端操作系統說明會，針對建 築師、專業人員、中央及地方政府相關人員進行系統應用技術與操作說明，進而落 實系統之實際應用。
蒐集國內外雨水滯 蓄設施相關資料 資料研析 雲端操作系統 功能擴充與介面優化 修正雲端操作系統 蒐集雲端系 統相關資料 增修雲端操作 系統使用手冊 整合前期研究成果 舉辦第二次 專家座談會 回饋修正 擴充新北市全 區為研究範圍 操作案例示範 蒐集流域綜合 治理計畫相關資料 複合型基地 運算功能建置 出流管制 計算機制建立 舉辦第一次 專家座談會 回饋修正 回饋修正 辦理推廣說明會 回饋修正 完成
圖 1-1 研究流程圖
(資料來源：本研究成果)
第二章 文獻蒐集與分析探討
第二章 文獻蒐集與分析探討
研究中針對滯蓄設施分類、現行法規與技術規範，以及雲端操作系統，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開發之雨水滯蓄設施，依據主管機關 之需求，針對雨水滯蓄設施而有不同分類方式及管理範圍，表 2-1 為各機關之相關滯 蓄設施分類彙整表。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、滲透性舖面等，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舖面、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)。 2013 年內政部營建署「建築技術規則建築設計施工編」規定於都市計畫地區新建、 增建或改建之建築物，應設置雨水貯集滯洪設施(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)。而雨水貯集滯洪設施係指於法定空地、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。另外，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。
表 2-1 各單位相關滯蓄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 (雨水下水道設計指南) 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 內政部營建署 (建築技術規則建築設 計施工編) 雨水貯集滯洪設施 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。若雨水貯 集滯洪設施具有滲透雨水之功能，並得依 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。 雨水貯集滯洪設施 建築基地保水設施 為改善土壤生態環境、調節環境氣候、降 低區域洪峰、減少洪水發生率之設施。 常用保水設施 特殊保水設施 建築物雨水貯留利用系統 為促進水資源有效利用，在不妨礙居住環 境之安全、健康及舒適條件下，提供建築 物雨水回收再利用。 雨水貯留利用系統 內政部營建署 (水環境低衝擊開發設 施操作手冊) 低衝擊開發設施 通過滲透、過濾、貯存、蒸發及延遲逕流 等工程設計並結合都市土地規劃、景觀等 面向，以達成改善水質、減少暴雨逕流量 之目標。 低衝擊開發設施 內政部建築研究所 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/入滲型設施第二章 文獻蒐集與分析探討
表 2-1 各單位設施名稱及分類彙整表(續)
單位 設施名稱及定義 分類 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 其他保水設施 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)
內政部營建署「水環境低衝擊開發設施操作手冊」(內政部營建署, 2015)將低衝擊 開發設施定義為通過滲透、過濾、貯存、蒸發及延遲逕流等工程設計，並結合都市土 地規劃、景觀等面向，以達成改善水質、減少暴雨逕流量目標之設施。該手冊之低衝 擊開發設施包括透水舖面、綠屋頂、生態滯留單元、樹箱過濾設施、植生溝、雨水桶、 滲透陰井/滲透側溝等七種。 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、透水性舖面)、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、透水舖面、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)，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儘 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)、透水舖面、(雨水)貯留/回 收系統，以及綠屋頂。 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、透水舖面、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、透水性舖面、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。
第二章 文獻蒐集與分析探討 本研究以此設施分類為基礎，於 Web-GIS 操作系統中納入滲透草溝、滲透側溝、透水 性舖面、滲透排水管、滲透陰井、屋頂綠化、貯留池、雨花園等 8 種雨水滯蓄設施， 而各項滯蓄設施之保水設計容量的計算方法除參考「建築基地保水設計技術規範」(內 政部營建署, 2012)之外，考量上開技術規範之降雨延時採用 86,400 秒進行估算，可能 高估滯蓄設施之保水設計容量，故本研究另以「水環境低衝擊開發設施操作手冊」(內 政部營建署, 2015)針對上述 8 種雨水滯蓄設施，以該手冊所建議之低衝擊開發(Low Impact Development, LID)保水設計容量公式，進行保水設計容量之計算。
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。 透水性舖面 人工鋪築之多孔性舖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。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，以此作為雨水滯蓄設施量體配置雲端系統建置之 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，利用第二章 文獻蒐集與分析探討 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。另外， 內政部營建署為改善氣候變遷與高度都市化帶來的水環境問題，認為導入具保水減洪、 水質淨化、降低都市熱島效應、提升景觀美質之低衝擊開發設施，為較佳之調適方案， 並能兼顧滿足各單位欲達成之目的與需求，於 2015 年完成「水環境低衝擊開發設施操 作手冊編製與案例評估研究計畫」，提出評估指標三類及各項低衝擊開發設施之設計原 則，並據以彙編操作手冊，提供各界於設計時有所參據，以作為推動低衝擊開發之基 石。其評估指標分別為保水指標、永續環境指標，以及逕流型指標；而低衝擊開發設 施則包括透水舖面、綠屋頂、生態滯留單元、樹箱過濾設施、植生溝、雨水桶、滲透 側溝及滲透陰井等設施。 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， 進行為期 2 年之「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助系統建置」(內政部建築研究所, 2014, 2015)，該研究針對國內外之低衝擊開發技術、法規、容量設計及評估計算模式 等層面進行探討，以 Microsoft Excel 試算表之方式，針對 1 公頃以下之開發基地內地 上型及地下型滯蓄洪設施、透水舖面，以及雨水花園等四種設施建立容量設計計算工 具，唯上述各設施之容量設計計算方式以單一建築基地僅可配置一種設施為主。2015 年內政部建築研究所亦完成「社區及建築基地減洪防洪規劃手冊輔助計算工具建置研 究」，該研究以「社區及建築基地減洪防洪規劃手冊」之研究成果為基礎，針對 1 公頃 以下之開發基地，以 Google 表單與 Google 試算表之方式建置輔助計算工具。但僅計 算設施可貯蓄體積，並未包括降雨逕流演算，無法求得設施出流量，而針對允許放流 量有規定之縣市將無法計算(如臺北市及新北市)。 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 8 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「總合治水」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。
第二章 文獻蒐集與分析探討 加拿大 TRCA (Toronto and Region Conservation Authorities)和 CVC (Credit Valley Conservation)從事多年集水區內之環境監測工作，依監測結果顯示，隨著都市化程度的 增加，使得生態環境逐漸惡化，進而導致洪水災害發生。而為保護集水區之生態環境 永續發展，降低災害發生機率，以低衝擊開發技術取代傳統的工程方法之思維轉變為 工程師之必經過程。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，有助於確保集水區內之溪流、河流、湖泊、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 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 12 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 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」，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。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、桃園市、 高雄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
第二章 文獻蒐集與分析探討 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。此外，105 年 12 月 28 日新北市公布實施「新北市透水保水自治條例」，唯透水保水設施相關設置 規則之「透水保水技術規則」尚在審定，最快將可能於 106 年底公布實施，後續將視 相關法規之更新，進行系統檢核之調整。 綜整以上之法規，於都市計畫區進行 2 公頃以下建築基地之開發，依據其不同開 發基地位置而有不同法律規定，研究中彙整各類規定如表 2-4 所示，所需進行之法規 檢核部分可分為：(1)貯留標準，(2)放流標準，以及(3)保水標準等三項。考量各縣市對 於貯留標準之規定不盡相同，故又可分為(a)貯留池體積得與保水設施體積合併計算， (b)貯留池體積與保水設施體積不得合併計算等兩種情形。而有關放流標準部分，目前 僅新北市與臺北市訂定相關標準。而保水標準部分，乃是以保水指標為評估標準，其 為建築基地涵養雨水與貯留滲透雨水的性能標示，適用於綠建築與新建建築物。此外， 現行法規雖未強制檢討基地開發前後逕流量之差異，但考量政府目前正在推動綜合治 水之理念，故土地開發案應額外檢視：(a)基地開發後逕流量是否不大於雨水下水道設 計流量，以及(b)基地開發後逕流量是否不大於基地開發前之逕流量(如表 2-4)。
