透水性铺面介绍.doc

《透水性铺面介绍.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《透水性铺面介绍.doc（19页珍藏版）》请在沃文网上搜索。

1、國家經濟、工業的迅速發展以及生活品質提升促使遊憩、觀光業蓬勃興盛，造成原本富含生態系之集水區遭受都市化侵入，因此集水區內地面大量增加不透水的建築物和道路面積，減少林地面積，包含濱溪林地和濕地，變更地面逕流網路，使得水文、溪流結構隨之改變，終致集水區內動植物生長棲地和生物多樣性產生惡化。依Honer（2000）文中提及當集水區內總不透水面積達10%以上，則溪流之生態系開始遭受傷害，同文中亦敘及以道路較建築物所佔不透水面積大，因此於集水區內舖面是否透水對生態系之影響十分重大。美日等工業發達國家深受雨水無法滲入地下成為地下水資源之危害，如地層下陷，增加地表逕流及排水系統負荷等，而著手研究既能涵養地下

2、水又能改善生態系之透水性舖面，同樣國內集水區之舖面不論是人行步道或車道或停車場大部分仍鋪設不透水舖面如圖1、2。若能採用透水性舖面則可達到維護生態之效果。圖1 內湖內溝溪之不透水舖面 原圖放大下載圖2 圖2武陵農場之不透水舖面 原圖放大下載集水區內欲提高舖面涵養地下水，應由兩方面著手，一是增加地表水滲透量，另一是增加綠地面積，前者可藉由透水性舖面來達成，後者可使用塊狀或鏤空地磚，以非連續拼接方式形成舖面如圖3，使地表土既可滲水又可接觸空氣和陽光，以利用植物生長。國內都會區許多人行道、公園、廣場或停車場均可見此舖面如圖4、5。透水性舖面於國內尚屬欲開發階段，而鄰國日本於1975年此項道路技術方受

3、日本政府重視至今已有二十多年發展，至2000年僅東京都即已舖設面積達2700萬m2，因此將以參酌日本之模式為主，進行透水性舖面之規劃、設計、施工管理、養護及工料分析之研析。圖3 透水性舖面 原圖放大下載圖4 植草磚 原圖放大下載圖5 連鎖磚 原圖放大下載1-1 透水性舖面定義使雨水通過人工鋪築多孔性舖面，直接滲入路基，而具有使水還原於地下之性能。歷來路面構築皆以不透水路面結構為設計主要考量，而將雨水以表面排水方式，導入邊溝及下水道，即使滲漏，亦以地下排水設施如滲透器、滲透壕溝處理，但近年來為將雨水還原地下及維護生態系發展而採用透水性路面，此類路面係利用滲透和表面蒸發的方式處理路面中雨水。另外，

4、為提高交通安全，改善雨天路面打滑現象（hydroplaning）而使用多孔性面層之排水性路面，其底層即將雨水自側面排水，此路面無法將雨水還原地下。本章所討論之路面著重於至今國內較少研發之透水性路面，此三種路面之概念如圖6所示。圖6 瀝青混凝土路面，此三種路面之概念如圖（資料來源：廖文水，1997）原圖放大下載1-2 透水性舖面適用範圍因雨水通過路面直接滲入路基，會使路基土含水量增大而變軟。但據日本東京市建設局追蹤調查發現，路基土並沒有因為其含水量增高而有變軟的傾向，主要係此種路面均鋪築於人行道停車場及交通較少之車道，因此目前透水性路面適用對象為人行道停車場及輕交通量車道，相當於國內五、六級路之

5、縣鄉專用道路及社區道路，集水區內之道路一般車流量不高，故採用透水性舖面，應可承受交通荷重，但依”透水性鋪裝”（山海堂，1999）此文獻敘述日本正發展及測試重交通量之透水性舖面車道。1-3 透水性舖面效益透水性路面因具有將雨水滲透至地下，因而不會導致土壤中缺氧等現象，這現象會給植物的地下生長狀態帶來不良影響。更進一步說，工業發達區域工業用水一部份由地下水供給，過度地利用地下水不但會引起地面下沈，還會招致城市、河流、湖泊的枯竭，甚而導致海水入侵。再者，隨著都市化產生的污水流出量的大增，不但增加下水道等排水設施的負擔，特別是採用合流制下水道的城市，於雨天時的污水流量比晴天時的單位時間最大污水量大，致

6、使超過了污水處理能力，而直接流放至公共水域，造成水質的污染，綜合上述透水性路面效益如下列各點： 植物生物等地下生態改善，維持生態系成長 減少地表逕流，降低都市河川洪患 減輕排水管負擔及減少路面排水設施 減少公共水域的污染及降低噪音 地下水涵養，有助水資源永續經營 降低熱島效應，減少能源損耗 增大抗滑性能、改善步行條件 減輕因日光漫反射造成的目眩 1-4 透水性舖面類別透水性舖面對生態、環境及洪旱災，甚至對集水區、都會區之永續發展，具有相當大的影響，致使此種舖面愈來愈受重視，目前較常用者如下：1. 多孔性瀝青混凝土舖面：多孔性瀝青混凝土係具有高孔隙之排水性材料，其發展最早開始於歐洲，1970年代

7、中期在歐洲地區大量使用，日本則是於1980年代開始發展（潘昌林，2000）。多孔性瀝青混凝土主要的原理乃利用級配調整使粗細骨材間的孔隙率提高至20%左右，以使降於舖面上的水可由大量的孔隙迅速滲透。多孔性瀝青混凝土為提高瀝青韌性與強度，增加瀝青薄膜的厚度，以確保瀝青混凝土的耐久性，常須添加改質劑、纖維或石灰。2. 無細骨材混凝土（No-fines concrete）舖面：無細骨混凝土一般被定義為由均勻級配之粗骨材、微量或無細骨材、且無足量水泥漿之混凝土材料。藉由配比設計與製程控制其特性以達合適強度、高透水性、無析離等工程需求，主要作為無須壓密之回填材料或水工結構物，抗壓強度約在200psi(1.

8、5Mpa)至2000psi(14Mpa)之間（鄭瑞濱、潘昌林，2001），藉由粗骨材表面的一般水泥漿體，使之骨材表面接觸互相固結而發揮強度，同時形成多孔隙的結構體，因此具有相當大的透水性。其滲透係數隨含砂量而不同，一般均大於1.010-3cm/sec(潘昌林，2000)，無細骨材混凝土為增加透水性而犧牲強度，因此無法承受太大的載重，一般使用於載重較小的區域，如人行道或行人廣場等。3. 塊狀或鏤空舖面：以非連續性拼接塊狀舖面，在舖面與舖面間有很大的間隙可填入砂土，舖面下採用透水性底層如無細骨材混凝土、砂土層，而鏤空的路面，如植草磚，則直接提供植被生長的環境，使得人車行走在上面，而不至於造成植被壞

9、死。1-5 使用限制一般透水性舖面強度低於傳統瀝青或水泥舖面，因此適用於人行道、停車場、廣場及輕交通量車道，除此之外，為考量透水成效，避免孔隙阻塞，舖面若舖築於集水區內應避免設於滲透係數低之土層、裸露地有大量鬆散砂土區、坡地陡區，因底層須水平，方能發揮儲水功能及地下水位較高和地表逕流受污染嚴重地區。綜合上述，欲全面推動透水性舖面前，可依據集水區之地形、地質、土壤滲透係數、地下水位高低和利用狀況以及無法設置透水性舖面區域，決定設置透水性舖面之適用區、準適用區及不適用區，將此資訊建置成檔，以供各界之應用，如圖7。圖7 透水性舖面之適用區、準適用區及不適用區（鈴木茂，2002）原圖放大下載1-6 舖

10、面結構設計（1） 設計原則及程序透水性路面結構設計與一般路面相同均需考量強度之外，尚須考慮路面透水性材料組成，另外依據日本經驗的情況雨量強度在50mm/hr累積雨量大時，而使雨水從路面溢流而下，則可進行排水設施之設計。依據透水性路面之效益及適用範圍，其結構設計所主要考慮條件如下，而設計程序如圖8所示： 人行道路面：具有排水性及足以保證行人舒適性之厚度。 車道及其他路面：考慮路基土壤之CBR值滲透速度及降雨量，設計出既能承受交通荷重應有厚度又能透水功能。 圖8 設計程序流程圖（摘自：日本道路建設協會，1979）原圖放大下載（2） 舖面各層說明透水性舖面系在土路基上，從下向上依序為過濾層、基層及底

11、層構成。不採用一般路面之瀝青透層及黏層，以免阻礙雨水滲透，路面各層如圖9所示。其中過濾層在雨水向路基土滲透時，具有過濾的作用，且能防止路基土壤侵入底層或基層。路面橫斷面坡度之決定應考慮：? 路面厚度不足應付所推估雨量時，藉助該坡度排除路面的水；? 便與其他路面銜接；? 人行道則考慮用路行人之舒適性，因此建議人行道之橫斷坡度為13，而車道之橫斷坡度為23。圖9 透水性舖面示意圖 原圖放大下載（3） 設計因子透水性路面之結構設計因子包含路基土壤之設計CBR滲透係數、交通量及降雨量，分別說明如下： 路基土壤之設計CBRCBR為路基土壤或路面粒料之承載力與一種標準優良級配碎石承載力之百分比，即為求得路

12、基之設計CBR需要從路基採得土樣並進行CBR試驗，採樣方法及CBR試驗，可參考方恩緒等（1980）所著之公路工程。設計CBR可由下列式子(菊川 滋等，1995；潘昌林，2000)求得設計CBR=各地點的CBR平均值d2/(CBR最大值CBR最小值)表1 設計CBR的計算係數d2值表 交通量透水性路面因適用於人行道及輕交通量道路為主，因此路面結構設計以相當於縣鄉道之簡易式路面結構進行交通量分析，因此類道路設計壽命不及一般公路，以採用5年即可，依日本道路建設協會（1979）建議將5年後大型車每日單向交通量多寡而劃分為兩類如下：表2 交通量的劃分依據設計CBR和交通量分類則可依下式求得路面總厚度，並

13、作成表3以便應用其中，P為設計輪荷重，交通劃分為1，P=0.7噸，劃分為2，P=1.4噸。表3 設計CBR和路面總厚度的相互關係表 原表放大（摘自：日本道路建設協會，1979） 美國瀝青學會AI IS-181，設計低交通量路面考慮因素為路基土壤強度及交通量等兩種主要因素為主，將低交通量分為I-III級如表4，同時依路基土壤良劣與交通量等級建議各層厚度如表5。表4 AI IS-181交通量級別表 原表放大表5 瀝青混凝土與基底層級配料設計表 原表放大*碎石級料厚度最少要用150mm，超過150mm時，其餘厚度可用礫石級配料。*建議採用最少之鋪築厚度。表6 AIIS-181路基土壤分級表 原表放大

14、（摘自：吳學禮，1996） 2、施工後土質改善及土層厚度維護之BMP經由風化、生物分解等過程而自然形成之土壤層與其上之植被，提供相當重要之暴雨功能，例如入滲、自淨、水循環，以及補注等。而人類在土地開發利用時，往往將上述重要機制破壞殆盡而不自知。即便注意到表土之維護，往往也僅止於淺層植土或養植簡單的草皮。這樣的修復，不僅無法恢復天然土壤於植被原有所能提供的功能，反而因人工的刻意規劃地貌，必須施用大量除蟲劑、肥料等。更甚者，還可能招致人為的廢棄物、垃圾、寵物排泄物等污染。而人類於高度開發區所進行的種種活動，亦往往伴隨產生各類化學污染物。因此，如何與開發或施工後，有效改善土壤品質與植被狀況，以使提供

15、近似於原有的暴雨處理機制，應為有關單位所重視。應用條件與限制： 建立基本土質與厚度並不等同於天然土壤與原生植被之維護、保存。有效運用此種BMP，能改善暴雨逕流雨水直的現地管理。 土壤中的有機物質能從堆肥、分解木質物、生物性固體，或森林腐植質等處獲得。因此，施作此種BMP時所選用的材料，應以符合地表植被所需為原則，而非單純敷以過量的細土。 設計重點： 壤土保留：森林中腐爛的葉堆（或腐植質）以及天然表土應盡量保留下來。若因施工需求不得不移除這些壤土，則應設法將其移植至另一適當區域中。 土質：施工過程中，某些區塊雖然未被不透水舖面所覆蓋，但可能為配合水利設施、工程性的邊坡堆填等而有所改變，在此情況下

16、，應於施工結束後，確認下列事項： a) 保持或改善水分入滲率或土壤的吸水率，使其盡量接近原有之狀況，尤其在施工過程中腐植質與表土遭移除者，應儘速改善該地之含水能力與入滲功能。b) 表土組成中應能保持10的有機物（乾重），pH值則應維持在68之間或與被干擾前相近似（是其原為鹼性土或酸性土）。而表土層厚度增應至少維持在20公分以上（除非因植物根部之分佈而未達此標準）。表土層下方之次土層，則應維持至少10公分厚。 若從他處移進新表土，則其粗細應能達25濾過200號篩網。 新植土成分、組成應能達到原有植生之生長需求。 3、維護原生植被之BMP原生植被所能保存之面積越廣，越能減低開發行為對於暴雨逕流的負

17、面影響。因此，基於維護或加強現存林地之生長，或是保育溼地、水系廊道之目的，開發地中至少65的面積應用以進行此種BMP。應用條件與限制： 台灣屬多山地形，當沿海地區人口過度膨脹後，只得向丘陵地拓展。因此，於中、上游集水區中，大多數的開發行為，往往直接危及林地之存在或生長。尤其在山陡多災的情況下，對於不得不進行之開發工程，無論土地所有人、政府有關單位、規劃設計公司、施工單位等等，應都有責任與義務盡力保留各式植被，並應有這般體認。新生林地需耗費2030年時間，方有可能再次提供被干擾前所能發揮之水資源涵養功能，對於這樣長時間所耗費的無形的成本，不可不慎。 每0.4公頃的工程現地中，若能維持65以上的原

18、生植被，則能應用他種BMP，而無須逕流處理型或逕流控制類之BMP。 設計重點： 劃定為保存植生之用地，便應盡可能避免伐除其間之林地，並確實保留其間之溼地（或水、土交界間帶）、溪流廊道（或緩衝帶）。 保留區可畫設於獨立之大區塊中。 保留區盡可能位於開發用地之下坡處，以善用其中所蘊含之腐植質、原生表土、植被等組成，達到逕流濾過、入滲、水源涵養等功能。 保留區應清楚標示於開發工程用之地圖上，以避免施工過程中不必要之失誤。 4、較佳現地設計BMP基礎水理關係以及暴雨管理概念充分應用於現地設計過程中，其優點包括： 與自然地形更為契合 強化水文循環 更有效維持景致所能提供之愉悅性 較為經濟 事實上，許多設

19、計細節之改善，都能有助於以最少之干擾，從事最經濟的開發，並達到最理想之土地利用率，對於暴雨水質之控制，具有良好之效益。此種BMP之設計重點如下： 界定開發圈與保護區：敷地計畫的第一步應是界定開發圈。所謂界定開發圈，乃是透過劃定保護區、自然與人工構造物間之緩和區，以及依據其他當地法規規範所產生之敷地特徵後，自然剩餘得到之空間，即成為可開發圈。其中，必須保留、保護之敷地特徵包括目標植被、陡坡、侵蝕區、河濱帶，甚或溼地等。而透過這樣的思維方式，並有有效簡約開發圈、減低環境衝擊、降低施工成本、維護活的地貌特徵等優點。 減少不透水層與暴雨匯集系統之連結：不透水層與暴雨匯集系統之直接連結，是造成非點源污染

20、的主要原因之一。而不透水性之傳統溝渠，亦是所謂直接連結型之不透水層之一。直接座落於暴雨匯集系統之中的停車場、道路、建築物等人工設施之表面，一經暴雨沖刷，便將所有污染物質直接帶入逕流之中。即使不座落其中，但因傳統水泥化之排水溝渠並不具有任何濾過、除污、入滲之功能，致使污染物質亦能直接排入水體中。因此，於規劃設計之過程中，應特別注意不透水層與逕流匯集系統間之介面設計。 提高可透性：即使在可開發圈中，亦應盡量使用透水性舖面建材，減少不透水層面積比。透水層面積比之提升，有賴於各式各樣的小策略，而這些小策略皆能從計畫中的任何一個細節反應出來。 避免過寬之道路：與其他設計相較之下，交通設施設計的良莠對於水

21、質有著極為顯著的影響。尤其計畫區中不透水層之面積，往往有6070來自於交通運輸設施，而且極為容易貫穿或接連暴雨逕流水文系統。因此，此種大面積、不透水性，又直接接連逕流匯集系統，外加上交通工具所排放之污染物，使得交通網絡成為住宅區中污染水質之頭號殺手。過去街道的設計標準，多半考量其之穩定性、連結效率、安全性等，少有兼顧環境保育之需求。近年來台灣鼓吹善用透水性舖面之輿情漸增，若能同時改變過去道路設計之思維，必能有效降低其對於水質之衝擊。 善用自然水文系統：一般工程規劃設計以及集水區土地開發過程，對於水文系統的觀感往往是負面多過於正面。因為水文系統常使人聯想到限制開發，為避開法規所規範之保護限制，致

22、使規劃設計者有種綁手綁腳的感嘆。然而，若能換個角度看待水文系統，事實上，其不也正是指引土地利用方式之最佳明燈！因為，深入認識集水區內之水文系統，便不難發現最理想之遊憩用地、最安全的區住用地、最合宜之環境教育空間、通道等之所在，且不失自然景觀原本所能提供的環境美質。 5、綠屋頂BMP植生性屋頂（vegetated-roof）又稱為生態屋頂（eco-roof）（圖8、9），原本主要應用於綠建築之設計中。在北美地區對於此種應用技術展開研究與應用之前，歐洲國家便已經大量運用此項技術。後經證實，綠屋頂除了能達成原先所預期的綠建築功能之外，對於水質控制亦有令人驚奇的效果。因此，特於此節中歸納作為現地BMP

23、技術之一種。圖8 綠屋頂所呈現的景致（資料來源：Optigrun International AG, Krauchenweise, Germany）原圖放大下載圖9 綠屋頂所呈現的景致（資料來源：Optigrun International AG, Krauchenweise, Germany）原圖放大下載植生性屋頂BMP主要透過數種水文特質之擬態，達到暴雨逕流除污之功效。包括： 利用簇葉截取降雨 入滲 過濾 淺層地下水 根系吸收水分、自葉面蒸散 通常，在綠屋頂BMP系統中，上述機制往往發生於薄薄的1020公分壤土層中。儘管如此，經濟的規劃設計，亦能呈現驚人的功效。 2-2 前置性綠色BMPs

24、前置性BMPs主要提供下列二種功能：a) 保護濾過性或入滲性BMP免於遭到過度之淤塞；b) 避免後續之BMP設施遭到非目標污染物之影響（如油污），或遭過量之目標污染物（如SS）淹沒。此處主要介紹最常見之前置性BMP，亦即前置沉砂池。應用與限制：經此種BMP處理過之逕流，可能必須再經由其他除污效果更為顯著之BMP設施處理後，方能排放入水體中。設計重點：a) 前置沉砂池主要運用溼式滯流池的概念進行初步除污。在6個月暴雨週期、連續降雨時間24小時的降雨條件下，前置沉砂池必須至少能處理30以上的水量。b) 池身長寬比至少需為3：1，另外可利用導流措施延長逕流通道。c) 水池深度至少需達1.2公尺而不超

25、過1.8公尺。d) 入水口與出水口間之垂直落差，必須以減低流速、減少擾動為原則。且二者盡量設於池身之最遠二端，以延長懸浮物質沈澱之時間。e) 前置沉砂池與其他構造物之間（包括森林緩衝帶），至少需維持6公尺之距離。f) 與化糞池或類似之設施，需距離30公尺以上，地下污水處理槽則至少維持6公尺。g) 前置沉砂池必須距離15以上之陡坡，至少15公尺，同時建議進行地質調查，以確認是否達安全值。 2-3 入滲性綠色BMPs傳統之入滲性BMPs設施包括入滲池、入滲溝，以及植生入滲溝三大型。主要功能在於加強雨水入滲率來減少地表雨水逕流量，過濾水中沉澱物的方法。其中，植生入滲溝因利用植物所能提供之特有自淨能力

26、，無論在結構、造材，以及所能之呈現之景觀，皆能達到良好之生態原則。而其餘二者，雖亦多半利用自然石材或部分植生濾過污染物，達成除污之功能，但部分結構相形之下較為生硬。因此，針對入滲池、入滲溝則採取部分修正之方式，俾使其較為符合生態原則。1、入滲池一般設於地面之池子，特點為池底選擇透水性良好的天然土壤，使入滲為地下水；其具有降低地表逕流量、過濾水中沉質、洪水控制及地下水補注等功能（圖4-23）。對沉澱物（sediment）、重金屬、油脂等具有較高之去除率。本型態BMP之配置與構造，皆可利用堆石與土坡完成，而周邊可使水濱植物自由生長。唯週期性之維護管理工作中，應確保下列事項： 入水口與出水口之通暢，

27、避免草木碎片、淤土之堆塞。 池身容量之控制，過度滋生之水生物可能造成入滲池容積之縮減，應定期進行檢視。 圖10 入滲池典型配置圖 原圖放大下載2、入滲溝為設於地面之溝渠，內部以卵石填充，底部為天然土壤，允許雨水入滲，周邊配合草帶可增加污染物之去除（圖11至圖14）。其中，位於入滲溝上方之散流裝置，若地形、空間，以及土質穩定度條件許可，建議採用石塊、木樁等材料，亦能達成相同之效果，並能維護景觀之協調性。而型態上，多半常見為筆直之設計，此部分同樣可以略做調整，增加蜿蜒度，若能配合天然逕流水路尤佳。圖11 一般入滲溝配置 原圖放大下載圖12 不同型態但原理相同之入滲溝，可配合空間環境條件調整（Sou

28、rce：上、中圖WDOE，2001；下圖Fairfax County Soils Office，1991）原圖放大下載圖13 一般住宅區、家庭亦能利用入滲溝達到創造景觀多樣性 原圖放大下載 圖14 若空間較為狹小、腹地受限，則可考慮配合地下型前置沉降池進行前處理，入滲溝上方則改用多孔性舖面 原圖放大下載 3、生物滲濾溝係指複合禾本科植被及壤土將污染物滲濾至地表下，其機制主要利用土壤的吸附力及植物根部的吸收能力將污染物自水體中分離。其對於地下水補注過程中，水質之維護尤其具重要性。一般而言，舉凡匯集自建築物屋頂、道路，以及停車場等之逕流，皆能利用這種BMP系統進行水質淨化。當水流量超過設計處理量時

29、，能進一步將之引導進入其他BMP設施或其他污水、雨水下水道中。其主要設計要點包括： 溝底部平坦，縱向坡度小於1 地面以上最大蓄積水深15公分 處理過之壤土： 厚至少為45公分（若能證明植生之根系可提供同程度之除污率，則壤土厚度可減少）。土壤陽離子交換量（CEC）至少為5meq/100gm。有機質含量1以上。 地表至以下15公分深之土層（植物根系主要盤生之土壤深度，或可視植種不同而再往下延伸）應為沃土，以確保植物生長良好而穩定。 地表至以下15公分深之土層滲透率應低於2.5cm/hr，以提高淨化率。 植生之選擇以本土種或馴化種為優先。 若有必要，可增置前處理性BMP系統，以濾過SS、油污等，以延

30、長其使用年限。 2-4 砂濾式生態BMPs砂濾設施（sand filters）因其構造簡單，為目前常使用之BMPs設施之一，此過濾設施主要由一個沉澱池與一個濾床所構成（圖15、圖16、圖17），暴雨逕流在沉澱池中短暫滯留，去除較大顆粒物質後，再流入濾床中濾除微細懸浮物。濾床濾料一般為砂子，但也可以使用砂子與泥煤之混合物。過濾設施可沿著道路或不透水面設置，亦可與排水系統側接。其去除機制是利用濾料的過濾作用去除雨中的沉質與其他污染物。對於沉澱物（sediment）有高之去除效率。砂濾池不需要很大之空間，故在地價貴之地區甚為適用，其維護之成本較高，但在設計時如將所需尺寸，建造時加大實際尺寸，則可減少

31、維護所需之費用。圖15 標準砂濾BMP配置圖。原圖放大下載 圖16 若上方無滯流池或初級水質處理設施，則可於主要砂濾池之前，加置前置沉砂池。原圖放大下載 圖17 若空間受到限制，則可於池內加置分流管，以增加接觸面積。原圖放大下載 2-5 濾過式生態BMP：植生濾過系統此類BMP主要用於改善含低濃度污染物質、TSS之水體，對於重金屬、石化類碳水化合物、營養鹽等，亦具有一定之移除功效。因此，此類BMP常用於處理來自街道、高速公路、停車場、住宅區之不透水地表等之暴雨逕流。因此，在設置之前，可先針對下列事項，檢視植生濾過型BMP之適宜性： 目標污染物是否能為植生濾過型BMP所移除。 考慮設置後所需之養

32、護工作，預定之設置基地應能方便工作人員進出。 土質、地力是否足以提供良好的植物生長環境。 若逕流水體可能含有高濃度之油脂、TSS，且足以影響、甚或破壞植生濾過型BMP的功能，則選定之基地應具有加置前置性BMP的潛能。 1、基礎型植生濾溝指種植有草類的土築溝（圖18），主要是宣洩逕流和防止土壤沖蝕，並有沉降及過濾污染物的作用。目的在宣洩逕流和防止土壤沖蝕、沉降及過濾污染物。 由過去數據顯示，此類型BMP之除污功能在個別暴雨事件中，有極大的差異。因此，若希望設置一除污功能較穩定之BMP，則建議選用砂濾型BMP或溼式滯流池類之BMP。（Horner，2000）圖18 基礎型植生濾溝配置圖。原圖放大下

33、載 設計重點：a) 尺寸之限制與主要關鍵數值列如表2。b) 若因環境條件限制，無法設計滿足所需處理之逕流流量，則可考慮加置疏浚設施。c) 若基地部分區段坡度較大，濾溝中可加置用石堆、木樁，以達到消能之目的。表21基礎型植生濾溝與2基礎型濾帶尺寸計算參數表 原表放大下載2、溼式植生濾溝屬於前者之另一型態BMP。若基地坡度平緩、地下水位較高，或需處理長存性微量逕流，且因而導致土壤常常處於飽水狀態，則必須選用溼式植生濾溝。因此，若需要於溼式滯留池下方加置引流溝渠，則可考慮利用這種BMP。尤其一般草類無法連續處於飽水狀態土地中逾2星期以上，因此，溼式植生濾溝所選用之草種（表3），亦有別於基礎型植生濾溝

34、。在主要除污功能方面，則與基礎型植生濾溝無太大差異。表3 建議植生配置* 原表放大下載* 美國選用之植生，台灣可考慮選用相近之植種，評估適用性。3、連續入流式植生濾溝 當逕流無法由濾溝之前段進入，而是由邊坡溢漫入溝，則需考慮選用此種BMP。其之基本設計原則與基礎型植生濾溝相近，主要差異如下： 設計流量以承受上方邊坡可能匯集入溝之總漫流水量。 若以同樣的暴雨條件作為設計基準，則水流在連續入流式植生濾溝內之停留時間，應至少為基礎型植生濾溝之二倍。 濾溝內面坡，即使在設計水面上之部分，亦應加強植草，以避免土壤遭侵蝕流失，故避免種植低植莖密度之植物。 4、基礎型濾帶既稱為濾帶，則不以溝渠型態作為配置（

35、圖19）。暴雨逕流則以片流行是被導引入此中BMP設施中。常見於停車場、道路邊坡等地區。圖19 典型植生濾帶配置圖。原圖放大下載 2-6 滯流池類生態BMPs 此類BMP的共同型態便是水塘。以下選擇二種符合生態原則之常見BMP，而此二種BMP之除污功效亦相當顯著。1、溼式滯流池（基礎型及大型）（圖20、圖21）常年保持一固定容積之水在池內，如同一池塘或小湖泊，如下圖。其較前述之植生濾溝或濾帶佔空間，但卻極為容易與鄰近地貌融合在一起，形成自然景觀的一部分而不至於唐突。尤其水塘的存在，更能提供景觀異質性，增加環境美質。然而，在透水性較高的地區，可能會造成水塘枯乾的情形。故在設計上，可加置前池，並利用

36、透水性較低之底層，減緩水分下滲速度，以達到在不影響除污效能情況下，有效控制流量並改善水塘乾涸的現象。唯前池之設計應注意避免低透水層破壞景致之協調。圖20 溼式滯流池。原圖放大下載 圖21 溼式滯流池剖面圖。原圖放大下載 2、暴雨處理溼地（圖22、圖23）人工溼地係指人工開挖或使用擋水設施造成的窪地，裡面經常保持濕潤或有淺層的積水，並種植水生植物。一般人為設置溼地，常基於下列理由：a) 環境補償，即彌補開發過程造成的自然損失；b) 去除顆粒性及溶解性污染物，並應用生態工程技術，以處理廢（污）水。然而，本文不並以人工溼地為此種BMP之名，主要原因在於環境補償用之人工溼地，相當強調棲地品質之維護，並

37、以孕育繁盛之物種為目標，確實做到補償因人為開發所破壞或傷害之溼地。然而，除污用人工溼地，其主要設置目標卻是在於蒐集污染物質，進而利用生態自淨的機制，分解、濾過污染物。因此，這樣的環境可能對於水生物或溼地物種產生潛在性的問題，故本文並不以人工溼地直稱，以避免混淆。儘管如此，池子本身依舊可以做為景觀美化之一部分，同時具有水資源涵養、地下水補注、污染物之淨化、防洪、調節水量等等多元功能。利用暴雨處理溼地來淨化污水已有諸多文獻報導，北美、印度、巴西、德國等地區亦廣泛應用於都市廢水處理。經過暴雨處理溼地處理後可將廢水的BOD、COD值減低至95-99%，總氮、總磷之去除亦可達80%以上。圖22 暴雨處理

38、溼地，配置（一）。原圖放大下載 圖22 暴雨處理溼地，配置（一）。原圖放大下載 圖23 暴雨處理溼地，配置（二）。原圖放大下載 三、BMP容量設計在進行綠色BMP的規劃、設計與實際建置的工程中，除需進行BMP種類的選擇評估之外，另一最大的挑戰便是如何決定BMP應有的容量，以達成預期的除污率，並避免造成因計算失當所可能引發的構造邊坡侵蝕崩塌、非預期性淹溢，以及餘水無法排出等情況。根據美國馬里蘭州環境署（Maryland Department of Environment，MDE）執行BMP規劃設計之經驗，認為至少需確立5大數值方可能計算出適當BMP設施尺寸（MDE，2000）（表4）。表4 BM

39、P構造尺寸運算基本5數值概述 原表放大下載3-1 水質體積WQv所謂WQv係指蓄積並處理年平均降雨量90逕流量的水量所需的容積，故在公式上以降雨量乘以逕流容積參數再乘以基地面積來表示。WQv = P*Rv*A/12 (acre-feet )其中，WQv =水質體積（單位acre-feet）Rv = 逕流容積參數 = 0.05 + 0.009I，其中I =不透水面積比A = 基地面積（單位acre）由此可見WQv與不透水面積比息息相關，但若區域中不透水面積比小於15，則WQv亦不能小於0.2。3-2 地下水補注體積Rev此項數值主要為美國農業署（USDA）所統計出來不同水文土壤類型（Hydrol

40、ogical Soil Group，HSG）之地下水年平均補注量。其中，土壤特定補注係數S可由每一土壤類型之年平均地下水補注量除以當地之年降雨量（Pyr），再乘以90所得到。Rev = S*Rv*A/12 體積百分比法其中，Rv = 逕流容積參數 = 0.05 + 0.009I，其中I =不透水面積比A = 基地面積（單位acre）Rev = S*Ai 面積百分比法其中， Ai = 實際測得的不透水面積 HSG土壤特定補注係數SA15.96 / PyrB10.92 / PyrC5.46 / PyrD2.94 / Pyr而，Pyr = 當地年平均降雨量（英吋）然而國內現行少有將地下水補注與其他水

41、質管理措施進行統一性的探討，且Rev應為WQv的一部份，常態而言小於Cpv 、Qp 、Qf，故在本處茲將Rev省略。3-3 渠道安全容積Cpv為避免一般暴雨長期性侵蝕構造物邊坡，進而有效延長構造物壽命，通常建議計算渠道安全容積。故在計算上，主要找出一年重現期之暴雨歷經24小時降雨後，所增加的水量所能達到的水位高度，在此高度水平，增加排水 / 導水措施（圖24）。圖24 於Cp水位高度增加排水孔。原圖放大下載 3-4 滯洪安全容積Qp在考慮結構安全性的原則下，需計算滯洪安全容積，並於其相對水平高度之適當位置埋設緊急溢洪管，減少BMP設施遭受淹沒之機率，以有效維護結構安全及運作績效。而滯洪安全標準

42、水位之訂定，可以BMP所在位置區域之水利防洪標準為依規，若無特別規定，則以10年重現期為設計標準。3-5 極端洪水容積Qf達此標準或預留達此標準容積之BMP設施，往往造價會較為昂貴，因此可與當地水利安全主管機關進行協商，探討其必要性。一般設計標準以100年重現期為最大值，且這樣的設計標準並不常見。由此可見，一般常態的BMP設施設計過程中計算所得的尺寸，往往是安全需求容積大於基本水質處理容積，亦即能滿足滯洪需求的BMP尺寸，通常無須顧慮是否已能滿足除污效能方面之需求。故在強調安全標準之地區，BMP的設計，可直接以滿足當地水利安全之標準進行計算與設計，再利用最小除污所需之BMP容積進行檢驗。反之，若無安全之顧慮，且能確保結構之養護原則，則可以盡量縮小BMP基地面積與設施容積，以兼顧經濟效益。四、成本估算法綠色BMP設施因結構較一般工程單純，故成本估算並不複雜。主要方法建議可藉助一般公告工程成本分析基準，逐項填列統計。以草溝為例，需估計之工程項目約為三項，而濕式滯流池約六項（表5）。若為複合式較大型BMP設置計畫，則需額外增加其他工程款項。表5 構築草帶、濕式滯流池複合式BMP所需工程經費試算表 原表放大下載