雨 水 下 水 道 與 河 川 重 現 期 距 差 異 之 研 究 - 以 台 北 市 雨 水 下 水 道 與 景 美 溪 為 例 余 濬 ( 水 利 水 土 保 持 技 師 ) 台 北 市 水 利 技 師 公 會 顧 問 台 北 市 政 府 市 政 顧 問 一 前 言 近 些 年 來, 由 於 氣 候 變 遷 全 球 溫 度 上 昇, 導 致 洪 泛 災 害 愈 趨 嚴 重, 尤 以 民 國 98 年 8 月 6 日 ~9 日 莫 拉 克 颱 風, 其 降 雨 量 為 台 灣 歷 年 最 大, 重 現 期 距 達 兩 千 年 以 上, 造 成 本 省 南 部 地 區 有 史 以 來 最 慘 重 之 損 失 本 省 若 干 地 區 雨 水 下 水 道 保 護 標 準 也 經 重 新 檢 討, 冀 望 將 當 初 原 設 計 之 保 護 標 準 予 以 提 高, 像 是 新 北 市 板 橋 區 ( 原 為 台 北 縣 板 橋 市 ) 雨 水 下 水 道 原 為 3 年 一 次 重 現 期 距, 重 新 檢 討 將 提 高 至 5 年 一 次, 中 和 區 永 和 區 等 等 亦 同 (9) 儘 管 若 干 地 區 雨 水 下 水 道 保 護 標 準 逐 漸 被 提 高, 但 目 前 最 高 標 準 僅 為 5 年 一 次 重 現 期 距, 較 之 河 川 保 護 標 準 仍 舊 差 上 一 大 截, 以 台 北 市 為 例, 雨 水 下 水 道 保 護 標 準 為 五 年 一 次, 而 流 經 台 北 市 境 內 之 新 店 溪 碧 潭 橋 以 下 ( 碧 潭 橋 以 上 為 100 年 一 次 重 現 期 距 ) 景 美 溪 基 隆 河 等 為 200 年 一 次 重 現 期 距 (6), 雨 水 下 水 道 與 河 川 兩 者 之 間 不 僅 保 護 標 準 不 一, 且 差 距 頗 大 同, 在 雨 量 分 析 之 採 樣 上 與 流 量 推 估 上 所 用 方 法 亦 不 相 同, 雨 水 下 水 道 在 管 渠 部 份 採 用 之 降 雨 是 短 延 時 (2 小 時 之 內 ) 降 雨, 抽 水 站 則 是 採 用 颱 風 時 之 長 延 時 降 雨, 而 河 川 則 是 採 用 一 日 降 雨 二 日 降 雨 三 日 降 雨 ( 常 稱 一 日 暴 雨 二 日 暴 雨 三 日 暴 雨 ), 至 於 流 量 推 估 部 份 雨 水 下 水 道 管 渠 與 抽 水 站 皆 是 以 降 雨 強 度 為 主, 而 河 川 則 是 以 設 計 雨 型 為 基 礎, 另 再 加 上 單 位 歷 線 演 繹 而 成 由 於 兩 者 分 析 與 推 估 方 法 不 同, 若 單 純 以 重 現 期 距 之 多 寡 直 接 認 定 保 護 標 準 之 差 異 則 有 失 精 準, 猶 如 以 面 額 50 元 之 新 台 幣 與 5 元 之 美 鈔 比 較 價 值 差 異, 不 能 以 50 與 5 直 接 比 較, 而 必 需 換 算 成 同 一 幣 值 再 做 比 較 本 文 即 是 嘗 試 將 雨 水 下 水 道 之 降 雨 強 度 保 護 標 準, 換 算 成 降 雨 量 後 再 與 河 川 設 計 雨 型 之 降 雨 量 做 比 較, 探 討 兩 者 間 之 差 異 ; 此 外, 由 於 雨 水 下 水 道 之 管 渠 與 抽 水 站 其 保 護 標 準 又 不 同, 本 文 亦 同 時 予 以 比 較 與 探 討 雨 水 下 水 道 與 河 川 除 了 保 護 標 準 不 31
二 重 現 期 距 國 外 雨 水 下 水 道 之 保 護 標 準 ( 又 稱 重 現 期 距 或 頻 率 年 ) 多 在 10 年 一 次 之 內, 而 國 內 雨 水 下 水 道 之 保 護 標 準 則 分 為 1 年 一 次 2 年 一 次 3 年 一 次 5 年 一 次 (9), 主 要 係 依 據 該 都 市 的 發 展 計 畫 人 口 密 度 重 要 程 度 等 等 因 素 之 考 量 而 有 所 不 同, 例 如 台 北 市 桃 園 市 台 中 市 高 雄 市 新 北 市 之 永 和 區 中 和 區 等 為 5 年 一 次, 新 北 市 之 新 店 區 新 莊 區, 桃 園 縣 之 八 德 市 中 壢 市 等 為 3 年 一 次, 新 北 市 之 平 溪 區 鶯 歌 區, 宜 蘭 縣 之 五 結 鄉 三 星 鄉 等 為 2 年 一 次, 花 蓮 縣 之 鳳 林 鄉 台 東 縣 之 池 上 鄉 關 山 鄉 屏 東 縣 之 萬 巒 琉 球 等 為 1 年 一 次 至 於 河 川 之 保 護 標 準, 依 據 河 川 治 理 及 環 境 營 造 規 劃 參 考 手 冊 法 規 (6) 則 至 少 為 25 年 重 現 期 距 計 畫 洪 水 位 加 上 出 水 高 度, 或 50 年 重 現 期 距 計 畫 洪 水 位 不 溢 堤 河 川 則 又 分 中 央 管 河 川 縣 管 河 川, 其 重 現 期 距 又 不 相 同, 以 本 省 北 部 之 河 川 為 例, 基 隆 河 淡 水 河 為 200 年 重 現 期 距, 內 溝 溪 為 50 年 重 現 期 距 由 上 所 述 可 知, 河 川 之 保 護 標 準 遠 大 於 雨 水 下 水 道, 而 在 介 於 河 川 與 雨 水 下 水 道 之 間, 另 有 所 謂 區 域 排 水 ( 簡 稱 區 排 ), 依 據 排 水 管 理 辦 法 (5) 排 水 依 集 水 區 域 特 性 分 為 下 列 五 種 : 農 田 排 水 ( 指 排 洩 停 滯 於 農 田 田 面 及 表 土 內 過 剩 之 水 ) 市 區 排 水 ( 指 排 洩 都 市 計 畫 範 圍 內 經 依 其 計 畫 規 劃 設 置 排 水 設 施 內 之 雨 水 或 污 水 ) 事 業 排 水 ( 指 排 洩 事 業 使 用 後 之 廢 水 污 水 及 水 力 發 電 後 之 尾 水 ) 區 域 排 水 ( 指 排 洩 前 三 款 之 二 種 以 上 匯 流 者, 或 排 洩 區 域 性 地 面 或 地 下 之 水, 並 經 中 央 主 管 機 關 公 告 者, 但 不 包 括 已 有 主 管 機 關 管 轄 之 排 水 ) 與 其 他 排 水 ( 指 排 洩 不 屬 於 前 四 款 (7) 之 水 ), 而 其 中 區 排 保 護 標 準 係 指 其 1 0 年 重 現 期 距 計 畫 洪 水 位 加 上 出 水 高 度, 或 25 年 重 現 期 距 計 畫 洪 水 位 不 溢 堤, 區 排 之 重 現 期 距 較 雨 水 下 水 道 為 高 但 低 於 河 川 三 計 畫 流 量 推 估 方 法 3.1 雨 水 下 水 道 雨 水 下 水 道 之 集 水 面 積 通 常 不 大, 集 流 時 間 較 短, 地 表 狀 況 不 繁 雜, 計 畫 流 量 之 推 估 方 法 常 採 用 合 理 化 公 式 (Rational Formula), 而 合 理 化 公 式 乃 以 降 雨 強 度 為 最 主 要 參 數, 且 該 降 雨 強 度 乃 由 短 延 時 之 歷 史 暴 雨 事 件 予 以 統 計 分 析 而 得, 國 內 採 用 之 短 延 時 暴 雨 係 為 降 雨 延 時 ( 或 稱 降 雨 時 間 )2 小 時 以 內 之 暴 雨 相 較 於 河 川 之 集 流 時 間 較 長 ( 大 於 2 小 時 ), 短 延 時 之 暴 雨 尚 不 足 以 使 得 河 川 水 位 高 漲 ( 僅 微 幅 上 漲 ), 此 時 雨 水 下 水 道 管 渠 仍 可 以 重 力 方 式 自 然 排 水, 因 此 抽 水 站 尚 無 需 啟 動 抽 水 機 抽 水 由 於 短 延 時 之 暴 32
雨, 其 降 雨 強 度 較 之 長 延 時 ( 國 內 採 用 之 單 位 為 一 日 二 日 及 三 日 ) 為 大, 因 此 早 期 之 雨 水 下 水 道 規 劃 亦 多 有 管 渠 之 重 現 期 距 小 於 抽 水 站 之 情 形, 如 新 北 市 板 橋 區 雨 水 下 水 道 管 渠 為 3 年 一 次 重 現 期 距 降 雨 強 度, 而 抽 水 站 則 為 5 年 一 次 重 現 期 距 颱 風 雨 強 度 3.2 河 川 河 川 計 畫 流 量 常 以 下 列 數 種 方 法 中 採 用 三 ~ 四 種 方 法 推 估 後, 再 經 評 估 檢 討 選 出 最 適 當 值 (8) (1) 設 計 雨 型 + 三 角 形 單 位 歷 線 (2) 設 計 雨 型 + 無 因 次 單 位 歷 線 (3) 設 計 雨 型 + 瞬 時 單 位 歷 線 (4) 設 計 雨 型 +HEC-1 運 動 波 法 (5) 合 理 化 公 式 (6) 實 測 流 量 頻 率 分 析 法 以 上 各 種 方 法 中, 除 了 (5) (6) 兩 方 法 外, 其 餘 都 要 用 到 設 計 雨 型 而 所 謂 設 計 雨 型, 就 是 採 用 某 一 種 統 計 分 析 方 法, 訂 定 於 特 定 重 現 期 距 ( 如 5 年 或 10 年 25 年 等 ) 與 特 定 降 雨 延 時 ( 如 一 日 或 二 日 三 日 等 ) 之 條 件 下 可 能 產 生 最 大 洪 水 量 之 ㄧ 場 降 雨, 俾 做 為 規 劃 之 用 四 設 計 雨 型 降 雨 強 度 與 降 雨 量 4.1 設 計 雨 型 與 降 雨 量 其 降 雨 百 分 比 在 二 日 暴 雨 三 日 暴 雨 時 亦 是 相 同 的, 因 此 只 要 分 別 將 二 日 暴 雨 三 設 計 雨 型 求 算 的 方 法 有 許 多 種, 國 內 日 暴 雨 之 總 雨 量 乘 上 各 時 段 之 降 雨 百 分 水 利 單 位 最 常 用 於 河 川 與 區 排 的 方 法 為 數 場 暴 雨 平 均 雨 型 ( 或 稱 同 位 序 平 均 法 雨 型 ) (6)(7), 其 橫 座 標 單 位 為 小 時, 縱 座 標 單 位 為 降 雨 百 分 比, 應 用 上 只 要 將 一 日 暴 雨 總 雨 量 乘 上 各 時 段 之 降 雨 百 分 比, 即 可 得 到 各 時 段 之 降 雨 量, 由 於 這 種 雨 型 比, 即 可 得 到 各 時 段 之 降 雨 量 下 表 4-1 表 4-2 表 4-3 是 景 美 溪 之 一 日 暴 雨 二 日 暴 雨 三 日 暴 雨 設 計 雨 型, 表 4-4 是 景 美 溪 不 同 重 現 期 距 之 一 日 二 日 三 日 暴 雨 量 (4) 表 4.1 景 美 溪 之 一 日 暴 雨 設 計 雨 型 t(hr) 一 日 暴 雨 (%) t(hr) 一 日 暴 雨 (%) t(hr) 一 日 暴 雨 (%) 1 0.54 9 5.56 17 3.97 2 1.40 10 6.48 18 3.45 3 1.92 11 8.65 19 3.26 4 2.51 12 11.86 20 2.91 5 3.02 13 9.23 21 2.30 6 3.26 14 7.62 22 1.67 7 3.63 15 6.03 23 1.13 8 4.15 16 5.09 24 0.37 說 明 :1. 資 料 來 源 : 景 美 溪 治 理 規 劃 檢 討, 經 濟 部 水 利 署, 民 國 92 年 6 月 2. 最 大 值 為 11.86% 33
表 4.2 景 美 溪 之 二 日 暴 雨 設 計 雨 型 t(hr) 二 日 暴 雨 (%) t(hr) 二 日 暴 雨 (%) t(hr) 二 日 暴 雨 (%) 1 0.14 9 0.91 17 2.55 2 0.24 10 1.04 18 2.70 3 0.33 11 1.25 19 2.99 4 0.43 12 1.36 20 3.40 5 0.47 13 1.51 21 4.24 6 0.61 14 1.66 22 4.99 7 0.69 15 1.83 23 6.38 8 0.79 16 2.27 24 10.24 t(hr) 二 日 暴 雨 (%) t(hr) 二 日 暴 雨 (%) t(hr) 二 日 暴 雨 (%) 25 7.65 33 1.95 41 0.74 26 5.63 34 1.75 42 0.68 27 4.71 35 1.55 43 0.51 28 3.80 36 1.40 44 0.45 29 3.29 37 1.30 45 0.41 30 2.80 38 1.09 46 0.26 31 2.61 39 1.00 47 0.14 32 2.33 40 0.86 48 0.08 說 明 :1. 資 料 來 源 : 景 美 溪 治 理 規 劃 檢 討, 經 濟 部 水 利 署, 民 國 92 年 6 月 2. 最 大 值 為 10.24% 表 4.3 景 美 溪 之 三 日 暴 雨 設 計 雨 型 t(hr) 三 日 暴 雨 (%) t(hr) 三 日 暴 雨 (%) t(hr) 三 日 暴 雨 (%) 1 0.00 9 0.32 17 0.72 2 0.00 10 0.33 18 0.79 3 0.01 11 0.35 19 0.84 4 0.12 12 0.40 20 0.98 5 0.14 13 0.45 21 1.08 6 0.18 14 0.55 22 1.14 7 0.20 15 0.57 23 1.25 8 0.25 16 0.62 24 1.31 t(hr) 三 日 暴 雨 (%) t(hr) 三 日 暴 雨 (%) t(hr) 三 日 暴 雨 (%) 25 1.46 33 3.70 41 2.88 26 1.60 34 4.27 42 2.64 27 1.73 35 6.23 43 2.48 28 2.04 36 8.32 44 2.20 29 2.35 37 6.69 45 1.80 30 2.54 38 4.93 46 1.60 31 2.78 39 4.04 47 1.51 32 2.98 40 3.31 48 1.40 34
t(hr) 三 日 暴 雨 (%) t(hr) 三 日 暴 雨 (%) t(hr) 三 日 暴 雨 (%) 49 1.28 57 0.59 65 0.20 50 1.21 58 0.55 66 0.18 51 1.08 59 0.46 67 0.18 52 1.03 60 0.45 68 0.13 53 0.90 61 0.36 69 0.10 54 0.83 62 0.33 70 0.00 55 0.78 63 0.32 71 0.00 56 0.64 64 0.28 72 0.00 說 明 :1. 資 料 來 源 : 景 美 溪 治 理 規 劃 檢 討, 經 濟 部 水 利 署, 民 國 92 年 6 月 2. 最 大 值 為 8.32% 暴 雨 量 別 表 4.4 景 美 溪 不 同 重 現 期 距 之 一 日 二 日 三 日 暴 雨 量 一 日 暴 雨 量 537 500 460 417 403 355 301 212 二 日 暴 雨 量 1045 926 810 698 662 553 444 291 三 日 暴 雨 量 1139 1016 897 779 741 625 507 337 資 料 來 源 :1. 景 美 溪 治 理 規 劃 檢 討, 經 濟 部 水 利 署, 民 國 92 年 6 月 2. 雨 量 單 位 為 mm 4-2 降 雨 強 度 與 降 雨 量 雨 水 下 水 道 之 集 水 面 積 較 小, 其 地 表 逕 流 量 常 以 合 理 化 公 式 估 算, 而 合 理 化 公 式 之 重 點 在 於 降 雨 強 度, 通 常 可 由 經 過 統 計 分 析 求 得 的 降 雨 強 度 公 式 求 算 而 得 由 於 早 期 之 雨 水 下 水 道 規 劃 較 為 單 純, 亦 多 未 考 慮 滯 洪 設 施, 因 此 大 多 無 需 求 算 流 量 歷 線, 亦 就 是 通 常 用 不 到 設 計 雨 型, 僅 極 少 數 地 區 雨 水 下 水 道 有 用 到 設 計 雨 型, 像 是 台 北 市 雨 水 下 水 道 就 有 設 計 雨 型, 惟 其 型 式 並 非 前 述 之 數 場 暴 雨 平 均 雨 型, 而 是 分 配 法 雨 型 (3) 本 文 為 比 較 雨 水 下 水 道 與 河 川 之 保 護 標 準, 特 依 降 雨 強 度 公 式 之 物 理 意 義, 推 算 其 為 1 小 時 之 降 雨 量, 俾 可 與 河 川 設 計 雨 型 下 之 每 小 時 降 雨 量, 在 相 同 時 間 單 位 ( 亦 即 t=1 小 時 ) 下 做 一 比 較 當 降 雨 T 強 度 公 式 為 I t 時, 則 t 分 鐘 之 降 雨 量 為 P T t, P I T T t t t 60 = (1) 式 中 T 為,t 為 降 雨 時 間 ( 單 位 為 分 鐘 ),I 為 降 雨 強 度 ( 單 位 為 mm/hr),p 為 降 雨 量 ( 單 位 為 mm) 五 以 時 雨 量 比 較 雨 水 下 水 道 管 渠 與 河 川 之 重 現 期 距 雨 水 下 水 道 主 要 分 為 管 渠 與 抽 水 站 兩 部 份, 國 內 雨 水 下 水 道 其 集 水 範 圍 通 常 不 大, 管 渠 自 源 頭 至 終 點 一 般 不 超 過 一 小 時, 因 此 本 文 以 雨 水 下 水 道 之 降 雨 強 度 公 式 推 算 一 小 時 降 雨 量 茲 以 台 北 市 雨 水 下 水 道 為 例, 其 管 渠 5 年 一 次 重 現 期 距 之 降 35
(2) 雨 強 度 公 式 為 8606 = t + 49.14 I 5 t (2) 因 此 其 5 年 一 次 重 現 期 距 1 小 時 之 降 雨 量 為 將 t=60 分, 代 入 公 式 (2) 與 公 式 (1), 可 得 P 60 5 =79mm 至 於 河 川 部 分, 茲 選 用 景 美 溪 為 例 予 以 比 較, 景 美 溪 為 淡 水 河 水 系 新 店 溪 之 ㄧ 支 流, 上 游 主 要 支 流 永 定 溪, 發 源 於 新 北 市 石 碇 區 火 燒 寮 山 (EL.840m) 附 近, 向 西 流 至 雙 溪 與 另 一 支 流 石 碇 溪 匯 合 後 始 稱 為 景 美 溪, 景 美 溪 流 經 新 北 市 之 石 碇 深 坑 以 及 台 北 市 之 木 柵 景 美, 於 福 和 橋 上 游 約 700m 附 近 匯 入 新 店 溪, 由 於 台 北 市 之 木 柵 景 美 地 區 雨 水 下 水 道 皆 匯 入 景 美 溪, 因 此 將 台 北 市 雨 水 下 水 道 與 景 美 溪 比 較 其 保 護 程 度 首 先 將 表 4.4 景 美 溪 不 同 重 現 期 距 之 一 日 二 日 三 日 暴 雨 量, 乘 上 表 4.1~ 表 4.3 設 計 雨 型 中 之 最 大 時 降 雨 量 百 分 比 ( 藍 色 數 字 ), 得 到 最 大 時 降 雨 量 如 表 5.1 所 示, 然 後 將 台 北 市 雨 水 下 水 道 5 年 一 次 重 現 期 距 1 小 時 降 雨 量 79 mm 與 表 5.1 結 果 繪 如 圖 5.1 表 5.1 景 美 溪 不 同 重 現 期 距 之 一 日 二 日 三 日 暴 雨 最 大 時 降 雨 量 最 大 時 雨 量 別 一 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 64 59 55 49 48 42 36 25 二 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 107 95 83 71 68 57 45 30 三 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 95 85 75 65 62 52 42 28 說 明 :1. 一 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 % 為 11.86% 2. 二 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 % 為 10.24% 3. 三 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 % 為 8.32% 4. 雨 量 單 位 為 mm 最 大 時 雨 量 (mm) 120 100 80 60 景 美 溪 一 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 景 美 溪 二 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 景 美 溪 三 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 雨 水 下 水 道 管 渠 之 最 大 時 雨 量 40 20 0 圖 5.1 台 北 市 雨 水 下 水 道 管 渠 與 景 美 溪 重 現 期 距 之 比 較 圖 36
由 圖 5.1 可 看 出 台 北 市 雨 水 下 水 道 管 渠 部 份, 其 保 護 標 準 約 在 景 美 溪 ( 河 川 ) 之 2 5 年 ~50 年 一 次 重 現 期 距 六 以 集 流 時 間 雨 量 比 較 抽 水 站 與 河 川 之 重 現 期 距 雨 水 下 水 道 之 管 渠 雖 可 將 雨 水 排 放 至 下 游 河 川 ( 或 區 排 ), 但 是 遇 到 颱 風 之 長 時 間 降 雨, 河 川 水 位 高 漲, 則 管 渠 下 游 需 以 抽 水 站 之 抽 水 機 抽 水 排 放 通 常 在 抽 水 站 之 抽 水 量 設 計, 常 以 等 於 或 大 於 管 渠 重 現 期 距 之 颱 風 雨 公 式 設 計, 以 台 北 市 而 言, 抽 水 站 5 年 一 次 重 現 期 距 颱 風 雨 強 度 公 式 (2) 為 I 5 4867 = t t + 48.3 (3) 同 樣 以 景 美 溪 為 例, 景 美 溪 集 流 時 間 為 3.49 小 時 (4), 本 文 中 保 守 計 採 用 3 小 時 首 先 由 表 4.1~ 表 4.3 計 算 不 同 重 現 期 距 之 連 續 最 大 3 小 時 降 雨 百 分 比, 再 乘 上 表 4.4 不 同 重 現 期 距 之 一 日 二 日 三 日 暴 雨 量, 可 得 到 連 續 最 大 3 小 時 降 雨 量, 如 表 6.1 表 6.1 景 美 溪 不 同 重 現 期 距 之 一 日 二 日 三 日 暴 雨 最 大 3 小 時 降 雨 量 最 大 時 雨 量 別 一 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 160 149 137 124 120 106 90 63 二 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 254 225 197 169 161 134 108 71 三 日 暴 雨 之 最 大 時 雨 量 242 216 191 165 157 133 108 72 說 明 :1. 一 日 暴 雨 之 最 大 3 小 時 雨 量 % 為 29.74% 2. 二 日 暴 雨 之 最 大 3 小 時 雨 量 % 為 24.27% 3. 三 日 暴 雨 之 最 大 3 小 時 雨 量 % 為 21.24% 另 再 以 台 北 市 颱 風 雨 強 度 公 式 求 最 大 1 小 時 降 雨 量, 亦 即 以 t=60 分, 代 入 公 式 (3) 與 公 式 (1), 可 得 P 5 180 =45mm 抽 水 站 連 續 抽 水 3 小 時, 亦 即 45 3=135mm, 然 後 將 台 北 市 雨 水 下 水 道 抽 水 站 5 年 一 次 重 現 期 距 連 續 抽 水 3 小 時 之 颱 風 降 雨 量 135 mm 與 表 6.1 結 果 繪 如 圖 6.1 37
最 大 時 雨 量 (mm) 300 250 200 150 景 美 溪 一 日 暴 雨 之 最 大 3 小 時 雨 量 景 美 溪 二 日 暴 雨 之 最 大 3 小 時 雨 量 景 美 溪 三 日 暴 雨 之 最 大 3 小 時 雨 量 雨 水 下 水 道 抽 水 站 之 3 小 時 雨 量 100 50 0 圖 6.1 台 北 市 雨 水 下 水 道 抽 水 站 與 景 美 溪 重 現 期 距 之 比 較 圖 由 圖 6.1 可 看 出 台 北 市 雨 水 下 水 道 抽 之 10 年 一 次 重 現 期 距 水 站 部 份, 其 保 護 標 準 約 在 景 美 溪 ( 河 川 ) 七 結 論 與 建 議 1. 國 內 市 區 排 水 之 雨 水 下 水 道, 其 保 護 標 準 皆 在 1 年 ~5 年 一 次 重 現 期 距 之 間, 但 其 排 入 之 河 川 保 護 標 準 則 至 少 在 25 年 一 次 以 上, 兩 者 間 之 保 護 標 準 本 應 一 致, 但 雨 水 下 水 道 之 保 護 標 準 卻 遠 低 於 河 川 之 保 護 標 準 不 過, 雨 水 下 水 道 之 保 護 標 準 雖 然 低 於 河 川, 但 因 市 區 雨 水 下 水 道 以 排 水 為 主, 而 河 川 則 以 防 洪 為 目 的, 兩 者 設 計 方 法 截 然 不 同, 本 文 嘗 試 將 雨 水 下 水 道 分 為 管 渠 與 抽 水 站 兩 部 份, 將 其 降 雨 強 度 轉 換 為 時 雨 量, 再 與 河 川 來 比 較 其 保 護 程 度 之 差 異 2. 本 文 中 雨 水 下 水 道 以 台 北 市 為 例, 其 管 渠 之 保 護 標 準 為 5 年 一 次 重 現 期 距 降 雨 強 度, 換 算 一 小 時 降 雨 量 為 79mm, 另 依 據 景 美 溪 治 理 規 劃 檢 討 之 設 計 雨 型 計 算 景 美 溪 不 同 重 現 期 距 之 ㄧ 日 二 日 三 日 暴 雨 最 大 一 小 時 降 雨 量, 經 比 對 兩 者 結 果, 台 北 市 雨 水 下 水 道 管 渠 之 保 護 標 準 約 為 景 美 溪 25 年 ~50 年 一 次 重 現 期 距 3. 依 據 景 美 溪 治 理 規 劃 檢 討, 景 美 溪 集 流 時 間 為 3.49 小 時, 本 文 中 保 守 計 採 用 3 小 時, 而 台 北 市 雨 水 下 水 道 抽 水 站 保 護 標 準 為 五 年 一 次 重 現 期 距 颱 風 雨 強 度, 換 算 其 連 續 抽 水 3 小 時 之 降 雨 量 為 135mm, 同 樣 依 據 景 美 溪 治 理 規 劃 檢 討 之 設 計 雨 型 計 算 景 美 溪 不 同 重 現 期 距 之 ㄧ 日 二 日 三 日 暴 雨 最 大 3 小 時 38
降 雨 量, 經 比 對 兩 者 結 果, 台 北 市 雨 水 下 水 道 抽 水 站 之 保 護 標 準 約 為 景 美 溪 1 0 年 一 次 重 現 期 距 4. 由 上 (3) (4) 兩 點 結 論, 可 知 台 北 市 雨 水 下 水 道 管 渠 之 保 護 程 度 約 為 景 美 溪 25 年 ~50 年 一 次 重 現 期 距, 保 護 程 度 尚 可 ; 但 抽 水 站 之 保 護 程 度 則 只 有 景 美 溪 10 年 一 次 重 現 期 距, 明 顯 偏 低, 推 測 其 原 因 係 當 初 採 用 之 颱 風 雨 強 度 公 式 乃 早 在 民 國 五 十 幾 年 間 分 析 所 得, 而 本 文 作 為 比 較 之 景 美 溪 設 計 雨 型 則 為 經 濟 部 水 利 署 於 民 國 92 年 所 完 成, 由 於 年 代 相 隔 久 遠 之 氣 侯 變 異, 顯 示 出 近 些 年 來 颱 風 ( 長 延 時 ) 之 降 雨 量 有 增 加 之 現 象 5. 由 本 文 之 分 析 結 果 可 知, 台 北 市 雨 水 下 10 年 一 次 重 現 期 距, 低 於 管 渠 之 25 年 ~50 年 一 次 重 現 期 距, 不 過 一 般 抽 水 站 之 抽 水 機 設 計, 通 常 於 必 要 之 數 量 ( 台 數 ) 外 另 會 設 置 備 用 抽 水 機, 以 為 颱 風 時 突 發 狀 況 之 需, 因 此 若 將 備 用 抽 水 機 之 抽 水 量 亦 列 入 考 量, 則 台 北 市 雨 水 下 水 道 抽 水 站 之 保 護 程 度 當 不 只 有 1 0 年 一 次 重 現 期 距 6. 雨 水 下 水 道 系 統 由 管 渠 與 抽 水 站 組 成, 兩 者 之 保 護 程 度 ( 或 設 計 標 準 ) 必 需 一 致, 方 能 發 揮 相 輔 相 成 之 功 效, 否 則 保 護 程 度 高 的 部 份 被 低 的 部 份 拖 累, 則 排 水 功 能 將 會 大 打 折 扣 由 本 文 之 分 析 探 討 可 知, 抽 水 站 之 保 護 程 度 較 低 於 管 渠, 建 議 水 利 相 關 單 位 進 一 步 研 究 如 何 提 高 或 擴 充 抽 水 站 之 功 能 水 道 抽 水 站 之 保 護 程 度 只 達 目 前 景 美 溪 參 考 文 獻 1. 下 水 道 工 程 學 ( 增 訂 版 ), 歐 陽 嶠 暉, 民 國 72 年 2 月 2. 台 北 市 下 水 道 工 程 設 施 標 準, 台 北 市 政 府 工 務 局, 民 國 80 年 5 月 3." 降 雨 設 計 雨 型 之 研 究 ", 余 濬, 國 立 台 灣 大 學 土 木 碩 士 論 文, 民 國 77 年 6 月 4. 景 美 溪 治 理 規 劃 檢 討, 經 濟 部 水 利 署, 民 國 92 年 6 月 5. 排 水 管 理 辦 法, 經 濟 部, 民 國 92 年 10 月 6. 河 川 治 理 及 環 境 營 造 規 劃 參 考 手 冊, 經 濟 部 水 利 署 水 利 規 劃 試 驗 所, 民 國 95 年 6 月 7. 區 域 排 水 整 治 及 環 境 營 造 規 劃 參 考 手 冊, 經 濟 部 水 利 署 水 利 規 劃 試 驗 所, 民 國 95 年 6 月 8. 水 利 工 程 技 術 規 範 - 河 川 治 理 篇 ( 草 案 ) 上 冊, 經 濟 部 水 利 署, 民 國 96 年 12 月 9. 下 水 道 誌 - 政 府 自 辦 雨 水 篇, 內 政 部 營 建 署, 民 國 100 年 7 月 收 稿 :101 年 5 月 11 日 修 改 :101 年 5 月 14 日 接 受 :101 年 5 月 18 日 39