與水共存的新世紀 ─ 透水保水的城市

(本篇轉載自科技部高瞻自然科學教學資源平台)

張沄真 國立臺灣大學土木工程學系 學生

       氣候變遷對水循環造成了許多影響，海平面上升以及漸趨頻繁的超大豪雨，對台灣這樣一個平均雨量是世界三倍的海島型國家來說，意味著大水時代的來臨。不同於以往「人定勝天」的工程思維，新一代的工程師，不再對水採取「隔離政策」，而是順應水循環的自然定律，與水共存。

       雨水除了以河流等地面徑流方式進入大海之外，也會入滲成為地下水，再由地下徑流入海。然而傳統都市計劃卻建造了許多不透水的高樓大廈、水泥或柏油路面，將水循環中「入滲」的這一環截斷了。雨水無法入滲，地下水量減少，地面水流卻大增，無處可去的水只能往低窪地區流，釀成水災。

       傳統治水工程上的另一個盲點，是對排洪速度的錯誤認知。以往在設計渠道或其他排洪設備時，總認為越快將水排出越好，然而上游集水區急速排出的大量雨水，反而容易造成下游地區淹水。現在工程師已經逐漸了解，避免水災的最佳方式，是讓城市能夠「透水」、「保水」，才能讓水在流往大海的路上平均分配於每一個角落，以免集中於某一區域造成災害。

       為了使城市能夠「透水」，必須先提高地表排水性能。一旦水能滲入土壤，土壤中的空隙便能滯留水分，達到「保水」的作用。以下簡單介紹幾種近年來工程上常使用的手法：

• 透水鋪面（如圖一）

       透水鋪面和傳統水泥鋪面不同，使用的是含有較大孔隙的材料，並搭配鏤空設計，使雨水能滲入地下。鏤空部分可以種植草磚，或任原生種植物自然生長，對保水都有良好效果。

圖一 臺南縣新嘉國小停車場採用透水鋪面（圖片來源：http://www.sj2es.tnc.edu.tw/forever/w02.htm）

• 滲透排水管/溝渠（如圖二）
  

       滲透式排水管或溝渠，是利用管線系統將不透水建物區域內無法入滲的雨水集中，再藉由有孔的排水管慢慢入滲至地表下。

圖二 滲透排水管示意圖（圖片來源：透水保水設施規畫參考手冊(民101)。新北市水利局彙編。）

       除了提高地表透水性，使雨水滯留於土壤之外，利用天然湖泊、埤、塘，或其他人工建設來儲存雨水，也是另外一種「保水」的方法。下列介紹幾種雨水蓄滯的方式：

• 滯洪池（如圖三）

       滯洪池是在河岸或湖泊周圍開挖出的可容納降水的空間，通常兼具公園、運動場或生態園區等功能。氣好時，滯洪池可作為民眾遊憩的場所，而當暴雨來臨時，則能降低洪水水量。

圖三 臺中秋紅谷生態園區既是滯洪池也是熱門景點 （圖片來源：http://travel.taichung.gov.tw/）

• 屋頂蓄滯雨水系統
  

       此系統可收集雨水，經過處理後做為工農業用水或不與人體接觸之民生用水，減少水資源的浪費。暴雨來襲時，更可將雨水滯留於屋頂上，減少街道上的水量，減輕路面排水負擔。

       透水保水的措施非常多元，並不限於本文介紹的幾種。不同的人文與水文環境對於保水設備會有不同的需求，需要工程師跳脫傳統工程思維，思考因地制宜的治水方式，人類才能和水一起共創永續未來。

連結：與水共存的新世紀(二)——透水鋪面的設計

參考文獻

1. V. T. Chow, D. R. Maidment, L. W. Mays (1988). Applied Hydrology. Singapore. McGraw-Hill Book Co.

1. 廖朝軒、蔡燿隆（民91）。從健全都市水環境談雨水滯蓄措施之應用。水資源管理季刊，卷4，頁8-18。
2. 透水保水設施規畫參考手冊（民101）。新北市水利局彙編。