¶ 公路排水設計規範－公路排水設計規範內文（第 1–18 頁）
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交通技術標準規範公路類公路工程部公路排水設計規範交通部頒布中華民國106 年12 月
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交通技術標準規範公路類公路工程部：
公路排水設計規範╱交通部「編」-–四版.
-- 臺北市 ：交通部, 民106. 12面 ； 公分ISBN 978-986-05-5001-6 (平裝)
1.公路工程 2.排水 3.設計 4.技術規範
442.14 106024603國家圖書館出版品預行編目(CIP)資料交通技術標準規範公路類公路工程部公路排水設計規範出版者：交通部編審者：交通部地 址：10052 臺北市仁愛路1 段50 號網 址：http://www.motc.gov.tw/mocwebGIP/wSite/cti?xltem=4932&ctNode=154&mp=1電 話：(02)2349-2072出版年月：中華民國106 年12 月印 刷 者：中禾實業股份有限公司地 址：新北市汐止區中興路98 號4 樓之一電 話：(02)2221-3160版(刷)次冊數：四版一刷130 冊定 價：每本新台幣275 元正本書同時刊載於交通部網頁展售處：五南文化廣場：40042 臺中市中山路6 號 電話：(04) 2226-0330國家書店松江門市：10485 臺北市松江路209 號1 樓 電話：(02) 2518-0207GPN：1010602698 ISBN：978-986-05-5001-6 (平裝)
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交通技術標準規範類 ：公路類部 ：公路工程部規範 ：公路排水設計規範複審作業小組行政召集人：夏明勝委託召集人：王炤烈複審委員：林國峰、林冠宇、彭紹博、葉克家、劉振宇（人名以姓氏筆劃為序）
工作人員：林清傑、周揚敬、洪錦全、郭峰志、陳志方、曾淳錚、
薛宇倫、蘇玫心(人名依姓氏筆劃為序)
初審作業小組執行單位：交通部公路總局計畫主持人：張運鴻初審委員：王瑞麟、林呈、呂介斌、葉韓生、鄭茂寅（人名以姓氏筆劃為序）
工作人員：李順成、延允中、洪家翔、陳俐穎、楊秉順、廖毅哲、
蔡宗成、顏召宜(人名依姓氏筆劃為序)
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前 言「公路排水設計規範」自民國76 年3 月13 日首頒施行，旨在建立可供全國公路排水工程設計者、審核者以及相關從業人員共同遵循之準繩。規範自頒布至今，已逾二十年，期間曾於民國90 年1 月12 日辦理第一次規範修訂，於98 年12 月23 日辦理第二次規範修訂。鑒於水土保持技術規範於103 年9 月11日公告修訂，考量本規範引用之參考資料更新，因應不斷進步的工程方法及近年全球氣候變遷影響，需定期檢討本規範並進行修正或補充，以符合公路排水工程之需求。
修訂期間，除廣邀各方專業人員參與，包括公路排水工程相關之規劃、設計、施工及維護管理人員、相關工程機關及學界等代表，以彙集工程先進與專家學者之意見，據以進行本規範修訂草案之研擬，期間並召開初審及複審會議，始完成本規範之修訂草案。
本規範編訂原則：
一、本規範係參考"Highway Drainage Guidelines", AASHTO, 1999、 “HydraulicDesign of Highway Culverts ", Federal Highway Administration, U.S.
Department of Transportation, 2001 及"Evaluating Scour at Bridges", FourthEdition, Federal Highway Administration, U.S. Department of Transportation,2001 等資料，且將民國98 年12 月23 日頒布之「公路排水設計規範」予以修訂而編定之。
二、本規範條文採原則性規定，應用時，各地公路主管機關得參照本規範之藍本，進一步分別編訂適合當地之特定設計手冊或標準圖說，以利簡化設計工作。
三、本規範內之水文、水理及工程設施等相關數據，係僅配合設計基本原則及最低要求而制定，使用者宜針對當地水文特性與不同等級公路水準，因地
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制宜而彈性運用。
四、大型防洪或灌排抽水站之設計，則未列入本規範中，由設計者參照相關機關(構)之規定辦理。
本修訂規範之內容包括：
第一章「總則」，修訂規範條文之「設計步驟」及「構造物設計」。
第二章「基本資料蒐集調查及設計考慮」，增列「全生命週期」章節，並修訂規範條文之「施工期間應考量事項」。
第三章「設計流量決定」，修訂規範條文之「設計重現期距」。
第四章「渠道設計」，修訂規範條文之「出水高度」。
第五章「路面排水設計」，增列「沉沙池配合設計考量」分項設計規定，並修訂規範條文之「橋面排水」。
第七章「橋梁水力設計」，修訂更新附錄S「橋基沖刷深度估算參考公式」中，適用於清、濁水沖刷之修正CSU 公式。
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- i -公路排水設計規範目 錄第一章 總則 ............................................................................................................... 1
1.1 依據 ............................................................................................................... 1
1.2 適用範圍 ....................................................................................................... 1
1.3 目的 ............................................................................................................... 1
1.4 名詞闡釋 ....................................................................................................... 1
1.4.1 水路 ..................................................................................................... 1
1.4.2 渠道 ..................................................................................................... 1
1.4.3 橫交排水設施 ..................................................................................... 1
1.4.4 護岸 ..................................................................................................... 1
1.4.5 集水區 ................................................................................................. 1
1.4.6 設計頻率 ............................................................................................. 2
1.4.7 設計流量 ............................................................................................. 2
1.4.8 出水高度 ............................................................................................. 2
1.5 協調與配合 ................................................................................................... 2
1.6 設計步驟 ....................................................................................................... 3
1.6.1 資料蒐集 ............................................................................................. 3
1.6.2 踏勘 ..................................................................................................... 3
1.6.3 調查測量 ............................................................................................. 3
1.6.4 水文分析 ............................................................................................. 3
1.6.5 水理分析 ............................................................................................. 3
1.6.6 設施布置 ............................................................................................. 3
1.6.7 構造物設計 ......................................................................................... 4
1.6.8 圖說編製 ............................................................................................. 4
1.6.9 資料建檔 ............................................................................................. 4
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- ii -第二章 基本資料蒐集調查及設計考慮 ................................................................... 5
2.1 人員參與 ....................................................................................................... 5
2.2 基本資料蒐集及調查 ................................................................................... 5
2.2.1 自然生態環境資料 ............................................................................. 5
2.2.2 社會經濟基本資料 ............................................................................. 6
2.3 排水設計之特殊考慮 ................................................................................... 7
2.3.1 橫交排水設施之銜接 ......................................................................... 7
2.3.2 地下排水對環境影響 ......................................................................... 7
2.3.3 施工期間應考量事項 ......................................................................... 7
2.3.4 維護問題 ............................................................................................. 8
2.3.5 景觀及環保生態 ................................................................................. 8
2.3.6 全生命週期 ......................................................................................... 8第三章 設計流量決定 ............................................................................................... 9
3.1 基本原則 ....................................................................................................... 9
3.2 設計重現期距 ............................................................................................. 10
3.3 頻率分析 ..................................................................................................... 10
3.4 設計雨量推算 ............................................................................................. 11
3.4.1 雨量站選用 ....................................................................................... 11
3.4.2 雨量紀錄校核 ................................................................................... 11
3.4.3 雨量紀錄補遺 ................................................................................... 11
3.4.4 降雨強度推算 ................................................................................... 12
3.4.5 雨型 ................................................................................................... 12
3.5 設計流量推算 ............................................................................................. 12
3.5.1 利用流量紀錄推算(參見附錄G)..................................................... 12
3.5.2 利用設計雨量推算 ........................................................................... 13
3.5.3 其他因素考量 ................................................................................... 13
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- iii -第四章 渠道設計 ..................................................................................................... 14
4.1 應用範圍 ..................................................................................................... 14
4.2 渠流水理公式 ............................................................................................. 14
4.2.1 連續方程式 ....................................................................................... 14
4.2.2 曼寧公式 ........................................................................................... 14
4.2.3 能量方程式 ....................................................................................... 15
4.3 防沖淤考慮 ................................................................................................. 15
4.3.1 容許流速 ........................................................................................... 15
4.3.2 臨界拖曳力 ....................................................................................... 15
4.4 設計斷面 ..................................................................................................... 16
4.4.1 斷面形狀 ........................................................................................... 16
4.4.2 設計水位或水深 ............................................................................... 16
4.4.3 出水高度 ........................................................................................... 17
4.5 彎道 ............................................................................................................. 17
4.6 漸變段 ......................................................................................................... 18
4.7 陡槽溝 ......................................................................................................... 18
4.8 坡度調整及消能設施 ................................................................................. 19
4.8.1 低堰 ................................................................................................... 19
4.8.2 垂直式跌水 ....................................................................................... 19
4.8.3 斜面式跌水 ....................................................................................... 19
4.8.4 齒坡式跌水 ....................................................................................... 20
4.8.5 衝擊式跌水 ....................................................................................... 20
4.8.6 靜水池 ............................................................................................... 21
4.9 座槽 ............................................................................................................. 21
4.10 渡槽 ........................................................................................................... 22
4.11 水路改道 ................................................................................................... 22
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- iv -
4.12 護岸 ............................................................................................................ 22
4.12.1 基腳頂部高程 ................................................................................. 23
4.12.2 護坦 ................................................................................................. 23
4.13 明溝襯砌 ................................................................................................... 23
4.14 安全措施 ................................................................................................... 23第五章 路面排水設計 ............................................................................................. 25
5.1 功能 ............................................................................................................. 25
5.2 路面排水系統 ............................................................................................. 25
5.3 路拱及縱坡 ................................................................................................. 26
5.4 淺溝 ............................................................................................................. 26
5.4.1 設計要求 ........................................................................................... 26
5.4.2 位置 ................................................................................................... 27
5.4.3 斷面尺寸 ........................................................................................... 27
5.5 明溝及暗溝 ................................................................................................. 29
5.6 陡槽溝(豎溝) .............................................................................................. 29
5.6.1 設計要求 ........................................................................................... 29
5.6.2 間距 ................................................................................................... 29
5.6.3 斷面尺寸 ........................................................................................... 29
5.7 橫向截水溝 ................................................................................................. 29
5.8 淺溝進水口 ................................................................................................. 30
5.8.1 型式 ................................................................................................... 30
5.8.2 位置及間距 ....................................................................................... 30
5.8.3 流量 ................................................................................................... 32
5.8.4 進水口開孔面積 ............................................................................... 33
5.8.5 進水口高程落差量 ........................................................................... 33
5.9 連絡水路 ..................................................................................................... 33
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- v -
5.10 集水井 ........................................................................................................ 33
5.11 匯流井 ....................................................................................................... 34
5.12 人孔 ........................................................................................................... 34
5.12.1 間距 ................................................................................................. 34
5.12.2 形狀 ................................................................................................. 35
5.13 排水系統出口 ........................................................................................... 35
5.14 構造物排水 ............................................................................................... 36
5.14.1 橋面排水 ......................................................................................... 36
5.14.2 隧道排水 ............................................................................................ 36
5.15 坡面排水 ................................................................................................... 37第六章 排水涵洞設計 ............................................................................................. 38
6.1 設計要旨 ..................................................................................................... 38
6.1.1 涵洞設置原則 ................................................................................... 38
6.1.2 一般要求 ........................................................................................... 38
6.1.3 涵洞型式 ........................................................................................... 38
6.1.4 最小斷面 ........................................................................................... 38
6.1.5 縱斷面 ............................................................................................... 39
6.2 水理計算 ..................................................................................................... 39
6.2.1 上游水位(參見圖6-1) ...................................................................... 39
6.2.2 下游深度(參見圖6-1) ...................................................................... 40
6.2.3 進口控制通水能力 ........................................................................... 40
6.2.4 出口控制通水能力 ........................................................................... 40
6.3 涵洞進口 ..................................................................................................... 40
6.4 涵洞出口 ..................................................................................................... 41
6.5 端牆、翼牆及導流牆 ................................................................................. 41
6.5.1 端牆 ................................................................................................... 41
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6.5.2 翼牆 .................................................................................................... 41
6.5.3 導流牆 ............................................................................................... 41
6.6 落水井 ......................................................................................................... 42
6.7 倒虹吸管 ..................................................................................................... 43
6.7.1 低填土路段倒虹吸管 ....................................................................... 43
6.7.2 深開挖路段倒虹吸管 ....................................................................... 44
6.8 覆土厚 ......................................................................................................... 44
6.8.1 管涵 ................................................................................................... 44
6.8.2 箱涵及蓋版暗溝 ............................................................................... 45
6.9 涵管結構設計 ............................................................................................. 45
6.9.1 荷重及外力決定 ............................................................................... 45
6.9.2 管涵強度研選 ................................................................................... 45
6.9.3 涵管基礎 ........................................................................................... 45
6.10 滲流控制設施 ........................................................................................... 45
6.11 安全設施 ................................................................................................... 45
6.12 深長涵洞落差處理 ................................................................................... 46
6.13 新舊涵洞銜接處理 ................................................................................... 46第七章 橋梁水理設計 ............................................................................................. 47
7.1 適用法規 ..................................................................................................... 47
7.2 梁底高程 ..................................................................................................... 47
7.3 設計水位 ..................................................................................................... 47
7.3.1 建橋前橋址水位推算 ....................................................................... 47
7.3.2 橋墩壅水高度 ................................................................................... 48
7.4 橋梁跨徑 ..................................................................................................... 48
7.5 橋墩 ............................................................................................................. 48
7.5.1 方向及位置 ....................................................................................... 48
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7.5.2 形狀 .................................................................................................... 48
7.5.3 基腳深度 ........................................................................................... 48
7.5.4 基礎頂版位置 ................................................................................... 48
7.6 橋台位置 ..................................................................................................... 48
7.7 迴水 ............................................................................................................. 49
7.7.1 迴水演算 ........................................................................................... 49
7.7.2 水工模型試驗 ................................................................................... 49
7.8 橋墩最大可能沖刷深度 ............................................................................. 49
7.8.1 橋墩局部沖刷深度計算 ................................................................... 50
7.8.2 河槽束縮沖刷深度計算 ................................................................... 50
7.8.3 河床質移動層厚度計算 ................................................................... 50
7.8.4 河床長期沖刷深度之評估 ............................................................... 50
7.9 橋基保護措施 ............................................................................................. 50第八章 路基排水設計 ............................................................................................. 51
8.1 功能 ............................................................................................................. 51
8.2 專案調查 ..................................................................................................... 51
8.3 地下排水溝 ................................................................................................. 51
8.3.1 位置 ................................................................................................... 51
8.3.2 透水管埋設深度 ............................................................................... 52
8.3.3 設計流量之計算 ............................................................................... 53
8.3.4 透水管 ............................................................................................... 56
8.3.5 管槽 ................................................................................................... 57
8.3.6 坡度 ................................................................................................... 57
8.3.7 人孔 ................................................................................................... 57
8.4 盲溝 ............................................................................................................. 57
8.5 路基排水層 ................................................................................................. 58
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- viii -
8.6 路堤下廢棄水路之處理 ............................................................................. 58
8.7 濾層設計 ..................................................................................................... 58
8.7.1 濾布層 ............................................................................................... 58
8.7.2 砂石濾層 ........................................................................................... 58
8.8 出水口 ......................................................................................................... 58
8.9 特殊地區設計配合注意事項 ..................................................................... 59
8.9.1 海岸感潮地區 ................................................................................... 59
8.9.2 地層下陷地區 ................................................................................... 59
8.9.3 潛在地滑區 ....................................................................................... 59
8.9.4 易淹水地區 ....................................................................................... 60第九章 地下道排水設計 ......................................................................................... 61
9.1 地下道排水系統 ......................................................................................... 61
9.2 入口處截流設施 ......................................................................................... 61
9.3 路面排水收集設施 ..................................................................................... 61
9.4 抽水井 ......................................................................................................... 61
9.4.1 設計進流量 ....................................................................................... 61
9.4.2 設計水位 ........................................................................................... 61
9.4.3 操作水位 ........................................................................................... 62
9.4.4 形狀、尺寸及容量 ........................................................................... 62
9.5 抽水設備 ..................................................................................................... 62
9.5.1 抽水機組 ........................................................................................... 62
9.5.2 動力設備 ........................................................................................... 63
9.5.3 抽水管 ............................................................................................... 63
9.6 其它設備 ..................................................................................................... 63
9.6.1 攔污設備 ........................................................................................... 63
9.6.2 抽水機房 ........................................................................................... 63
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- ix -
9.6.3 自動控制及監視設備 ........................................................................ 63
9.6.4 抽水機房電力及照明設備 ............................................................... 63
9.6.5 防音、通風及消防設備 ................................................................... 64
9.6.6 進出通道 ........................................................................................... 64
9.6.7 安全措施 ........................................................................................... 64
9.7 人行地下道之排水 ..................................................................................... 64附錄附錄A 臺灣地區洪水量推算經驗公式 ................................................................. 65附錄B 中央及直轄市、縣(市)管河川、跨省市河川及區域排水一覽表 ............ 68附錄C 頻率分析點繪位置常用方法 ..................................................................... 69附錄D 常用雨量紀錄補遺方法 ............................................................................. 70附錄E 常用降雨強度推算方法 ............................................................................. 71附錄F 台灣地區降雨強度延時參考公式 .............................................................. 73附錄G 河川橋設計流量推估例 ............................................................................. 88附錄H 常用由雨量紀錄推算流量之方法 ............................................................. 93附錄I 美國土木工程師學會十分鐘單位歷線 ...................................................... 96附錄J 渠道及天然河川的曼寧n 值 ...................................................................... 98附錄K 臨界拖曳力 ............................................................................................... 102附錄L 垂直跌水構造設計例 ............................................................................... 103附錄M 一般格柵進水口流量計算 ...................................................................... 104附錄N 排水涵洞進口控制水力設計 ................................................................... 106附錄O 排水涵洞出口控制水力設計 ................................................................... 108附錄P 管涵荷重計算公式 .................................................................................... 110附錄Q 管涵座墊型式及載重因子 ....................................................................... 120附錄R 橋梁壅水高度估算參考公式 ................................................................... 122
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- x -附錄S 橋基沖刷深度估算參考公式 .................................................................... 126附錄T 臺灣地區常用推移載公式 ....................................................................... 140附錄U 常見透水管有關標準規範一覽表 ........................................................... 143附錄V 抽水機額定總揚程與動力計算公式 ....................................................... 144附錄W 地下排水濾層材料 .................................................................................. 146附錄X 公路排水工程常用專有名詞中英文對照 ............................................... 147參考文獻................................................................................................................... 157
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- xi -表目錄表3-1 設計重現期距研選範圍 ............................................................................... 10表4-1 渠道最大容許流速 ....................................................................................... 16表4-2 各階數之設計重現期距 ............................................................................... 17表6-1 公路排水涵洞最小斷面 ............................................................................... 39表7-1 橋梁最小梁底淨空 ....................................................................................... 47表8-1 不同土壤種類之
表8-2 地下排水影響半徑R 之近似值 .................................................................. 55表8-3 各種土壤透水係數 ....................................................................................... 56表8-4 透水管設計安全係數 ................................................................................... 57
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- xii -圖目錄圖4-1 漸變段示意 ................................................................................................... 18圖4-2 垂直式跌水示意 ........................................................................................... 19圖4-3 斜面式跌水示意 ........................................................................................... 20圖4-4 齒坡式跌水示意 ........................................................................................... 20圖4-5 衝擊式跌水示意 ........................................................................................... 21圖4-6 座槽示意 ....................................................................................................... 21圖4-7 渡槽示意 ....................................................................................................... 22圖4-8 護岸示意 ....................................................................................................... 23圖5-1 路面排水系統示意 ....................................................................................... 28圖5-2 淺溝進水口型式 ........................................................................................... 31圖5-3 淺溝進水口設置位置 ................................................................................... 32圖5-4 集水井示意 ................................................................................................... 34圖5-5 匯流井示意圖 ............................................................................................... 35圖5-6 人孔示意圖 ................................................................................................... 35圖6-1 涵洞各部分水位示意 ................................................................................... 40圖6-2 涵洞端牆及翼牆示意 ................................................................................... 42圖6-3 涵洞進口落水井示意 ................................................................................... 42圖6-4 橫交倒虹吸管示意 ....................................................................................... 43圖6-5 倒虹吸管示意 ............................................................................................... 44圖7-1 橋梁下部結構沖刷深度示意 ....................................................................... 49圖8-1 地下排水溝示意 ........................................................................................... 51圖8-2 透水管埋設深度示意 ................................................................................... 53圖8-3 不透水層坡度大於0.47 (25°)時之情況 ..................................................... 54圖8-4 不透水層坡度小於0.47(25°)之情況 .......................................................... 54圖8-5 不透水層深度較深之情況(2RH ≥) ......................................................... 55