D.S.
針對沿海都市因長期降雨導致水災的問題,防治策略需要綜合
「減少地表逕流」、「提升蓄洪能力」和「強化排水系統」三大方向。 「海綿城市」是其中一個重要的核心理念,但並非唯一解方。
核心目標:讓城市像海綿一樣,能「吸水、蓄水、滲水、淨水」,並在需要時釋放利用。
主要防治策略與方法:
- 源頭減量與滲透 (減少逕流產生):
- 透水鋪面: 廣泛使用透水磚、透水瀝青、透水混凝土等鋪設人行道、廣場、停車
場,讓雨水直接下滲,減少地表匯流。 - 綠屋頂/屋頂花園: 在建築物屋頂覆蓋植被土壤層,吸收雨水、延緩逕流、降低屋頂
溫度、美化環境。 - 雨水花園/生態滯留池: 在社區、公園、路邊設置低窪的植栽區域,利用土壤和植物
根系淨化並滲透雨水。可結合景觀設計。 - 下凹式綠地: 將公園、綠地設計成低於周圍地面的盆地狀,優先承接周邊區域的雨
水逕流,暫時滯留並下滲。
- 透水鋪面: 廣泛使用透水磚、透水瀝青、透水混凝土等鋪設人行道、廣場、停車
- 中途滯留與調蓄 (延緩洪峰、分散水量):
- 生態草溝: 取代傳統混凝土排水溝,利用有植被的淺溝輸送雨水,過程中可滲透、
過濾並減緩流速。 - 滯洪池/濕地公園: 在適當地點(如公園、學校操場下方、低窪地)設置人工或半天
然的滯洪池、濕地。平時可作為景觀或休閒空間,大雨時則暫時
儲存大量雨水,減輕下游排水系統壓力,雨後再緩慢排放或下
滲。 - 雨水調蓄池/地下貯水設施: 於大型開發案或關鍵區域設置地下貯水槽(水泥結構
或模組化水箱),收集屋頂或地面的雨水,暴雨時暫
存,雨後可慢慢排放或回收利用(如澆灌、沖廁)。 - 河岸緩衝帶: 保護並恢復河川、溝渠兩側的植被緩衝帶,增加雨水入滲、攔截泥沙
污染物、穩定河岸。
- 生態草溝: 取代傳統混凝土排水溝,利用有植被的淺溝輸送雨水,過程中可滲透、
- 末端排放與管理 (強化傳統排水能力與智慧管理):
- 擴大與改善排水系統: 定期清淤、維護現有排水管渠、箱涵。針對瓶頸段或容量不
足區域,進行管徑加大、分洪道或新設排水幹線工程。
沿海都市需特別注意感潮河段排水與潮位影響。 - 設置抽水站與防洪閘門: 在低窪易積水區、排水出口受高潮位頂托處,設置強力抽
水站及防洪(潮)閘門,在暴雨或高潮時關閉閘門並啟動
抽排,避免海水倒灌並加速內水排除。 - 智慧水情管理系統: 整合氣象預報、即時雨量、河川水位、潮位、抽水站運作、
CCTV監控等資訊,建立預警系統與智慧調控平台,優化閘門
啟閉、抽水站運轉時機,提升整體防洪應變效率。 - 與流域整體治理結合: 都市排水需與上游集水區的水土保持、水庫調節、下游河川
疏濬及河口治理共同規劃,避免下游都市承受過大壓力。
- 擴大與改善排水系統: 定期清淤、維護現有排水管渠、箱涵。針對瓶頸段或容量不
- 土地利用規劃與管理 (預防性措施):
- 劃設洪氾區與管制開發: 透過水文分析劃定高淹水風險區域(洪氾區),嚴格限制
或禁止高密度開發,保留為滯洪空間、公園綠地或低衝擊
使用。 - 增加都市綠地與開放空間比例: 在都市計畫中提高公共綠地、公園、廣場等透水區
域的比例,增加雨水入滲空間。 - 建築法規要求: 規範新建築或大型開發案需設置足夠的透水鋪面、雨水貯集利用設
施(如雨撲滿、地下貯水槽)、屋頂綠化等,落實「基地保水」與
「逕流零增加」的目標。 - 保護自然水體與濕地: 禁止填埋天然埤塘、濕地、河道,這些是重要的天然滯洪與
淨水空間。
- 劃設洪氾區與管制開發: 透過水文分析劃定高淹水風險區域(洪氾區),嚴格限制
- 地層下陷: 長期超抽地下水導致地層下陷,使都市相對高程更低,更易淹水。
必須嚴格管制地下水抽取,並尋找替代水源。 - 海平面上升: 加劇風暴潮與高潮位對排水口的頂托效應。需強化海堤、護岸,
並提升抽水站與閘門的設計標準(考量未來海平面上升情境)。 - 感潮河段排水困難: 退潮時間有限,需更依賴強力抽排。務必確保抽水站容量充足
、維護良好,並有備用電力。 - 颱風/極端降雨頻繁: 需有更強的韌性設計,基礎建設(如抽水站、管網)應能承受
更高強度降雨。
結論:
防治沿海都市長期降雨導致的淹水,必須採取 「綜合治水」 的策略:
- 優先實踐「海綿城市」理念: 在源頭與中途盡可能讓雨水就地滲透、貯留、利用
(綠色基礎設施)。 - 強化「灰色基礎設施」: 必要時仍需擴充與升級傳統的排水管渠、箱涵、抽水站、閘門
等工程措施。 - 導入「智慧化管理」: 運用科技提升監測、預警與調度效率。
- 落實「韌性規劃」: 在都市計畫與國土管理層面,劃設洪氾區、保護自然滯洪空間、
管制開發、防止地層下陷,並適應海平面上升。 - 長期投入與維護: 無論是綠色或灰色設施,都需要持續的經費投入與良好維護才能發
揮功效。
唯有結合
防(減少逕流)、減(延緩洪峰)、排(加速排除)、避(土地利用管理)、智慧管理」 等多管齊下的方式,才能有效提升沿海都市面對長期降雨與極端氣候的防洪韌性。
C.D.
沿海都市面對長期降雨造成的水災問題,需要採用多元化的防治策略。以下是主要的解決方案:
海綿城市概念
海綿城市是最重要的現代防洪理念,強調城市像海綿一樣能夠吸收、蓄存和緩慢釋放雨水。 核心原則包括「 滲、滯、蓄、淨、用、排 」六字方針。
具體防治措施
基礎設施改善 透水鋪面取代傳統不透水路面,增加雨水滲透能力。建設雨水花園、生物滯留池等綠色基礎設施,既美化環境又具備蓄水功能。改善排水系統容量,特別是老舊城區的管網升級。
自然解決方案 恢復和保護濕地系統,這些天然的「腎臟」能有效調節水位。增加城市綠地覆蓋率,特別是在易淹水區域種植能吸水的植物。保護和恢復河岸植被帶,增強河流的自然調節能力。
工程技術手段 建設滯洪池、調節池等大型蓄水設施。在適當位置建設抽水站,提升強排能力。對於沿海城市,還需要考慮海堤建設和潮汐閘門等海洋防護設施。
城市規劃策略 在易淹水區限制開發,或要求建築物提高基礎高度。建立藍綠帶系統,讓河流、公園、綠地形成完整的排水網絡。推動立體綠化,包括屋頂花園、垂直綠牆等。
智慧管理系統 建立即時監測網絡,包括雨量、水位、流量等數據。發展預警系統,提前通知居民和相關部門準備應對。運用大數據分析優化排水調度。
社區參與 推廣雨水收集利用設施,如雨撲滿等。教育民眾正確的防災知識和應變措施。建立社區防災組織,提升自主防災能力。
成功的都市防洪需要結合工程手段與自然解決方案,並且需要長期規劃和持續投資。每個城市都應該根據自身的地理條件、氣候特徵和發展狀況,量身定制適合的防洪策略。
G.K.
- 研究顯示,海綿城市概念可能有效減少沿海城市因長期降雨導致的洪水風險,特別是通過自然基礎設施吸收和管理雨水。
- 這一方法似乎在全球範圍內被採用,但其效果可能因城市規模和極端天氣事件而異。
- 雖然有成功案例,但實施規模和極端天氣的挑戰仍需進一步研究。
海綿城市如何幫助防治洪水
海綿城市是一種城市規劃模式,通過自然基礎設施如公園、濕地和透水鋪面來吸收和管理雨水。這些設施能緩解洪水風險,特別是在沿海城市,這些地區常因海平面上升和長期降雨而面臨洪水威脅。例如,中國的瓊海三亞已實施紅樹林公園和東安濕地公園項目,利用濕地和生物滲溝捕集和過濾雨水,減少洪水風險。
其他防治措施
除了海綿城市,還可以通過改進排水系統、建造防洪屏障和制定水管理政策來進一步降低洪水風險。這些措施可以與海綿城市概念結合,增強沿海城市的整體防洪能力。
支持的實例與研究
- 中國的瓊海三亞紅樹林公園和東安濕地公園展示了如何通過自然基礎設施減少洪水風險,詳見:Wikipedia: Sponge City。
- 全球範圍內,如紐西蘭奧克蘭和中國上海也採用類似策略,詳見:World Economic Forum: How 'sponge cities' can help protect against flooding。
詳細報告
引言
沿海城市由於長期降雨導致的洪水問題日益嚴重,特別是在氣候變化加劇的背景下。海綿城市作為一種自然基礎設施的解決方案,被認為是減少洪水風險的有效方法。本報告將詳細探討海綿城市如何幫助防治沿海城市的洪水,並提供相關案例和研究支持。
海綿城市的概念與機制
海綿城市是一種城市規劃模式,強調通過自然基礎設施來管理雨水。這些基礎設施包括城市公園、花園、濕地、自然帶和透水鋪面,旨在吸收、儲存並緩慢釋放雨水。研究顯示,這種方法能有效減少城市洪水風險,特別是在沿海地區,這些地區常因海平面上升和長期降雨而面臨更高風險。
- 吸收與儲存:濕地和透水鋪面允許雨水滲入地下,而不是迅速流向排水系統,從而減
少排水系統在暴雨期間的負荷。 - 緩慢釋放:通過自然系統儲存水,雨水被逐漸釋放至河流、湖泊或地下水,降低即時
洪水風險。 - 生態與社會效益:這些綠色空間不僅幫助防洪,還能提升城市生物多樣性,提供居民
休閒空間,並改善城市環境。
根據世界經濟論壇的報告,自然基礎設施的解決方案比傳統的混凝土排水系統成本低50%,並提供28%的附加價值,詳見:World Economic Forum: How 'sponge cities' can help protect against flooding。
沿海城市中的應用
在沿海城市,海綿城市特別重要,因為這些地區不僅面臨降雨導致的內陸洪水,還要應對海平面上升和風暴潮的威脅。以下是具體案例:
- 中國三亞的實踐:三亞紅樹林公園(10公頃)和東安濕地公園(68公頃)展示了如何通過恢復濕地和紅樹林來捕集雨水。三亞紅樹林公園採用交錯指狀設計(生態過渡帶)減少海洋潮汐和風暴潮的衝擊力,並利用生物滲溝捕集和過濾徑流。三年的生態恢復後,該項目成功減輕洪水風險,吸引了生物多樣性和生態旅遊,詳見:Wikipedia: Sponge City。
- 東安濕地公園:該公園設計可儲存83萬立方米的雨水,減少周邊社區的洪水和污染徑流風險,同時提升生物多樣性和休閒功能。
全球範圍內,其他沿海城市也開始採用類似策略。例如,紐西蘭奧克蘭被評為全球最“海綿化”的城市之一,擁有50%的綠色和藍色覆蓋率,這得益於其自然屬性幫助快速排水,詳見:World Economic Forum: How 'sponge cities' can help protect against flooding。
挑戰與局限性
儘管海綿城市顯示出潛力,但其效果可能因城市規模和極端天氣事件而異。NPR的文章指出,小規模的海綿城市項目(如5平方英里的範圍)可能不足以應對大城市(數百平方英里)的洪水問題。例如,2023年北京及周邊省份的暴雨顯示,某些濕地公園在極端天氣下被洪水摧毀,表明海綿城市在面對極端氣候事件時仍需進一步改進,詳見:NPR: 'Sponge cities' could be the answer to soaking up urban flooding。
專家意見也指出,規模的誤解是關鍵挑戰。Erica Gies在其著作《Water Always Wins》中強調,需要更快、更廣泛的實施來逆轉改變後的自然水循環。
其他防治措施
除了海綿城市,還可以採取其他措施來降低沿海城市的洪水風險:
- 改進排水系統:升級現有基礎設施以應對更高水量。
- 防洪屏障:建造物理屏障以保護沿海地區免受洪水影響。
- 政策與規劃:制定城市規劃政策,優先考慮綠色空間和水管理,確保長期防洪能力。
這些措施可以與海綿城市概念結合,形成綜合防洪策略。
統計與研究支持
以下表格總結了海綿城市在中國的實施情況及其效果:

研究還顯示,中國60%的中大型城市每年面臨洪水威脅,城市人口從1970年代末的不到20%上升至目前的約65%,這進一步凸顯了海綿城市的重要性,詳見:NPR: 'Sponge cities' could be the answer to soaking up urban flooding。
結論
海綿城市通過自然基礎設施吸收和管理雨水,為沿海城市提供了一種可持續的洪水防治方法。儘管存在規模和極端天氣的挑戰,但其成功案例(如三亞和奧克蘭)顯示了其潛力。結合其他措施,如改進排水系統和防洪屏障,沿海城市可以更好地應對長期降雨導致的洪水風險。
