地下雨水儲留系統在海綿城市建置 的應用與案例 ·...
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地下雨水儲留系統在海綿城市建置的應用與案例
主講人：國立臺北科技大學 土木工程系 副教授
水環境研究中心 執行長
低碳綠能與生態社區聯合技術發展中心 執行秘書
2016/08/10
何嘉浚
2016台灣下水道協會實務研討會暨第六屆第四次會員大會
海綿城市簡介
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結 果 ？
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結 果 ？
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簡介 6
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，下雨時吸水、蓄水、滲水、淨水，需要時將蓄存的水“釋放”並加以利用。
海綿城市建設應遵循生態優先等原則，將自然途徑與人工措施相結合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和淨化，促進雨水資源的利用和生態環境保護。
照片提供：
王思思 博士
簡介 7
海綿 城市
生態景觀
健康 水環境
防災減災
•雨水入滲
•涵養水源
•補注地下水
•水質淨化
•降低淹水風險
•有效控制出流排放
•緩解熱島效應
•建構生態棲地
•合宜居住景觀
簡介
定義 (US EPA, 2010)
An approach to land development (or re-development) that works
with nature to manage stormwater as close to its source as
possible.
LID規劃設計之關鍵因子
•維持自然的特色
•小尺度、分散式的整合性設施
•最少化的不透水面積
•儘可能回復開發前的水文特性
•儘量延長暴雨逕流的時間和路徑
•創造多功能的景觀特點
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BMPs (Best Management Practices)
LID (Low Impact Development)
Flood control (滯洪) Pollutant removal (去污)
Storage (儲留)
Infiltration (入滲)
Retention (滯留)
Detention (阻留)
Evapo-transpiration(蒸發散)
Adsorption (吸附)
Filtration (過濾)
Transformation (轉化)
Biodegradation (生物降解)
Uptake (攝取)
簡介
LID-BMPs LID BMPs
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10 傳統排水系統
1000 mL
1000 mL
1000 mL
< 1000 mL
入滲型(infiltration)LID 儲留型(storage)LID
1000 mL
< 1000 mL
滯留型(retention)LID 阻留型(detention)LID
1000 mL
簡介 11
【2014年05月24日】行政院長江宜樺昨完成立院專案報告，他備詢時強調，未來治水工程將納入「海綿城市」的概念，在城市建立滯洪池，而非不斷蓋下水道。、、、平常是公園，下大雨時水池會像海綿一樣先吸水，再慢慢消化排出。（中時電子報）
【2015年3月25日】台北市長柯文哲今（25）天在臉書發文，指出在台北市的熱島效應嚴重，所以他希望透過把道路及廣場改成透水性的鋪面，以及雨水回收利用的「雨撲滿」設施等，讓台北市成為水冷散熱的「海綿城市」。（自由時報）
《流域綜合治理特別條例》第九條：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。
簡介 12
【2015年11月18日】三重區公所在六張公園以以兩個多月時間、150萬元經費，重新打造360平方公尺活動廣場，本月初完成全市第一個「海綿廣場」，成為新北市應用在公園廣場首例。（聯合報）
【2015年11月25日】新北市副市長陳伸賢說，已透過「新北市公共設施用地開發透水保水要點」，規範公共建設採透水保水工法，截至去年底已核准一一三○件設置雨水貯留的建照案，完成透水鋪面超過廿四萬平方公尺。（聯合報）
【2016年04月05日】台灣夏季氣溫屢創新高，為了打造臺北市為海綿城市，讓雨水能夠滲入土壤，減低都市熱島效應，臺北市新建工程處這幾年，陸續在學校周邊人行道，試辦「舖設透水舖面」，到104年為止，已經累計施作面積達2萬6千多平方公尺。（中廣新聞）
簡介 13
2013年3月25日《國務院辦公廳關於做好城市排水防澇設施建設工作的通知》（國辦發【2013】23號） 要按照對城市生態環境影響最低的開發建設理念，控制開發強度，……要與城市開發、道路建設、園林綠化統籌協調……
2013年9月6日，《國務院關於加強城市基礎設施建設的意見》(國發[2013]36號) 積極推行低影響開發建設模式，將建築、社區雨水收集利用……因地制宜配套建設雨水滯滲、收集利用等消峰調蓄設施……
2013年10月頒佈的《城鎮排水與汙水處理條例》 第八條規定：城鎮排水與汙水處理規劃的編制，應當……並與城鎮開發建設、道路、綠地、水系等專項規劃相銜接。城鎮內澇防治專項規劃的編制……，充分利用自然生態系統，提高雨水滯滲、調蓄和排放能力。
第十三條規定：新建、改建、擴建市政基礎設施工程應當配套建設雨水收集利用設施，增加綠地、砂石地面、可滲透路面和自然地面對雨水的滯滲能力，利用建築物、停車場、廣場、道路等建設雨水收集利用設施，削減雨水徑流，提高城鎮內澇防治能力。
簡介 14
2013年12月12日習近平總書記在中央城鎮化工作會議提出：在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來，優先考慮更多利用自然力量排水，建設自然積存、自然滲透、自然淨化的“海綿城市”
為了貫徹落實習近平總書記講話及中央城鎮化工作會議精神，2014年2月《住房和城鄉建設部城市建設司2014年工作要點》中明確提出：“督促各地加快雨污分流改造，提高城市排水防澇水準，大力推行低影響開發建設模式，加快研究建設海綿型城市的政策措施”，並於11月發佈《海綿城市建設技術指南》
國務院辦公廳（2015年75號）通過海綿城市建設，綜合採取“滲、滯、蓄、淨、用、排”等措施，最大限度地減少城市開發建設對生態環境的影響，將70%的降雨就地消納和利用。到2020年，城市建成區20%以上的面積達到目標要求；到2030年，城市建成區80%以上的面積達到目標要求。
簡介 15
2015年3月27日，遷安(河北)、白城(吉林)、鎮江(江蘇)、嘉興(浙江)、池州(安徽)、廈門(福建)、萍鄉(江西)、濟南(山東)、鶴壁(河南)、武漢(湖北)、常德(湖南)、南寧(廣西)、重慶、遂寧(四川)、貴安新區(貴州)、西咸新區(陝西)等16城市獲海綿城市示範點，直轄市(6億人民幣/年)、省會(5億人民幣/年)、其它(4億人民幣/年)，連續補助三年。如果採用PPP（政府與社會資本合作）模式達到一定比例，每年還將額外得到4000萬元人民幣的獎勵補助。
2016年03月04日，財政部、住建部、水利部三部委共同組成評審專家組，在中國城市規劃設計研究院召開《2016年海綿城市試點競爭性評審》會議，通過福州、珠海、寧波、玉溪、大連、深圳、上海、慶陽、西寧、三亞、青島、固原、天津、北京等14個城市入選試點城市。。
住建部部長陳政高表示，根據已發布海綿城市建設規劃的試點城市信息，2015到2017年每個城市的規劃投資平均規模約為80億，計畫3年內投資865億元，據此估算目前330個地級行政區未來五年內投資總額約3萬億元。
LID 設施說明-雨水儲留系統
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LID 設施說明
單一設施介紹與設計
設施的基本說明
設施案例
設施的使用限制與條件
設計參數與設計參考圖說
整體設計概念說明
低影響開發整體概念
LID設施評估設計流程
LID設施的篩選原則
(1) 植生滯留槽
(2) 草溝
(3) 透水鋪面
(4) 綠屋頂
(5) 樹箱過濾設施
(6 )雨水儲留利用設施
(7) 其它入滲型設施
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單一設施介紹與設計
雨水儲留利用設施(rainwater harvesting systems)
(a) 雨水蓄水桶
Rainwater barrels
(b) 地下蓄水槽
Underground water
storage tanks
(c) 地下蓄水塑膠模組
Underground water
storage facilities
LID 設施說明 18
二、設施案例
雨
水
蓄
水
桶
地
下
蓄
水
槽
單一設施介紹與設計
雨水儲留利用設施(rainwater harvesting systems)
LID 設施說明 19
二、設施案例
地
下
蓄
水
塑
膠
模
組
單一設施介紹與設計
雨水儲留利用設施(rainwater harvesting systems)
LID 設施說明 20
蒸發散量的
增加
平常流量的
增加
(地下水處理利用)
地下逕流量增加
整體設計概念說明 21
LID設施評估設計流程
場地對設置雨水流出抑制設施適合度
貯留設施設置可行性 本方案不適用
滲透地質
貯留設施及滲透設施併用
非滲透地質
貯留設施
滲透地質
滲透設施
非滲透地質
其他方案
YES
YES NO
NO
水文分析 評估適合的LID類型
評估基地限制因數
暸解計畫主要目的
評估LID設施可行性
重複計算，評估可能的設施數量
決定LID優化配置
多目標決策分析與情境類比
整體設計概念說明 22
實際案例說明
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案例一：台北科技大學生態校園 24
新
生
南
路
八 德 路
光華館
國百館
宏裕科技研究大樓
校友會館
化工館 分子館
土木館
材資館
設計館
共同科館
1st 教學大樓 2nd 教學大樓
3rd 教學大樓
4th
教學大樓
化學館
圖書館
行政大樓
迴廊
綜合大樓
中正紀念堂
：綠屋頂
：雨水桶
：蓄水池
：透水鋪面
：雨水花園
：水質水量監測點
綠屋頂
: 綠屋頂
: 雨撲滿
: 濕式滯留池
: 透水鋪面
: 植生滯留槽
: 生態滯洪河道
透水鋪面 雨撲滿
生態滯洪河道
植生滯留槽
案例一：台北科技大學生態校園 25
UI Green Metric World University Ranking
University Country Total Ranking
National Taipei University of Technology Taiwan 7191.68 19
案例二：台灣高架橋 26
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案例二：台灣高架橋
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工程總成本：5億元
LID設施成本：500萬元
設施僅占總成本1%，但設置完成後，暴雨徑流量可以減少50%
案例二：台灣高架橋
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案例三：大安高工前人行道雨水儲留入滲系統
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案例三：大安高工前人行道雨水儲留入滲系統
70 m (長) 2 m (寬) 0.5 m (高)
資料提供：台北市政府工務局水利處
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案例三：大安高工前人行道雨水儲留入滲系統
開挖並移除地下管線 鋪設底層級配及不織布
塑膠模塊組立
不織布回包並覆土
頂層碎石級配及透水混凝土鋪設 透水磚鋪設
照片提供：台北市政府工務局水利處
案例四：德國雨水地下儲留系統 32
圖片來源：Fa. Frankische, fraenkische.com
案例四：德國雨水地下儲留系統 33
出流控制系統 圖片來源：Fa. REHAU, rehau.com
案例四：德國雨水地下儲留系統 34
青島中加國際學校
校地面積：33萬平方公尺(約3.5個北科大)
投資資本額：2.6億人民幣
招生人數：1800人(自18個月至18歲)
預計使用日期：2015年5月
節能設施：使用地熱泵採暖製冷
減碳設施：採用太陽能及風力提供50%供電需求
雨水回收再利用於魚類養殖與澆灌
案例五：大陸青島中加國際學校海綿校園 35
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青島中加國際學校平面配置圖
水資源蒐集
地表逕流水
入滲水
屋頂雨水
中水(污水處理)
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青島中加國際學校景觀空間配置圖
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校車停車場 (透水鋪面+樹箱) 地下蓄水槽
生態河道
透水鋪面(
植草磚)
透水鋪面(
植草磚)
造景區 (透水鋪面+樹箱+雨花園+噴水池)
生態河道
雨水儲留池
地下蓄水槽
暖房養魚區 (生態河道)
暖房種菜區 (生態河道)
水質淨化區 (中水回收系統+ MSL+地下蓄水槽)
A A B
B
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Section A-A
83.8 m
5 m 1.8 m 1.8 m
8cm透水磚 7cm襯墊砂 不織布 20cm蜂巢格網內填碎石 4” PVC排水管 85cm碎石蓄水層 地工防水膜
41 植生滯留槽 + 樹箱過濾設施 + 地下雨水儲留系統
42 噴水池+ 地下雨水儲留系統
Section B-B
43 建築物屋頂雨水蒐集系統
44 建築物屋頂雨水蒐集系統
雨水地下蓄水槽一：12m 10m 2.5m
雨水地下蓄水槽二：12m 10m 2.5m
45 建築物屋頂雨水蒐集系統
雨水地下蓄水槽三：15m 7m 2.5m
雨水地下蓄水槽四：20m 5m 2.5m
結論與建議
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改造城市為微區域滯洪系統
儲留豐沛的水資源再利用
創造多樣性的環境景觀
營造多元化的地方特性
減少暴雨徑流面源污染
植栽
氣候 土壤
景觀
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