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表2.2-1　逕流係數（C）

土地情況

C值

山區河川

0.75～0.85

平坦耕地

0.45～0.60

平地河川

0.45～0.85

水田及水塘

0.70～0.80

山地平地各半之流域

0.50～0.75

市街區（建築面積60%者）

0.50～0.90

陡峻山坡地

0.75～0.90

住宅區

0.35～0.65

平緩山坡地

0.60～0.80

村落（建築面積＜30%者）

0.30～0.50

覆蓋森林之丘陵區

0.40～0.70

工業區

0.50～0.80

平地森林區

0.35～0.60

公園、運動場

0.30～0.65

草原區

0.20～0.60

不透水舖面

0.85～0.95

註：

1.選用逕流係數時，應考慮未來土地使用可能都市化之程度。

2.本表採用交通部「公路排水設計規範」附錄8，表A8-1逕流係數（C）。

a.「降雨強度」係指單位時間內之降雨量（以雨量深度表示），降雨量及降雨強度之紀錄資料可由自記雨量站得之（台灣地區自記雨量站位置參見圖2.2-2）。

b.設計上各頻率年降雨延時所對應之降雨強度可由氣象單位之雨量紀錄統計資料，利用水文頻率分析推求之。

亦可直接引用交通部「公路排水設計規範」之附錄5資料，查對原台灣省住都局（都市排水）或水利局（區域排水）所推導之台灣地區降雨強度參考公式計算之（其中住都局降雨強度參考公式參見表2.2-2）。

c.集流時間（tc）（TimeofConcentration）定義及計算式如下：

（參見2-36頁，圖2.2-3）

（a）集流時間（tc）：

tc=t1+t2，係指雨水由集水區最遠處流至出口計畫點之所需時間，包括流入時間（t1）及流經時間（t2）。

（b）流入時間（t1）：

為雨水經地表面或成型溪（天然形成溝渠），由集水區邊界流至人工水道所需時間，其計算式如下說明。

經林地及草地之流入時間，可由流經距離除以流速0.3公尺／秒（參見水土保持技術規範第27條，漫地流流速規定）計算之。

「•」表示雨量站位置

圖2.2-2　台灣地區自記雨量站位置

表2.2-2　原台灣省住都局推導之台灣地區降雨強度公式

降雨地區

各設計頻率降雨強度（I）公式

2年

3年

5年

基隆

256.0／t0.3582

292.9／t0.3885

326.3／t0.3934

臺北

6237／（t+38.96）

7453／（t+44.76）

8606／（t+49.14）

桃園

6285／（t+43.90）

7133／（t+46.14）

7748／（t+46.22）

新竹

209.54／t0.2961

221.43／t0.2829

239.26／t0.2689

臺中

6713／（t+46.48）

7208／（t+47.44）

7831／（t+47.23）

彰化

南投

雲林

8383／t+36.45

---

11410／t+46.81

臺南

457／（t+5）0.433

458／（t+5）0.415

500／（t+5）0.413

高雄

6347／（t+45.84）

7379／（t+52.49）

8059／（t+52.76）

屏東

331.28／t0.3993

327.75／t0.3730

420.54／t0.4141

花蓮

279.6／t0.407

292.9／t0.380

306.8／t0.379

宜蘭

280.0／t0.3838

311.7／t0.3952

325.8／t0.3753

1.各設計頻率降雨強度公式中之t係指降雨延時，其單位為分鐘（min）。

降雨強度（I）之單位為公厘／小時（mm/hr）。

2.本表未列之降雨強度公式（如10年，15年，20年，25年頻率等）可另參考農委會頒布之「水土保持技術規範」第23條規定公式求出。

經成型溪之流入時間以下式計算之。

t1：

成型溪之流入時間（hr）

L：

成型溪最遠點至人工水道間之流路距離（km）

H：

成型溪最遠點至人工水道間之流路高程差（km）

a,n為常數（使用Rziha公式時，參閱「應用水文學」王如意／易任著，國立編譯館，1983年出版，第十六章介紹a=72，n=0.6）

V1：

成型溪之平均流速（m/sec）（參見下表2.2-3之V1經驗值選用）

表2.2-3　成型溪平均流速與溪床平均坡度關係

溪床平均坡度H/L

≧0.01

0.01～0.005

≦0.005

平均流速V1（m/sec）

3.5

3.0

2.1

（c）流經時間（t2）：

指雨水流經人工水道至設計計畫點所需時間，其計算式如下說明：

t2：

流經時間（hr）

Li：

流經人工水道各段長度（m）

Vi：

對應流經各段水道之平均流速（m/sec）

Σ：

累加總和

A：

集水區面積公頃（ha）

圖2.2-3　水路集流時間與集水區關係示意圖

d.「集水區」（WatershedorCatchmentArea）係指雨水匯合而集中由水道排出的一個地區，參閱圖2.2-4「設計涵洞集水區圖」標示。

e.「水道」係指天然水路或人工水路，為排水所經過水路，包括溪流、河川、管涵、箱涵、明溝等。

f.「分水嶺」係指集水區地形邊界線，一般為山區或丘陵地之山脊線，或平坦地區之路堤、圳路、堤防、田埂、河岸、建築物邊界等特徵界線，為依水流方向及地勢可劃分集水區範圍者。

g.合理化公式適用條件

限於1000公頃以內計畫集水區之地面逕流推算。

h.超過1000公頃以上之集水面積之設計頻率尖峰流量可採流量紀錄進行頻率分析，再以計畫集水區面積比法推算流量。

或另以單位歷線法或其他經驗證之水文水理模式推算流量。

i.考量現代氣候變化大，目前所引用之降雨強度公式均為過去之降雨量資料分析而來，可能無法充份反應現況，故使用單位可再酌量提高安全係數。

圖2.2-4　設計涵洞集水區圖

C.各項排水設施水理分析

（A）矩型明溝（重力流）

圖2.2-5　矩型明溝斷面示意圖

Q1=V1‧A1（此值應大於設計頻率尖峰流量）

Q1：

設計流量（通水能力）（cms）

通水斷面之平均流速（m/sec）

V1=R2/3S1/2/n（曼寧公式）

Vmin≦V1≦Vmax

Vmin：

允許最小流速（不淤積）

Vmax：

允許最大流速（不沖刷）

參見交通部「公路排水設計規範」第四章，4.3.1節容許流速規定。

R=A/P，水力半徑（m）

P=2y+w，濕周（m）

S：

溝底坡度（%）

y：

水深（m）

w：

溝寬（m）

n：

糙度

f：

出水高（m）（參見交通部90年「公路排水設計規範」第四章，表4-4最小出水高規定）

A1=w‧y，通水斷面積（m2）

凡有自由水面，重力排水之淺溝、側溝或排水明溝等水路之通水能力皆可比照此計算式分析之。

（B）圓型暗渠（重力流）

圖2.2-6　圓形暗渠斷面示意圖

Q2=V2‧A2（此值應大於設計頻率尖峰流量）

Q2：

V2：

V2=R2/3S1/2/n（曼寧公式）

R=βD,水力半徑（m）

β=f（D,d,θ），水力半徑比值（見表2.2-4）

D：

暗渠直徑（m）

d：

水深（m）≦0.8D

θ：

水面夾角（度）

溝底坡度

A2=αd2，通水斷面積（m2）

α=f（D,d,θ），通水斷面積比值（參見表2.2-4）

出水高（m）

凡有自由水面，重力排水之管涵水路之通水能力皆可比照此計算式分析。

表2.2-4　圓型暗渠α及β比值表

d/D

α=A/D2

β=R/D

Qn/S1/2D8/3

Qn/S1/2D8/３

0.01

0.0013

0.0066

0.00005

0.51

0.4027

0.2531

0.1603

0.02

0.0037

0.0132

0.00027

0.52

0.4127

0.2562

0.1662

0.03

0.0069

0.0197

0.00050

0.53

0.4227

0.2592

0.1716

0.04

0.0105

0.0262

0.00093

0.54

0.4327

0.2621

0.1770

0.05

0.0147

0.0325

0.00149

0.55

0.4426

0.2649

0.1824

0.06

0.0192

0.0389

0.00221

0.56

0.4526

0.2676

0.1878

0.07

0.0242

0.0451

0.00306

0.57

0.4625

0.2703

0.1932

0.08

0.0294

0.0513

0.00406

0.58

0.4724

0.2728

0.1985

0.09

0.0350

0.0575

0.00521

0.59

0.4822

0.2753

0.2040

0.10

0.0409

0.0635

0.00651

0.60

0.4920

0.2776

0.209

0.11

0.0470

0.0696

0.00795

0.61

0.5018

0.2799

0.215

0.12

0.0534

0.0755

0.00954

0.62

0.5116

0.2821

0.220

0.13

0.0600

0.0813

0.01127

0.63

0.5212

0.2842

0.225

0.14

0.0668

0.0871

0.01314

0.64

0.5308

0.2862

0.231

0.15

0.739

0.0929

0.01514

0.65

0.5404

0.2882

0.236

0.16

0.0811

0.0985

0.01729

0.66

0.5499

0.2900

0.241

0.17

0.0855

0.1042

0.01958

0.67

0.5594

0.2917

0.246

0.18

0.0961

0.1097

0.0220

0.68

0.5687

0.2933

0.251

0.19

0.1039

0.1152

0.0246

0.69

0.5780

0.2948

0.256

0.20

0.118

0.1206

0.0272

0.70

0.5872

0.2962

0.261

0.21

0.1199

0.1259

0.0302

0.71

0.5962

0.2975

0.266

0.22

0.1281

0.1312

0.0331

0.72

0.6054

0.2987

0.271

0.23

0.1365

0.1364

0.0361

0.73

0.6143

0.2998

0.275

0.24

0.1449

0.1416

0.0386

0.74

0.6231

0.3008

0.280

0.25

0.1535

0.1466

0.0427

0.75

0.6319

0.3017

0.285

0.26

0.1623

0.1516

0.0462

0.76

0.6405

0.3024

0.289

0.27

0.1711

0.1566

0.0498

0.77

0.6489

0.3031

0.293

0.28

0.1800

0.1614

0.78

0.6573

0.3036

0.297

0.29

0.1890

0.0571

0.79

0.6655

0.3039

0.301

0.30

0.1982

0.1709

0.0610

0.80

0.6736

0.3042

0.305

0.31

0.2074

0.1756

0.0650

0.81

0.6815

0.3043

0.308

0.32

0.2167

0.1802

0.0691

0.82

0.6893

0.312

0.33

0.2260

0.1847

0.0733

0.83

0.8969

0.3041

0.315

0.34

0.2353

0.1891

0.0776

0.84

0.7043

0.3038

0.318

0.35

0.2450

0.1935

0.0820

0.85

0.7115

0.3033

0.321

0.36

0.2546

0.1978

0.0864

0.86

0.7186

0.3026

0.324

0.37

0.2642

0.2020

0.0909

0.87

0.7254

0.3018

0.326

0.38

0.2739

0.2062

0.0956

0.88

0.7320

0.3007

0.328

0.39

0.2836

0.2102

0.1003

0.89

0.7334

0.2995

0.330

0.40

0.2934

0.2142

0.1051

0.90

0.7445

0.2980

0.332

0.41

0.3032

0.2182

0.1099

0.91

0.7504

0.2963

0.334

0.42

0.3130

0.2220

0.1147

0.92

0.7560

0.2944

0.335

0.43

0.3229

0.2258

0.1197

0.93

0.7612

0.2921

0.44

0.3328

0.2295

0.1248

0.94

0.7662

0.2895

0.45

0.3428

0.2331

0.1298

0.95

0.7707

0.2865

0.46

0.3527

0.2366

0.1353

0.96

0.7749

0.2829

0.47

0.3627

0.2401

0.1400

0.97

0.7785

0.2787

0.48

0.3727

0.2435

0.1456

0.98

0.7817

0.2735

0.329

0.49

0.3827

0.2468

0.1508

0.99

0.7841

0.2666

0.325

0.50

0.3927

0.2500

0.1561

1.00

0.7854

d=水深（m）D=暗渠直徑（m）A=通水面積（m2）R=水力半徑（m）

Q=暗渠流量（cms）n=暗渠糙度S=暗渠坡度

（C）進水口

進水口通水能力之計算分二個階段，即先依照合理化公式推算地面排水量，其次參見交通部「公路排水設計規範」第五章，5.8.3節公式，再計算進水口之可通流量。

a.緣石進水口流量

Q3=0.386（Ln/h）[（h+a）5/2-a5/2]

式中Q3：

緣石進水口流量（cms）

Ln：

進水口淨長度（m）

h：

淺溝水流之平均水深（m）

a：

緣石進水口前低落量（m）

b.格柵進水口流量

式中Q4：

格柵進水口流量（cms）

C：

孔口係數，0.5～0.6

A：

柵孔淨面積（m2）

g：

重力加速度（9.8m/sec2）

淺溝水流平均水深（m）

c.進水口間距及水深控制

地面排水設計時，可將集水區依照進水口間距之分佈地面集水範圍當作排水量控制條件，以進水口（緣石進水口或格柵進水口）之大小規格型式，對應其可通流量所具有之平均水深當作地面排水溝（淺溝）排流之依據。

（4）排水設施佈置

A.排水設施之設計配置，一般而言，包括水路系統、位置、尺寸、平面及斷面，高程和坡度，組合型式，計劃設施之周邊銜接工程關係等佈置項目。

B.布置排水設施須先由前節之「決定流量」，預估其所需設施之概略尺寸，再針對計劃位置之環境條件決定應套配之設施高程和形狀尺寸，使該排水設施可以順利銜接上下游水路。

C.計算佈置設施之通水斷面是否滿足設計流量？

是否安全？

以及所計算水路之水力剖面線是否順暢？

是否具有流通設計流量之水頭？

以及確認設計流速須在容許值範圍內，避免沖刷或淤積。

D.驗算套配設施佈置之高程和形狀尺寸，檢核其是否具有符合通水能力（或設計流量），以及具有足夠承擔水力作用力。

該水力作用力分析旨在計算水流中之水壓力、橫力、拖曳力、滲水壓力及浮力等。

E.地面排水設計時，可將集水區依照進水口分佈之間距範圍當作排水量控制條件，以進水口（緣石進水口或格柵進水口）之大小規格型式，對應其可通流量所具有之平均水深當作地面排水溝（淺溝）排流之依據。

F.有關排水各結構設施間之佈置可另參考公路局「道路工程標準圖」及台北市政府工務局「工程標準圖」辦理。

（5）構造物設計

依照排水設施之水理功能分析所需要尺寸及其周邊條件，進行結構及地工等設計。

（6）工程圖繪製

針對設計需要，引用本彙編之基本圖，不足部分再自行補做工程設計圖。

（7）施工說明書及設備規範準備

針對設計需要，引用本彙編基本圖之施工綱要規範（精簡版），不足部份再自行補充之。

（8）工程數量計算與估價

依照設計工程圖及施工說明書或規範，估算其排水設施及施工所需工程數量，並做估價。

（9）編製施工預算書及發包文件

依照工程數量及估價製作施工預算書及發包文件，包括單價分析、詳細表及標單等提供發包施工。

2.2.4設計範例

（1）理念介紹

設計範例旨在經由較常接觸之地方基層公共工程排水設施，如道路緣石淺溝、Ｕ型側溝、排水管涵洞及地區排水明溝等各項構造物結合成一系統性排水設施，使基層承辦人易於從簡單之單元配置得到設計理念，並注意各單元配置之間的連接關係和如何結合。

A.道路緣石淺溝（或通稱Ｌ型溝）為道路工程設計之安全設施「緣石」共同設計體，兼負配合排水需求，緣石淺溝之適當距離附設有一處進水口，並以格柵進水口方式流入道路側溝。

道路雨水沿路面坡度以漫地流情況經由路邊緣石淺溝收集後，以堰流情況經格柵孔由水平而垂直往下排流至Ｕ型側溝。

B.Ｕ型側溝為道路工程設計配合之路面排水設施，亦為兼負道路兩旁住居建築之落水管及其地面排水之銜接水路，係利用水路溝底坡度及保留水面到溝頂（或岸頂）之出水高度，提供水流通水斷面，使水路能以重力流情況往下排流，再銜接到集水井後排放至管涵。

C.排水涵洞為道路工程設計配合之橫交排水設施。

當排水涵洞為滿管流時，其上游端進口之水位浸沒洞口，此時涵洞之排水路稱為壓力流情況。

當排水涵洞上下游側之銜接明溝水路其溝底與涵洞溝底高程相差較大，水流不順暢，水面有急劇落差，該明溝排水路即有跌水流情況發生。

D.地區排水明溝為基地之地面排水設施，係以系統幹支線水路，匯集水路周邊之大片地區地面雨水，經由重力流情況排水。

因排水路受基地之地形或地勢變化關係，排水路佈置常需伴有漸變段、陡槽與跌水工等附屬設施。

（2）範例說