• 治水篇

    < 第一章 > 「都市總合治水」簡介

    「都市總合治水」是由流域整體治理觀點所提出的治水方式,透過土地利用管制、防災策略、工程措施、非工程措施與相關技術規範規劃等方法,進行滯洪、分洪及減洪,漸次提高都市防洪能量,強化都市防災及適災能力,確保民眾生命財產安全,使臺灣可往永續城市的發展目標邁進。

    都市總合治水概念(圖片來源:從國土規劃看水資源管理及治理議題,楊偉甫 )

    ​在臺灣大部分的人都居住在河川下游平原區域,常常遭受到淹水之威脅,此淹水威脅簡單歸納為「外水類」與「內水類」2部分。「外水類」是指來自河川中上游山區的洪水,因下游河川通洪能力不足,產生溢堤型之淹水;「內水類」則可視為豪大雨降於居住區,該區域可能因排水系統作用失效或因地勢低窪,水體無法往外部排出,直接對於居民的生活環境產生衝擊。

    淹水威脅(圖片來源:http://www.ttfri.narl.org.tw/sp/?p=1531)

    上游保水、中游減洪、下游防洪治水概念
    ​(圖片來源:http://wrb.kcg.gov.tw/valley/content01.asp)

    面對淹水災害,過去我們在防洪及減災努力的藍圖上,可勾勒為外水是「線」的問題,只需注意流經居住區的河川段進行整治;而內水則是「面」的問題,對於降在居住區內的雨水,需考量在地特性,興建滯洪池、排水系統等水利設施,以期望達到防災減洪之功效。
    隨著經濟與社會發展,人口集中在都市,土地高度開發利用,原可保水的農地、樹林被建築物及柏油道路取代,不透水面積增加,造成地表逕流及洪峰量增大,加上氣候環境變遷,淹水災損風險提高,僅僅靠雨水下水道是不足以解決都市排水問題,治水概念勢必朝跨領域整合規劃方向推動。
    永續治水未來推動方式,可從流域整體性觀點進行規劃與管理,將流域上、中、下游視為一整體單元,結合全流域治理作為。強調透過河川流域獨立而完整的系統,整合空間發展計畫、集水區治理、水土保持、河川整治、海岸防護、水質維護、水利建設及棲地生態保育等,進行全流域管理之需要,劃定跨行政區的流域治理空間單元,其目的在於因應全球環境變遷,整合國土空間上的水、土、林資源的管理機制,由根本解決長期以來的水資源調度、水患、水污染及坡地災害等問題。

    綜合治水理念應用於都市洪災之防制,結合保水、減洪、防洪3種方法齊下,進行都市洪災防制,其相關措施如下:
    (一)上游保水:森林是水的故鄉,政府為防止民眾在山地開發造成水土保持問題,針對集水區進行管制,加強水土保持,增加入滲量,減少逕流量,有關措施包括:加強山坡地開發利用案水土保持計畫審查、監督與管理、加速辦理全市山坡地範圍檢討劃定。
    (二)中游減洪:滯洪池為常用之減洪工程方法,除了將集水區內部分洪水量暫時蓄存,俟洪峰過後,排水路有剩餘之排水容量時,再將池內蓄積的洪水放流至排水系統,避免洪水宣洩不及造成淹水災害。
    (三)下游防洪:檢討都市土地建物管制、建置防災決策支援系統,其有關方法包括規範都市開放空間(公園、綠地、停車場)之保全、復育,並將綠建築「基地保水指標」納入都市設計審議重點,規範新開發地區及劃定都市更新地區,納入綜合治水工作優先推動示範、推動坡地住宅區生態規劃設計計畫等。​

    (資料來源:內政部營建署流域綜合治理計畫專屬網站http://iufm.cpami.gov.tw/begin、http://www.ttfri.narl.org.tw/sp/?p=1531、http://iufm.cpami.gov.tw/info_news/40、http://wrb.kcg.gov.tw/valley/content01.asphttp://wrb.kcg.gov.tw/valley/content01.asp及永續治水之規劃與研究)

    < 第二章 > 治水面臨之挑戰

    近年來受到全球氣候變遷效應影響,水文異常現象發生頻率增高,水患、土石災害規模亦有加劇之趨勢。面對極端氣候,各級政府除重新檢視水道防洪設計標準之外,對於超過工程保護標準之降雨情況,更應以整體流域與跨部門計畫合作方式,研擬對策,以面對未來治水的挑戰。

    (一)全球氣候變遷,降雨極端事件增加
    全球暖化氣候變遷已急遽且不可逆轉,未來颱風將越來越強,降雨總雨量及強度也將越來越大,因此,因應氣候變遷之調適措施,必須儘早展開。

    (二)臺灣天然環境不佳
    受到氣候極端變遷之影響,加上臺灣地質條件不佳等因素,使得崩塌及土石流等重大天然災害頻頻發生,未來如何面對嚴峻環境之課題,並將有限之資源,進行有效及合理之分配,以期可以降低災害所造成之損失,並達成環境永續之利用,為未來治水之挑戰。

    不透水覆蓋與地面暴雨水逕流關係(圖片來源:行政院環保署水質保護處)

    (三)結合復育、防災及產業之國土綜合規劃
    易淹水地區大部分係發生在地層下陷區或低窪地區,整體綜合治水應以「國土規劃、國土復育、地層下陷防治、產業轉型」等政策為上位計畫,作為防洪計畫之依據。「易淹水地區水患治理計畫」已完成之工程設施,當初設計時,雖考量預估5年之地層下陷量,惟地層下陷問題如持續發生,其防洪功能將受到影響。另重要農業產區經常性淹水,將增加農業天然災害救助金額且造成菜價之提高,故規劃於適當地區種植適合作物為一重要課題。

    (四)土地高度利用,水文地文環境劇變
    近年來經濟快速發展,配合都市計畫區土地開發利用,許多農業區變更為住宅區或商業區等開發區,地表逕流增加1倍以上,衍生出都市化效應。不少都市計畫地區因屬早期之規劃,未能充分考量處理因都市發展快速之增加逕流;另外原規劃之集水範圍與目前發展現況不符,部分幹支線超過原規劃逕流量,造成既有排水路負荷增加,再加上地震及颱風豪雨等因素,山坡崩塌範圍增加,倘若遇有颱風或豪雨,大量土砂及垃圾淤積河道,容易阻塞排水系統,造成下游兩側都會區淹水情事,也都將是未來治水之挑戰。

    (五)河川、區域排水、雨水下水道及農田排水等各類水道之銜接
    各類排水常有工程設計保護標準介面整合之問題,工程設計保護標準是基於防洪建造物功能與安全為考量,不同的防洪工程依其特性分別有不同之設計保護標準,未來對於河川、區域排水、雨水下水道及農田排水標準整合有需努力,以達整體有效治水。

    流域綜合治理範圍(圖片來源:經濟部水利署)

    (六)農糧作物保全與漁塭排水政策調整
    對於經常性淹水地區,規劃種植耐淹水之農作物,避免重要農業產區經常性淹水造成損失,故重新檢討劃定重要農業生產區(如重要蔬菜產區)之位址與防洪治水標準,並明確定義農糧作物保全對象,是未來治水、產業調整重要考量的因素。另沿海地區因位處排水末端與地勢低窪區域,致區內排水深受潮汐及中上游排水影響,養殖漁業生產區及魚塭集中區排水問題,涉及產業與跨部門溝通整合,亦為未來治水課題。

    (七)法令落實及治水新思維的導入
    地方政府應依《水利法》及「排水管理辦法」辦理,嚴格執行集水區內逕流管制措施,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、滯洪與綠地面積及以不增加下游河川、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,以達治水目的,其涉及地方政府落實執行及新觀念的引進。

    (八)水利人員培養及訓練與水利設施維護
    直轄市管、縣(市)管河川及區域排水設施分布廣闊,地方政府執行維護管理人力大部分為兼辦業務且異動頻繁,另維護管理經費是否充足等,一直為地方政府維護管理工作能否有效落實執行之主因,應落實建立制度化的維護管理體系,強化維護管理效能,確保設施防洪功能的發揮。

    (九)工程用地取得與管線遷移協調問題
    由於政府辦理用地取得過程中,常因民眾抗爭及用地 取得時程繁複、費時等,影響用地取得進度,且常因政府內部人員不足、異動頻繁、作業不熟悉,導致執行績效不佳,如又涉及都市計畫變更案件,往往多費時程,造成治水工程無法推動。另外部分治水改善工程位於人口密集區或工業區等處,因地下管線錯綜複雜,於設計時無法預見,往往於工程開挖後,常有水管、電信、瓦斯、電力系統或油管經過施工範圍或附掛於需改建之橋梁,影響工程施工,同時因管線通暢與否,攸關民眾生活便利性,故須俟相關單位籌措財源並擬妥管遷計畫後方能遷移,工程常因而延宕施工期程。

    (十)施工受地形及天候影響問題
    上游坡地水土保持及治山防洪工程常因颱風豪雨造成山區地形地貌改變,甚至施工道路中斷,影響工程進度,部分工區位處偏遠,人員、機具及工程材料搬運不易,同樣影響工程進度,影響治水效果。

    (資料來源:擘劃治水新策略-邁向國土永續發展)

    < 第三章 > 治水對策

    全世界正面臨海平面上升及降雨極端化問題,水患問題更以複雜的組合來襲,都市中的河川尚有下滲不足、逕流量超出過去下水道設計之容納量等眾多治理問題。反而荷蘭在數十年前便有「還地於河」之覺悟;日本因應都市化飽和,發展出以流域為單位,綜合河川治理各種面向的「總合治水對策」。

    奈梅亨河道改造的前後景象
    (圖片來源:打造韌性城市—荷蘭奈梅亨還地於河計畫)

    (一)荷蘭「還地於河」
    荷人造陸是荷蘭人這數百年來因工程奇蹟而打造出來的名號。但是面對當代極端氣候及海平面上升之氣候變遷危機,荷蘭人的工程思維已從「人定勝天」改為「與水共存」的新規劃方針,不僅是河道邊的鄉村土地有新利用方式,荷蘭主要都市的規劃也有新考量。
    奈梅亨的計畫為荷蘭國家計畫「還地於河」(Room for the River)的一部分,該城市進行大規模的洪泛控制計畫,將部分堤防向堤內(指堤防之臨陸面,即堤後)移置300公尺,創造更為廣闊的氾濫平原。還地於河計畫概念是與水共生、擁抱自然,整合城市與河流系統,進行水文水理分析,整體策略除考量水的安全性之外,還包括空間品質、歷史因素及原住戶的權益。此外,打造河濱公園作為公共休閒空間,並建造新的橋梁連接新河道2側,並提供自行車、居民休憩使用,其治水方案獲得紐約大獎的肯定。

     

    荷蘭有其特殊的水文和地質結構,我們未必能夠全盤移植其治水模式,但值得學習的是,「還地於河」強調學門之間的對話和整合,至少必須整合水利、土木、都市計劃與景觀設計4個學門的知識。我們應廣納社會中不同組織,以及不同專業領域4間之意見與對話,思考以什麼樣的觀點發展未來城市,輔以情境模擬的技術,讓水利問題提升到更高的都市規劃等級來處理。
    (二)日本「總合治水對策」
    日本都市化程度高,發展急速,原本可供雨水滲透之土地已開發成不透水之建造物,且農田與林地在城市內迅速被建築物取代,降低土地滯水與蓄水功能,雨水只能流向河川,造成短時間內河川流量增加,相對提高都市街道淹水機會。

    都市化影響流域保水及滯洪機能
    (圖片來源:http://sixstar.moc.gov.tw/f_upload_sixstar/cms/file/A0/B0/C0/D0/E2/F355/2f3c9114-8554-4661-a02f-b1c74b794c6a.pdf)

    日本鶴見川流域河川整治方案(圖片來源:龍騰版應用地理上冊)

    ​鑑此,日本針對大城市化之河流提出綜合防洪對策,提及都市建設必須活用,興建都市內可用來做為貯流雨水或滲透設施,降低都市淹水機會,並針對結構性與非結構性之措施進行改善。面對高度都市化之問題,日本於70年代即進行一連串之作為,嘗試解決高都市化地區之水患問題,包含結構性與非結構性措施,如堤防拓寬增加河水容量、渠道加深降低水位、興建水壩降低洪水流量、阻水池控制洪水流量、都市改建超級堤防、地下水道紓解水量等結構性措施;非結構措施則針對總合治水對策、特定都市河川浸水被害對策法、洪災圖資更新與建立、建置洪水預警與避難系統,加強推廣洪水災害與避難知識與實地演習。


    東京都隨都市化進展,降雨逕流大增,水害頻繁威脅住民生命財產安全,遂推展「中小河川流域治水計畫」,重新建立下水道排水標準,將設計標準從3年頻率降雨強度50.0mm/hr,提昇至15年頻率降雨強度75.0mm/hr以上。除了提高老舊的下水道(排水路)、抽水站的排水標準外,也加入蓄洪、入滲、貯留、系統預測、土地管制檢討等減洪思維,新建地下調節池及雨水貯留管。地下調節池可疏導調節 25%之洪水量。

     

    在建立地下調節池及雨水貯留管的初期,日本曾被質疑為何不直接浚深河川,透過增加通水斷面減少水患。浚深河川的難處在於,日本都市化發展飽和,許多河川水道之下已佈滿地鐵、自來水、瓦斯等設施管線,因此改以建立地下調節池及雨水貯留管來提昇排水標準。
    除了規劃超大型蓄洪設備外,日本鶴見川流域針對基地開發要求設置「流出抑制設施」,達成分散式保水目的,總貯水量高達250萬立方公尺。綠地能夠容納下滲水雖然不多,但從生態觀點來看,可補充地下水及達成涵養土壤功能。滲透效果的好壞,取決於以下數個要素:若地勢太低、地下水位太高,容易積水不利滲透;坡度太大、土壤滲透係數太低、或是滲透設備老舊,使得孔隙被細砂阻塞,都會影響水體下滲能力。

    (資料來源:https://pansci.asia/archives/75374、荷事生非-還地於河-荷蘭奈梅亨的都市再造、打造韌性城市-荷蘭奈梅亨還地於河計畫及http://epaper.wra.gov.tw/Article_Detail.aspx?s=2F0D9BCECFBD94C7)

    < 第四章 > 打造韌性城市

    韌性,是指一個系統在變動中透過自我調適而存續的能力,是系統在面臨「變動中」透過調整系統的應變能力。特別強調「在變動中」,因為韌性是面臨「變動」時的一種系統特質(「變動」可以是環境變動,例如地震或氾濫,也可以是社會變動例如戰爭或經濟蕭條),這個概念的基本脈絡就是「如何因應變動」。若變動不存在,就沒有討論韌性的意義。
    韌性城市的討論主要偏重在城市面對不確定衝擊(例如天災、社會經濟衰退、恐怖攻擊事件及能源危機)的「容受力」及「回復力」。容受力強調城市將衝擊所造成的影響最小化的能力(capacity to minimise the disturbances),回復力則關注在受衝擊後達到新平衡所花費的時間(time to recover)。

    淹水戶裝防水閘門(圖片來源:http://blog.sina.com.tw/35340/article.php?entryid=605400)

    對韌性城市的討論大概開始於1990年代末,早期偏重對環境不確定性衝擊的回應,試圖藉由物理環境與工程技術的改善,達到減災目的。近期研究則著重在「調適」面向上探討,強調城市發展在物理環境與人際網絡上自我維持與自我組織,以回應未知擾動的能力 。

    在面對極端性與不確定性的議題上,策略空間規劃的思維,提供決策者一個具包容度的視角,因此逐漸被認為是推動城市韌性發展,強化城市容受力與回復力的利基。例如:極端降雨造成的淹水議題,常常對城市產生威脅,但由於極端降雨的強度與頻率都具有高度不確定性,用工程手段(如超大堤防,超級抽水機)來因應,不僅所費不貲,也無法確保都市能得到百分之百保護。而從策略空間規劃的角度,藉由跨領域討論與協調,可以提供較多元且全面的因應措施(如滯洪區管制,抽排水系統管理,家戶淹水防護),進而降低極端事件所造成的衝擊與影響。

     

    韌性這個概念可以用在許多不同種類的變動,一個系統面對淹水的韌性,可以解釋為「承洪韌性」,可以承納洪水而不受災這樣的韌性,是在淹水的情況下,仍不產生災害、不癱瘓,而且還能正常運作的能力。
    在我們的城市尚未有承洪韌性之前,不得不設法先抵抗一下洪水,但是抵抗不但不等於韌性,長期還會削弱承洪韌性。以抵抗或防洪的手段來避免水災發生,即便短期上非常有效,但未來一定會有防洪設施無法抵抗的大水發生,很可能以潰堤或潰壩形式出現,而長期沒經歷淹水的人們,早已不具災難意識,也失去應變能力,於是災難更加嚴重。因此,韌性城市絕非「不淹水」,而是「不怕水淹」的城市。

    (資料來源:https://eyesonplace.net/2016/04/13/1697/及https://opinion.udn.com/opinion/story/8048/2501198)