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系統識別號 U0026-0608202021453500
論文名稱(中文) 高架路面逕流再利用及減洪分析-以國道3號九如段至林邊段為例
論文名稱(英文) Analysis on runoff reuse and flood reduction of elevated road - a case study of National Highway NO.3 from Jiuru to Linbian section
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 水利及海洋工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Hydraulics & Ocean Engineering (on the job class)
學年度 108
學期 2
出版年 109
研究生(中文) 吳明翰
研究生(英文) Ming-Han Wu
學號 N87061102
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 72頁
口試委員 指導教授-呂珍謀
口試委員-王裕民
口試委員-詹勳全
口試委員-李明靜
口試委員-賴泉基
中文關鍵字 雨水  貯集  再利用  頻率分析 
英文關鍵字 rainwater  recovery and storage  recycling  frequency analysis 
學科別分類
中文摘要 台灣雖然降雨豐沛,但因地形急遽變化,河川坡陡流急,不易蓄水;再加上降雨季節不均,傳統水資源供給漸不堪負荷,使得台灣每年都有缺水危機且已是全球水資源嚴重缺乏的地區,急待解決方案。

高速公路高架路段先天條件良好,集水面積廣大,且無水權或地權爭議,儲存系統所收集之逕流水可利用其水位高差進行驅動,無需額外配置抽水馬達,極為適合雨水資源之回收與再利用,是一個具備發展潛力的區域。

本研究利用農田水利會里港觀測站87年的歷史降雨資料及系統容量估算國道3號九如段至林邊段之可儲存水量,推估減洪功效,並估算回收雨水再利用方法及效益。

經統計分析結果,本系統單位結塊可收集之單次最大降雨量為43.8mm,以三參數對數正常分佈計算之1.01年重現期距一日暴雨為88mm為例,可減輕將近50%的既有排水設施負擔,並提升既有排水設施約5年之重現期距。本研究規劃之儲存系統每次儲滿可容納31,900噸逕流水,全年可收集356,520.2噸水量。經可計成本效益分析,益本比可達3.37,並具有不可計成本效益如減洪、減污、亢旱、補注地下水等功效,且儲集水可再利用於農漁業、綠美化、清潔等多種用途,亦可減輕自來水供水負擔。
英文摘要 Elevated section of freeway has great potential for rainwater recovery and recycling since it has wide area for water recovery and no problem of water or land ownership. Furthermore, water storage system can drive water by water level difference, so pumping motor is not required.

The water recovery and flood reduction capacity of Jiuru-Linbian section in No. 3 Freeway was estimated by statistically analyzing historical rainfall data of Ligang station in 87 years and capacity of water recovery system. Also, the methods and benefit of water recycling were examined.

The statistical analysis results showed that the maximum water recovery capacity of in single rainfall event is 43.8mm. Daily storm rainfall of 1.01 years recurrence period estimated by three parameters logarithmic distribution is 88mm. Hence, the water recovery system can reduce nearly 50% load and increase 5 years of recurrence period for current flood drainage system. The water storage plan of this research stores 31,900 tons of runoff water in full capacity and can store 356,520.2 tons of water every year. The cost-benefit analysis estimated the benefit -cost ratio to be 3.37. There are also uncalculatable benefits such as flood reduction, pollution reduction, preparation for drought and underground water refill. Furthermore, recovered rainwater can be recycled for agriculture, aquatic farming, environmental greening and cleaning etc. So, the load on tap water supply is reduced.
論文目次 摘要 I
Extended Abstract II
誌謝 IX
目錄 X
圖目錄 XIV
表目錄 XV
第1章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的與方法 2
1.3 研究流程 3
1.4 本文架構 4
第2章 文獻回顧 5
2.1 雨水儲存設施 5
2.2 相關法規 7
2.3 海綿城市 10
2.4 低衝擊開發 12
2.5 雨水撲滿 13
2.6 雨水再利用特性 14
2.7 國內外案例 15
第3章 研究方法 21
3.1 研究範圍 21
3.2 收集(儲存)方法及量體 22
3.3 水文資料蒐集分析 25
3.4 分析方法 26
3.4.1 異常值分析及檢定 26
3.4.2 暴雨頻率分析 26
3.4.3 單位結塊單次降雨量分析 27
3.4.4 以歷年降雨之日雨量計算 可收集水量 27
3.4.5 以總儲存容量計算可收集水量 28
3.4.6 可計成本效益分析 28
第4章 分析與討論 30
4.1 水文資料分析 31
4.1.1 異常值分析及異常值檢定 32
4.1.2 暴雨頻率分析 35
4.1.3 單位結塊單次降雨量成果分析 37
4.1.4 可收集水量估算 38
4.1.4.1 以歷年降雨之日雨量計算 38
4.1.4.2 以總儲存容量計算 41
4.2 可計成本效益分析 42
4.3 不可計成本效益分析 44
4.3.1 減洪 45
4.3.2 減污 45
4.3.3 抗旱 46
4.3.1 減緩抽取並入滲補注地下水 47
4.3.2 增進行車安全 47
4.4 再利用方式 48
4.4.1 農漁業用水 48
4.4.2 清潔 49
4.4.3 綠美化 50
第5章 結論與建議 51
5.1 結論 51
5.2 建議 52
參考文獻 53
附錄一:農田水利會里港測站,1925年至2013年水文資料 55
附錄二、不同重現期距水文量之頻率分析通式 70
參考文獻 1. 中國土木水利工程學會,道路工程綠色建設,2016
2. 內政部建築研究所自行研究報告,建築技術規則雨水貯集滯洪設施減洪效益評估與法令探討研究,2014
3. 內政部營建署,水環境低衝擊開發設施操作手冊,2015
4. 內政部營建署,市區道路及附屬工程設計規範,2015
5. 內政部營建署建築技術規則建築設計施工編,2019
6. 成大水工試驗所團隊,水資源利用-地層下陷防治資訊網,取自:http://www.lsprc.ncku.edu.tw/index.php/2015-07-07-03-53-57/thl-all-subsidence-2/2015-10-01-03-15-01/289-2015-10-01-05-19-50.html
7. 行政院環境保護署水質保護處,降雨逕流非點源污染最佳管理技術(BMPs)指引,2013
8. 何嘉浚,地下雨水儲留系統在海綿城市建置的應用與案例,2016
9. 李永展,海綿城市之展望,2018
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11. 高雄市政府工務局建築管理處,高雄市綠建築自治條例,2018
12. 張正德,高速公路段雨水貯集再利用之可行性分析-以國道三號九如長治段為例,2008
13. 陳賜賢,雨水資源再利用,2008
14. 新北市政府城鄉發展局,都市計畫法新北市施行細則,2014
15. 新竹市環境教育永續資源網,新竹市舊社國小雨撲滿設置實例,2009
16. 楊詠喬,應用系統性創新理論於校園雨水回收之改善-以博愛國小為案例探討,2014
17. 經濟部水利署,雨水再利用特性分析,2004
18. 經濟部能源局,能源報導-太陽能板多久洗澡一次,2019
19. 臺北市政府,臺北市下水道管理自治條例,2012
20. 臺南市政府水利局,臺南市建築基地雨水貯集滯洪設施技術手冊,2014
21. GRUBBS F.E and G.BECK (1972) . Extension of Sample Sizes and Percentage Points for Significance Tests of Outlying Observations . Taylor & Francis, Ltd. on behalf of American Statistical Association and American Society for Quality.
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  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2020-08-19起公開。
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