附錄 8.1 本計畫水保計畫書摘要 一 水土保持規劃原則 構想依據本區開發原則 構想以及為維護自然生態及水文等理念, 故針對開發期間及完成後對土壤 地形 水系可能造成的環境影響, 提出水土保持原則 構想及防災計畫以為因應, 茲敘述對策如下 : 開發設計原則構想 水 的調查及分析 (1) 水文調查 (2) 不改變原有水路 (3) 五十年洪水頻率滯洪設施 (4) 廿五年逕流量排水設計 土 的分析及構想原則 (1) 順應地形 (2) 避開陡峭區位 (3) 避免大挖填 (4) 土方自行平衡 確保水土保持安全 處理方式及對策 地下部份 : 地上部份 : 1. 透水係數 1. 調節池 2. 透水面積 2. 滯洪設施 3. 透水管線 3. 導水, 截洩溝 4. 水力坡降 4. 排水溝, 集水井 5. 水位高低 5. 跌水消能 挖方區 : 填方區 : 1. 攔砂壩體 1. 夯實度 2. 坡腳穩定 2. 坡面保護 3. 坡面安全 3. 地表雜物清理 4. 擋土工程 4. 護坡保護 5. 護坡 5. 植生 6. 植生 6. 擋土工程 7. 坡腳穩定 8. 擋土牆 水土保持規劃構想 附 8.1-1
二 本基地水土保持設施配置圖由於本計畫區周圍為山嶺所區隔自成一獨立集水區, 逕流水主要匯集於基地東側, 基地東側緊臨月眉路及基隆河上游既有野溪, 聯外排水 6m 6m 箱涵已完成提供本基地之聯外排水, 逕流水匯入沉砂池及滯洪池後排入既有 6.0m 6.0m 坡度約 0.6% 之箱涵後流入下游野溪 附圖 8.1-1~ 附圖 8.1-5 為本計畫五期之水土保持設施配置圖 三 排水設施應用水土保持技術規範中規定, 作為本基地水理計算之依據, 集水區範圍請詳圖 6.2.2-1 環境水系圖 ( 一 ) 集流時間本計畫集流時間依水土保持技術規範第二十七條計算採用分段估算法 : 集流時間 :tc=to+ts tc..集流時間(min) to..坡面逕流的時間, 即雨水由集水區邊界流至河道所需的時間, to = l/v(min) => l..坡面長度(m) ; V..坡面流速(m/sec) V 一般為 0.3~0.6 m/sec 本基地由於地形較為陡峭故採 0.6 m/sec ts..河道逕流的時間, ts = L/W(min) => L..溪流長度(m) ;W..溪流流速(m/sec) 一般流速使用 Rziha 公式 h 0.6,ts=L/W, W = 20( ) ( m / sec) l' h..河道最上游至出口處之高差(m) ; l..溪流長度(m) 本計畫區依據像片基本圖將基地內水系加以分區, 茲區分為 A B C D E 及 F 六個分區, 總集水面積 54.994 公頃, 計算各集水分區之集流時間如表 8.1.1-1, 本計畫全區集流時間保守採用 1.38 min 集水區編號 附表 8.1-1 各集水分區集流時間計算表 面積坡面長坡面流速 (ha) 度 (m)(m/s) 渠道流渠道長渠道高 to ts tc 速度 (m) 差 (m) (min) (min) (min) (m/s) A 15.12 60 0.6 500 95 7.38 1.67 1.13 2.80 B 10.60 50 0.6 450 85 7.36 1.39 1.02 2.41 C 8.40 50 0.6 390 75 7.44 1.39 0.87 2.26 D 4.74 30 0.6 250 50 7.61 0.83 0.55 1.38 E 6.984 60 0.6 290 50 6.97 1.67 0.69 2.36 F 9.15 60 0.6 430 10 2.09 1.67 3.43 5.10 Total 54.994 -- 0.6 -- -- -- 附 8.1-2
附圖 8.1-1 第一期水土保持設施配置圖 附 8.1-3
附圖 8.1-2 第二期水土保持設施配置圖 附 8.1-4
附圖 8.1-3 第三期水土保持設施配置圖 附 8.1-5
附圖 8.1-4 第四期水土保持設施配置圖 附 8.1-6
附圖 8.1-5 第五期水土保持設施配置圖 附 8.1-7
( 二 ) 降雨強度 參照 水土保持技術規範 第二十三條採無因次降雨強度公式進行推估 25 年降雨強度 I T t/i 25 60=(G+H logt) A (t+b) C 50 年降雨強度 I 25 P 60=( 25.29+0.094P )2 式中 T: 重現期距 ( 年 ) T: 降雨延時 ( 分鐘 ) I T t: 重現期距 T 年降雨延時 t 分鐘之降雨強度 P: 年平均降雨量 ( 基隆為 3301.3 mm) A B C G H: 係數查表得知基隆地區之各項係數如下 : A B C G H 22.32395 55 0.65509 0.55394 0.30996 I 25 60=(3301.3/(25.29+0.094 3301.3)) 2 =96.76 mm/hr t 取 1.38 分鐘, I 25 1.38 =151.97mm/hr ;I 50 1.38 =166.33mm/hr ( 三 ) 逕流係數逕流係數 C 為一集水區之地表逕流量與降雨量之比, 其值之決定分為無開發計畫區及有開發計畫區兩大類 ; 有開發計畫區又分為開發前 開發中與開發後三種情形 依 水土保持技術規範 第 26 條與 214 條之規定 : 1. 開發前採用無開發地區之 C 值, 開發中之 C 值不得低於 0.95 2. 開發中逕流係數 C 值設定為 1 3. 不同土地類型之逕流係數 C 值依附表 8.1-2 選擇 本基地為陡峭山坡地, 開發後提供非農業使用依據逕流係數選擇參考表, 各項 C 值選擇如下 : 開發前 :C 取 0.75 開發中 : 開挖整地區 C 取 1.0 附 8.1-8
無開發整地區 C 取 0.75 已完成整地邊坡或平台 C 取 0.90 開發後 : 建築平台 C 取 0.95 整地邊坡或平台 C 取 0.90 附表 8.1-2 逕流係數 C 選擇參考表 集水區狀況 無開發 計畫區 有開發計畫 區開發後 陡峻山地 山嶺區 0.75~0.90 0.70~0.80 丘陵地或森林地 0.50~ 0.75 平坦耕地 0.45~0.60 0.95 0.90 0.90 0.85 非農業使用 0.75~ 0.95 0.95~ 1.00 ( 四 ) 設計依據逕流量估算採用合理化公式 Q =(C I A)/ 360, 進行排水之水理計算 1. 集流時間 t 取 1.38 分鐘 2. 逕流係數開發前採 C=0.75, 開發後開發建築平台整地部份採 C=0.95, 開發後整地坡面部份採用 C=0.90 3. 降雨強度 I I 25 1.38 =151.97mm/hr I 50 1.38 =166.33mm/hr 4. 總集水區面積 :54.99 公頃 ( 五 ) 排水設施計算 1. 渠道斷面設計採用矩形排水溝, 出水高度依設計水深之 30% 計, 至少 20 公分以上 2. 排水系統排洪量以曼寧公式計算 :Q = (Av R 2/3 S 1/2 )/n 式中,Av: 通水面積 (m 2 ) R: 水力半徑 (m) S: 流水坡度 Q: 排洪量 (cms) n: 粗糙係數取 0.015 0.03 ( 詳附表 8.1-3) ( 六 ) 地下排水 1. 於填土區覆土回填前, 於原地表溝谷位置處, 設置透水箱涵 管涵或盲管, 附 8.1-9
以利原有地表水之排除, 為使透水效果良好於各箱涵周圍舖設透水級配 2. 整地時如發現新的湧泉應立即設置管溝予以排除 3. 於地下箱涵 管涵出口處, 設置鐵網或鐵門 ( 上鎖 ) 以防止人員進入發生意外, 於地下箱涵銜接處應設置豎井期能有效監控地下水排除情形 附表 8.1-3 曼寧粗糙係數 n 值表 無內面工者 溝內物質 n 值範圍平均值溝內物質 n 值範圍平均值粘土質溝身整齊者 0.016~0.22 0.020 漿砌磚 0.012~ 0.017 0.014 砂壤 粘壤土溝身整齊者 0.020 無漿砌石 0.017~ 0.030 0.020 稀疏草生 0.035~ 0.045 0.040 內乾砌石 0.025~ 0.035 0.030 全面密草生 0.040~ 0.060 0.050 有規則土底 0.023~ 面兩岸砌石 0.035 0.030 雜有直徑 1~3 公分小石 0.022 純水泥漿 0.010~ 工平滑面 0.014 0.012 雜有直徑 1~3 公分小石 0.025 者平滑均勻岩質 0.030~ 0.035 0.033 不平滑岩質 0.035~ 0.045 0.040 四 滯洪設施依據農委會之 水土保持技術規範 第二百一十三條所述, 山坡地土地開發利用而增加之洪峰流量, 足以影響下游防洪及排水系統者, 應設置適當之滯洪設施 由於考慮本基地排水系統之配置, 今將施作一處滯洪設施, 滯洪量計算詳見附表 8.1-4 滯洪池其施設池內面積為 6110m 2, 所需滯洪容量為 9687.12m 3 ( 一 ) 設計壓力水深 h1=2.0m ( 二 ) 滯洪量為 A h = 6110 2.0 =12220m 3 >9687.12m 3 ok! ( 三 ) 滯洪設施尺寸出流口寬 W1 採 3.25m 出流口高 h2 採 1.40m 斷面係數 C: 出水口為矩形, 採用 0.61 出流量 =Ao Co (2 g h1) 0.5 =(3.25 1.40) 0.61 (2 9.81 2.0) 0.5 =17.39cms < Q 25 前 (17.41cms) OK! 附 8.1-10
附表 8.1-4 滯洪量計算表 項目 單位 數量 集水區面積 ha 54.994 整地平台面積 ha 13.275 整地邊坡面積 ha 29.155 保留原地貌面積 ha 12.564 整地平台逕流係數 0.95 整地邊坡逕流係數 0.90 保留原地貌面積逕流係數 0.75 集流時間 min 1.38 基期 hr 1.00 I 25 mm/hr 151.97 I 50 mm/hr 166.33 開發前 Q 25 cms 17.41 開發後 Q 50 cms 22.30 出水口設計流量 cms 17.41 永久滯洪量 m 3 9687.12 設計永久滯洪量 m 3 6110*2.0=12220 設計滯洪量是否符合要求 符合 說明 : 永久滯洪量 V S =1.1T b V=1.1*1.0*(22.30-17.41)*3600/2=9687.12m 3 t b =2.67t p =2.67 ( 0.023+0.6 0.023)=0.44hr 不足一小時以一小時計 t p = t c +0.6t c t b : 基期 (hr) t p : 洪峰到達時間 (hr) t c : 集流時間 (hr) 附 8.1-11
( 四 ) 溢流口採用矩形溢流口, 溢流口高度 h3=1.20m, 寬度 B 取 10.0m 溢流量公式 :Qv = 1.767 B h3 3/2 = 1.767 10.0 (1.20) 3/2 = 23.23cms > Q 50 後 (22.30cms) OK! 溢流口出水高採 0.2m 溢流口斷面寬 高 =10.0m 1.40m 五 沉砂設施攔砂設施設計依據農委會之 水土保持技術規範 第二百零九條中所述, 完成水土保持處理之土地泥砂生產量為 30m 3 /ha, 永久性沉砂池至少每年清除一次, 沉砂池容量以泥砂生產量 1.5 倍計算, 有關沉砂池需求量詳見附表 8.1-5 本計畫將沉砂滯洪池合併施作, 故滯洪沉砂池深度 H= 溢流口斷面高 + 壓力水深 + 出流口高 /2+ 沉砂深度 =1.4 + 2.0 + 1.4/2 + 0.9 = 5.0 公尺, 有關滯洪沉砂池位置詳附圖 8.1-6 另考慮滯洪沉砂池便於清除淤砂, 施設清淤便道, 並於便道上方以跨越式版橋連接原有平台, 清淤方式採用小型怪手及推土機吊入沉砂池, 將淤泥搬運至池壁 ( 接近清淤道路底 ), 以大型怪手將池底淤泥挖取裝車, 自清淤道路載運至定點曝曬 六 聯外排水系統基地集水區產生的逕流由排水溝匯集進入沉砂滯洪池後, 排入聯外排水箱涵, 箱涵採用斷面 W H 6.0m 6.0m, 溝底斜坡 S 大約為 0.60%, 其排洪量 Q = A V = (D W) (R 2/3 S 1/2 /n) R= A P ; A=D W ; P=2 D+W V= 1 n R2/3 S 1/2 =5.643 m/sec 排水量 :Q=A V=5.643 26.64=150.33 cms 本計畫區上游地區集水面積約 125.41 公頃, 逕流係數以 0.80,50 年頻率降雨強度保守取 166.33mm/hr, 則上游集水區 50 年頻率總逕流量為 46.35 cms; 又本計畫開發後 50 年頻率逕流量為 22.30 cms, 故本聯外排水箱涵足夠排除上游集水區及本基地開發後所增加之逕流 附 8.1-12
附表 8.1-5 滯洪沉砂池沉砂量計算表 項目 單位 數量 集水區面積 ha 54.994 整地面積 ha 42.43 保留原地貌面積 ha 12.564 保留原地貌每公頃泥沙生產量 m 3 73.13 整地後整地區每公頃泥沙生產量 m 3 41.08 永久性沉砂池需求量 m 3 3993 設計永久沉砂量 m 3 6110*0.9=5499 設計沉砂量是否符合要求 -- 符合 附 8.1-13
附圖 8.1.1-6 滯洪沉砂池位置圖 ( 水保 6-2-18) 附 8.1-14
七 邊坡穩定工程 ( 一 ) 邊坡穩定設施本計畫整地計畫以採修緩坡為原則, 基地內大多屬填方邊坡, 除基地北側入口道路與滯洪沉砂池間之坡度較陡, 採 1:1.5(V:H) 外, 其其餘坡度等於或緩於 1:3(V:H) 挖方邊坡主要包括三處, 其中二處位於基地西北側, 邊坡 CS-1 坡度採 1: 1(V:H), 坡高為 7m; 邊坡 CS-2 為一岩坡, 坡度採 1.5:1(V:H) 與原地形修整平順 ; 其三為邊坡 CS-3 位於基地南側, 坡度採 1:1(V:H), 最大修坡高約為 5m ( 二 ) 坡腳及坡面穩定工程本計畫整地計畫以採修緩坡為原則, 每 5m 坡高設一 2m 寬平台, 坡面則採植生綠化保護為主, 坡角及坡面之穩定工法有下列三種 : 1. 自由格框植生護坡 : 於挖方邊坡 CS-1 和 CS-3 採自由格框植生護坡 2. 混凝土護坡 : 於挖方邊坡 CS-2 採混凝土護坡 3. 上述以外邊坡以自然坡為主 ( 三 ) 坡面截水及排水處理於基地整地區內皆有適當排水設施, 以解決坡面截水及排水問題 八 植生工程 ( 一 ) 植生方式與草種選擇基地內除建築及道路用地外皆植草及種植喬灌木為主, 草種以百喜草 百慕達草 類地毯草 假儉草等混播, 採用工法為直播法及植生帶植生法, 邊坡坡度陡於 1:3 以上時, 採用植生帶植生法, 其餘較緩邊坡採用直播法 種植後, 定期施以澆水及養護等工作 植生設施配合墓園建築景觀整體規劃一並施作, 可提供延緩逕流及綠美化之功效, 有關植生設施位置詳見附圖 8.1-7, 設計圖詳附圖 8.1-8, 植物種植後, 應適時進行維護管理工作, 以確保植物的成活及生長發育 ( 二 ) 植栽維護一般而言, 植生之維護管理工作應包括施肥 澆水 補植及病蟲害防治等, 茲說明如後 1. 澆水 : 在水源困難之處, 儘量使用耐旱植物 植生宜配合雨季進行, 在特殊狀況下為顧及植生成長得適量澆水 2. 施肥 : 草苗成長時必須施肥, 施肥須平均散佈, 否則會產生生育不均之現象, 施肥後立即灑水, 以避免肥料附著在葉片上產生肥傷, 導致焦葉的症狀 3. 補植 : 苗木栽植後, 應隨時注意植物生長情況, 保持其旺盛之生長勢, 如發現潛伏之危害或因種植時操作不慎 管理不佳, 導致受傷或發生嚴重之病蟲 附 8.1-15
害而呈現枯萎 死亡者, 應予換植補種 4. 病蟲害防治為防止病蟲害的發生, 將採取以下幾項措施 : (1) 採用適合當地環境的植物材料 (2) 採用不同之植物, 進行混植 (3) 選擇健康的種苗 (4) 提供適當的生育基地, 如良好的排水 通風及適時的施肥 植物發生病蟲害時, 為維護其成活及生長, 將立即加以防治 九 擋土工程 ( 一 ) 擋土構造物設計本基地內之擋土牆構造物位於基地入口道路北側, 編號為 RT-1, 牆身高 3~8m, 長度約 138m, 採懸臂式擋土牆, 有關擋土牆平面配置及展開圖如附圖 8.1-9 所示, 其構造詳圖如附圖 8.1-10 所示 ( 二 ) 擋土構造物之穩定分析本基地擋土構造物牆體穩定分析, 係依據內政部營建署 90 年版之建築物基礎構造設計規範要求進行設計 其抵抗滑動之安全係數於長期載重狀況應不小於 1.5, 於地震時應不小於 1.2; 抵抗翻轉之安全係數於長期載重狀況時應不小於 2.0, 於地震時應不小於 1.5; 擋土牆之基礎容許支承力, 於常時其安全係數不得小於 3.0, 考慮地震力時, 其容許支承力提高 1.3 倍 附 8.1-16
附圖 8.1-7 植生設施位置圖 ( 水保 6-3-4) 附 8.1-17
附圖 8.1-8 植生工程設計詳圖 ( 水保 6-3-5) 附 8.1-18
附圖 8.1-9 擋土牆平面配置及展開圖 ( 水保 6-4-1) 附 8.1-19
附圖 8.1-10 擋土牆構造詳圖 ( 水保 6-4-2) 附 8.1-20