¶ 防洪建造物工程設計講義-第 49–60 頁
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質,邀請相關單位、地方、NGO及關切該議題團體,藉由工作坊、會 該議題團體,藉由工作坊、會
議、現勘等形式,共同研商溝通、勾勒環境營造願景。
本署為規範所屬河川局確實辦理在地溝通工作,於111年9月26日以經
水河字第11116096780號函頒「經濟部水利署各河川局在地溝通即在
地諮詢小組設置及作業注意事項」,指導河川局同仁在辦理在地溝通
前應盤點地方民眾關切之議題及關係人,並規劃適當之在地溝通形式 之議題及關係人,並規劃適當之在地溝通形式
及內容。除於附圖1附有「在地溝通及在地諮詢辦理流程圖」引導同
仁辦理在地溝通步驟外,另附上台灣社群名錄,臚列各河川局轄區內
相關社群名稱與聯絡方式,供各河川局視議題性質邀請參與。
河川局應滾動盤點轄區民眾、社群關切議題, 議題,主動溝通化解阻力,甚
至形成助力;對於合作愉快,態度積極之對象均應建檔,並維持正常
之互動關係。
五、資訊公開
河川局應依據「經濟部水利署各河川局在地溝通及在地諮詢小組設置
及作業注意事項」規定,並依政府資訊公開及個人資料保護法規定將
以下資訊公開:(詳如圖2-27)
(一)在地溝通及在地諮詢相關法規。
(二)在地溝通專區
(三)在地諮詢小組專區
圖2-27 本署資訊公開網頁
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第參章 防洪建造物工程設計與成果審查作業
一、 工程設計作業程序
(一) 工程設計作業流程
堤防、護岸等防洪建造物工程設計作業包括先期作業及實
質作業,整體作業流程如圖3-1。各階段重點工作如下:
1、 工程設計先期作業
(1) 蒐集相關報告、圖資及基本資料
A. 設計階段所需資料主要來自規劃階段調查規劃成
果,舉凡既有調查、規劃報告、分析計算成果、相
關圖資、照片等,均應蒐集供設計參考。
B. 附近既有設施的設計資料最有參考價值,尤其是基
礎地質承載能力,過去損害原因及修復情形等資料
均應蒐集。
(2) 計畫目標及所設計設施功能瞭解
A. 配合現代社會需求,河川治理計畫通常必須兼顧防
洪、生態維護及河川環境營造等多項目標,針對規
劃階段所擬定的目標,在設計作業開始時應先充分
瞭解。
B. 所設計設施的功能是否能確保計畫多目標的達成,
以及單項設施的設計是否會對計畫多目標中的某
一項有所妨礙,均為設計者關切重點,故宜瞭解計
畫目標各項設施應具備功能的關聯性。
(3) 設施位置及範圍確認
A. 針對擬治理河段範圍、保護對象及工程布置可能位
置及範圍等,應進行現地勘查確認。
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已公告
圖3-1 防洪建造物工程設計作業流程圖
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B. 藉由書面資料及現地勘查確認設施位置及範圍及
擬保護對象,除對工程布置的精準度有幫助外,另
對工法工料的選擇及風險評估考量也有助益。
(4) 既有規劃報告、治理計畫公告檢視
A. 設計作業應以規劃成果為基礎,故應先檢視計畫河
段規劃辦理情形及既有規劃報告。若已公告河川治
理計畫,由於具有法律效力,設計作業自應以該治
理計畫為準。
B. 在未規劃河段,欠缺計畫洪水量、計畫堤高及堤線
位置等設計基本條件;如因災害需緊急處理,則宜
視其為應急措施,事後仍應補辦規劃為妥。
(5) 測量
堤防、護岸等防水建造物須依公告之水道治理計畫線
及用地範圍線布設,為該等建造物及相關附屬建造物
布置設計及取得設計條件數據需要,應視實際情況辦
理下列測量:
A. 地形圖測量-供建造物堤線布置設計之用:比例尺
約1/1000~1/2500。地形測量範圍原則上自治理河
段上游 100 公尺至治理河段下游100 公尺止或採
上下游加測L/4(L=施工長度),兩者取大者為之。
B. 地形圖測量-供附屬建造物、構造物布置設計之用:
比例尺約1/200~1/500。
C. 水道治理計畫線縱斷面測量:比例尺約
1/1000~1/2000(水平)及1/100~1/200(垂直);橫斷
面測量,比例尺約1/100~1/200,橫斷面間距約
20~100 公尺,供斷面布置及土方計算之用。
(6) 實質設計前補充調查及檢討事項
A. 工程材料調查:堤防、護岸工程所需砂石粒料數量
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龐大,以就地取材為原則;其調查得依水利工程技
術規範-河川治理篇第2.1.4 節辦理。
B. 工程地質調查、鑽探及試驗:河川內地質差異性大,
原則上應辦理工程地質調查、鑽探及試驗,確認地
質特性及基礎承載能力;其調查得依水利工程技術
規範-河川治理篇第2.1.4 節辦理。
C. 人文環境與天然條件調查:
(A) 堤防、護岸等建造物位置,在規劃時即應
考量儘可能使用公有地及避開民房建物,
設計實施仍應根據現況調查再作確認,在
工程布置上適當的配合因應。
(B) 附近社區居民對河川環境、空間利用及治
水設施的期望應予查訪,供設計參考;其
經採納列入設計範圍者,應考量日後能否
有效管理維護。
(C) 堤後地區排水問題應予調查,視需要納入
水防道路邊溝系統一併處理。
(D) 水防道路設計應考量與附近既有道路銜接,
路面高程應維持適當高度,避免因堤後排
水不良造成路面淹水,影響緊急搶修險作
業。
(E) 堤前是否有深水流路沖刷危害可能性,應
予充分調查瞭解,以供堤防護岸保護工設
計參考。
(7) 所設計設施在綜合治水整體考量中的角色及功能
A. 綜合治水係以多元治水設施共同達成流域性的防
護目標,所設計的單元設施在綜合治水整體考量中
的角色及功能應充分瞭解,避免過當或不足的設計;
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尤以堤防計畫高度、分洪道、滯洪池及抽水站設計
規模的決定最應考量此因素。
B. 流域綜合治水的整體考量係於規劃階段辦理,工程
設計者應根據規劃報告充分瞭解整體考量下各單
元設施應具備的功能及系統操作方法,並據以設計。
(8) 工程設計需配合生態維護及河川環境營造事項
A. 為減輕環境衝擊而以近自然工法設計者,一般常見
堤防、護岸坡面採用多孔隙材料構築;如蛇籠、箱
籠、土籠、砌塊石等,護坡改用植生綠化或編柵工
法處理,固床工採天然巨石串連形成魚道水路等。
B. 為生態維護及河川環境營造目的需增列的工程措
施及植栽綠化等事項,需因地制宜視實際情況採行。
一般常見以管理方式維護河川流路,保持天然狀態
避免生態環境受干擾;人工方式則以魚道維持上下
游生物通道的暢通。在環境營造方面,目前常見河
川高灘地綠化、興建親水步道、堤防護岸邊坡綠美
化等。
C. 為維護既有生態環境,儘量減少工程干擾是為上策,
設計者應詳讀生態環境調查成果,瞭解需維護對象
及其狀況,掌握工程減量原則進行相關設計。
(9) 確立設計條件
設計條件包括設計基準、計畫洪峰流量、計畫洪水位、
設計流速、地層承載力及其他內外營力條件,作為設
計河川治理設施的尺寸、形狀、位置、安全性及功能
性等所根據的基本數據要素及條件。
A. 設計基準:
(A) 依個別河川水系核定之治理規劃報告、治
理計畫為準。
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(B) 丁壩及坡面坡腳保護工等附屬設施,係屬
輔助河防安全性質,本就需要經常修補填
充;除檢討對洪水位的影響需以計畫洪水
量為準外,有關各該設施自身的結構設計,
在適當考量安全性及成本因素下,可酌量
採用較低的洪水量設計。
(C) 河川內的植生及親水設施,依其設施目的,
得酌量考慮安全以較低洪水流速設計;一
般可採流速2 公尺/秒以下設計。
B. 計畫洪峰流量:
(A) 各河段計畫洪峰流量以核定之河川治理計
畫為準;但如時間較久,流域環境已有明
顯變化,則需再加檢討確定。
(B) 在未有治理計畫河川,可依「河川治理規
劃及河川區域劃設水文分析報告審查作業
須知」辦理水文分析,擬訂各河段計畫洪
峰流量,經依規定程序審查認可後採行。
C. 計畫洪水位:
(A) 計畫洪峰流量決定後,透過水面線演算可
決定計畫洪水位,原則上仍以河川治理計
畫為準;如河道流路及河床斷面已有明顯
變化,則需再加檢討確定。
(B) 未有治理計畫河川可依「水文分析參考手
冊」及其他相關手冊方法,依最新測量的
河道斷面資料計算,決定計畫洪水位。
D. 設計流速:
(A) 由於局部流速的多變性,一般工程設施並
未針對特定流速進行設計,而是根據規劃
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報告分析的河道平均流速資料,衡量工程
設施的安全性而設計其結構及保護措施。
(B) 在水理狀況複雜河段,必要時可辦理二維
水理分析,瞭解局部地區流速流向變化情
況,供結構物設計參考。
E. 地層承載力
(A) 建造物基礎設計應考慮之載重可分為靜載
重、活載重、風力、地震力、上浮力、土壤
及地下水之作用力、振動載重以及施工期
間之各種臨時性載重等。
(B) 基礎地層承受之最大基礎壓力視載重作用
方向、分布以及偏心等而定。設計時應考
慮不同階段中可能同時發生之載重組合,
作為設計之依據。
2、 工程設計實質作業
(1)工程系統整體布置設計
A.防水建造物工程設計係藉由主要建造物(例堤防、護
岸、防洪牆等)與各項附屬建造物(例丁壩工等)共同
抗洪,並將洪水範束在河道內;故進行工程設計時
須就全河段工程系統進行整體布置設計,確認系統
整體功能需求,並修正各單元設施互有干擾影響之
處。
B.若現況深水流路及河川沖淤變化與原規劃時有明顯
差異,直接引用規劃報告數據有疑慮時,應以數學
模式分析水理狀況,確認水理設計要素,必要時得
辦理水工模型試驗。
(2)防洪建造物布置
A.建造物布設原則上應根據河川治理計畫水道治理計
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畫線位置布設;實際布設時尚需就現地實際情形再
行確認。
B.堤頂高程應依據河川治理計畫之計畫堤頂高布設,
並參考區域地層下陷趨勢與填築材料自然壓密沉陷
量酌予調整。
C.計畫堤防與既有防洪設施、道路及跨河建造物如何
銜接配合,也是設計重點,必要時須協調相關單位
及附近居民意見。 。
(3)堤型選擇
A.應按照因地制宜、就地取材的原則,根據堤段所在
的地理位置、保護標準、重要程度、堤址地質、築 、堤址地質、築
堤材料、水流及風浪特性、施工條件、環境景觀、 特性、施工條件、環境景觀、
工程造價等因素,經過經濟分析比較,綜合評估確
定。
B.築堤材料可選擇土堤、石堤、混凝土或鋼筋混凝土、 可選擇土堤、石堤、混凝土或鋼筋混凝土、
分區填築的混合材料堤等;根據堤身斷面 堤等;根據堤身斷面型式可分
為斜坡式堤、直牆式堤或直斜複合式堤等。
C.各堤段可根據其具備條件採用不同的堤型 同的堤型;在堤型
變換段應妥適銜接,可以漸變方式銜接處理。 。
(4)堤身設計
堤身設計應根據堤基條件、築堤材料及水流與風浪等
條件進行。堤身各部結構與尺寸,應考量結構安定、
工程技術及經濟比較後確定。
土堤堤身設計應包括確定堤身斷面布置填築標準、堤
頂高程、堤頂結構、堤坡與戧台、護坡與坡面排水、
防滲與排水設施等。牆式護岸設計應包括確定牆身結
構形式、牆頂高程和基礎尺寸及防滲、排水設施等。
A.築堤材料與填築標準
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築堤材料一般以就地取用河床料為原則,可分為土
料、石料、砂礫料及混凝土材料等,應符合下列規
定:
(A)土料:不得含植物根莖、磚瓦垃圾等雜質;土料
填築夯實厚度,依本署施工規範規定辦理。
(B)砂礫料:耐風化、水穩定性好,以就地取用河床
料為原則。
(C)混凝土:骨材應符合國家現行標準相關規定。
B.堤身穩定
(A)堤防邊坡破壞型態多屬圓弧滑動破壞,進行堤身
設計時,為防止發生滑動破壞,其安全係數建議
採1.3 以上。堤基寬度至少應為洪水高出堤基高
度之4 倍。
(B)堤坡坡度應根據堤防保護標準、堤身結構、堤基、
築堤土質、風浪情形、護坡型式、堤高、施工條
件等,藉由安定分析確定。堤坡坡度一般採用參
考值如下表3-1。
表3-1 堤坡坡度一般採用參考值
堤坡型式 設計坡度
土坡 1:2~1:8
拋石 1:2~1:4
乾砌塊(卵)石 1:2~1:3
混凝土砌塊(卵)石 1:0.5~1:2
混凝土排塊(卵)石 1:0.5~1:2
混凝土襯排塊(卵)石 1:0.5~1:2
混凝土坡面工 1:1.5~1:2
(C)堤高超過6m 者,宜設置戧台,戧台寬度不宜小
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於1.5m。
C.防滲與排水設施
台灣地區降雨強度大且降雨時間長,堤防坡面易受
雨水沖刷,滲流進入堤身,影響結構安全。另中下
游地區河川水流不暢,若長時間維持高水位,易因
滲流對堤防產生安全顧慮,應視實際需要設計防滲
與排水設施。
(A)堤身設計應滿足滲透穩定要求,滲流計算可參考
水利工程技術規範-河川治理篇附錄十「滲流計
算方法」。滲流線不能露出於堤後坡面,以避免
坡面破壞。
(B)堤身防滲可採用心牆、斜牆等型式。防滲材料可
採用黏土、混凝土、瀝青混凝土、不透水膜等材
料。
(C)堤身排水可採用伸入背水坡腳或沿坡面設置濾
層。濾層材料可採用砂、礫料或地工織物等材料。
D.基礎承載力
(A)堤防設計應根據堤防型式進行穩定分析,滿足土
壤的允許承載力;土壤的承載力不足時,則需要
進行置換或加固處理。
(B)為獲得地基土壤之容許承載力,應蒐集相關資料
及進行地基調查後決定;通常可由試驗求得之極
限承載力,除以安全因數2 作為容許承載力。
下表3-2 為各類土壤之容許承載力參考值。
E.護坡工與坡面排水
(A)護坡工應堅固耐久、就地取材、利於施工與維護。
對不同堤段或同一坡面的不同位置可視實際需要
選用不同的護坡工型式。
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表3-2 不同土壤安全承載力概估值
土壤 噸/平方公尺
黏土、軟 10
中 20
硬 40
砂、細而鬆散 10
細而緊密 30
粗而鬆散 30
礫、鬆散之砂礫混料 40
緊密之砂礫混料 50
硬盤 100
堅硬頁岩 100
(B)臨水側護坡工的型式應根據風浪大小、近堤水流,
結合堤高、堤身與堤基土質等因素確定;背水側
護坡的型式除本身穩定因素外,尚需考慮當地民
眾意見及維護管理需求。
(C)水流沖刷或風浪作用強烈的堤段,臨水側坡面宜
因地制宜,選用較剛性工法;一般考量消能、抗
磨耗、耐衝擊等需求,選用適宜材料與工法設計
坡面系統;背水側坡面,除具溢堤風險或堤後有
重要保護標的堤段外,可因地制宜採較柔性工法,
如土坡、植草或各類的柔性護坡工。
(D)水泥系材料、砌石、混凝土護坡工與土體之間可
在設計穩定條件之下,視實際需要設置墊層。墊
層一般採用如砂、礫石、碎石、塊石及地工織物
等。
(E)漿砌石、混凝土等護坡工,視現地情形(例如護岸
工,堤後有地下水須排除等情形)設置排水孔,以
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