Estimation of water storage and flood reduction benefits at the Taichung metropolitan park

山坡地開發利用，部分設施因施工與維護上的時效性、方便性與經濟性需求，設施舖面若採用不透水材料施作，將妨礙地表雨水之滲透變成地表逕流，導致原有公共排水設施增加負荷甚至不足，致使低窪地區每遇大雨即形成淹水問題。本研究透過常態化差異植生指標NDVI 推算台中都會公園開發前與開發後之綠覆率、並以降雨－逕流模式計算洪峰流量及綠建築設計技術之保水等配置效益，並探討其相互間之關連性，獲得基地開發後總保水量比開發前少了1,885,415 m3，綠覆率比開發前減少5.97％，洪峰總流量增加25.73 cms，但整體公園在開發配置截蓄保水及滯洪池、綠化等設施後，基地保水指標λ仍大於基地保水指標基準λc值，基地開發後未曾發生水患情形，顯示截蓄保水設施、滯洪池配置已獲得預期成效；基地保水深度與透水率、綠覆率之關係呈現正相關，而洪峰流量與綠覆率之關係則呈負相關。During the development and utilization of slope land, some facilities adopt impermeable materials as the ground surface construction for time effectiveness, convenience and/or economy, which may obstruct the infiltration of rainfall on the ground resulting in surface runoff and add to the load of the original public drainage facilities causing inundation problems in lowland areas in case of heavy rain. The purpose of this study is to calculate the vegetation coverage of Taichung Metropolitan Park before and after development by using normalized differences vegetation index (NDVI) to estimate the peak flow before implementation and the allocation effects of water storage of green architecture design technologies in the rainfall-runoff mode for finding out the relationships between them. Results show that water storage for Taichung Metropolitan Park is 1,885,415m³ which is less than that of before development. The vegetation coverage reduced by 5.97% and peak flow increased by 25.73cms comparing to before implementation. After setting up the facilities of interception, storage, flood detention ponds as well as afforest, the water storage index ( λ) of the whole park is still greater than the benchmark value (λc), and no flood occurred after development, which shows that the expected effectiveness of water interception and/or storage facilities and flood detention ponds have been achieved. There exits positive correlations between water storage depth and water permeability or vegetation coverage, while peak flow before implementation is negatively correlated to vegetation coverage.摘要 i Abstract ii 目次 iii 圖目次 v 表目次 vi 第一章 緒論 1 第一節 研究動機 1 第二節 研究目的 1 第三節 研究流程 2 第二章 前人研究與相關法令探討 4 第一節 基地保水 4 一、保水意義與功能 4 二、保水指標方法論述 6 第二節 降雨－逕流模式 9 一、線型逕流模式 9 二、非線型逕流模式 9 三、準非線型逕流模式 10 第三節 合理化公式 11 第四節 SPOT衛星影像應用 12 一、法國SPOT衛星影像簡介 12 二、遙感探測相關應用 13 三、常態化差異植生指標 14 第五節 綠覆率 15 一、綠化定義與功能 15 二、相關法規探討 18 第三章 研究材料與方法 21 第一節 研究樣區概況 21 一、地理位置 21 二、地形 22 三、地質與土壤 25 四、土地利用 27 五、氣候及水文 28 六、水系與截蓄保水設施 28 七、公園管理維護 32 第二節 研究方法 33 一、集水區劃分 33 二、基地保水指標計算 34 三、洪水減量計算 39 四、綠覆率指標計算 44 第四章 結果與討論 47 第一節 保水設施與保水量評估 47 第二節 洪水減量效益評估 49 第三節 綠覆率評估 51 第四節 綠覆率與保水量及洪水減量評估 53 第五章 結論與建議 59 第一節 結論 59 第二節 建議 60 參考文獻 6