臺灣博碩士論文加值系統

臺灣都市成長快速，人口大量往都市集中，導致都市土地過度開發造成不透水面積增加，使地表喪失入滲能力，造成降雨時地表逕流增加。透水鋪面使用多孔隙材料，讓雨水可經由孔隙流入排水系統或直接滲入土壤涵養地下水，減輕排水系統負擔，並提高水資源利用率，故近年來國內開始推動透水鋪面應用，然而國內在這方面的規劃設計研究較少。
本研究首先蒐集國內外多種透水鋪面設計方法以及國內透水鋪面施作標準圖，提出各種透水鋪面設計方法缺失並改進，適當的透水鋪面設計應包含鋪面結構能力與水文分析，以確保鋪面材料和厚度足以承受預期的交通負載和設計降雨事件之雨水入滲。本研究整合各種透水鋪面設計方法未盡考量因子，設計出一套合適的透水鋪面設計模式，並將水文分析模式以Microsoft Excel語言程式進行編輯，並配合臺灣降雨型態、地文條件以及交通量等進行演算，提出適合的鋪面形式與回填層厚度，以供規劃設計透水鋪面時的參考。
根據AASHTO鋪面設計方法，在10年累計交通量之設計當量軸次為105時，國內透水鋪面如透水瀝青、連鎖磚、透水磚及植草磚，碎石回填層厚度為15~20 cm，基本上可滿足在交通負載下所需之結構厚度。但是對於臺北之重現期2年90分鐘降雨量72.54 mm，為達成計畫雨水處理量的水文設計厚度明顯不足。
本研究於碎石回填層頂部鋪設排水管，幫助排除多餘水量。進一步分析不同降雨重現期(2年、5年及10年)情況下，透水鋪面面積佔基地面積不同比例，碎石回填層所需厚度，並將其結果繪製成圖表。
根據本研究結果圖表，可以幫助設計者無須經過複雜之計算。以查圖方式得知，在透水鋪面面積佔基地面積不同比例下所需之回填層厚度，或是在有限的回填層厚度下，基地面積中所需透水鋪面面積比例。



關鍵字：透水鋪面、透水鋪面設計、低衝擊開發技術、雨洪消減、海綿城市

Due to rapid urbanization in Taiwan in recent years, a lot of green land becomes impervious area such as buildings, road construction, parking lot, etc. This impervious area reduces the capacity of surface infiltration. Hence, surface runoff is increased during rainfall period and results in urban flood problem. Using porous pavement to let rainwater flowing into drainage system or into the soil to reduce the urban flood and utilization of rainwater has been used widely in recent years in developed countries. Recently, promoting permeable pavement utilization in urban areas has been widely discussed in Taiwan. However, research regarding the planning and designing of porous pavement is few.
Firstly, this study collects permeable pavement design methods and standards in both domestic and foreign countries and permeable pavement design standard maps locally. Then, existing permeable pavement design methods are reviewed and weak points are examined. In the following, an improved design method is recommended in which both structure and hydrological aspects are considered in designing porous pavement. This improved design method considers the factors of rainfall patterns, physiographic conditions and traffic volume, etc. to decide the suitable type and calculate the thickness of backfill pavement layer. Calculation procedures have been programmed using Microsoft Excel Language for designing porous pavement.
In accordance with AASHTO pavement design method, for the selected number of Equivalent Single Axle Loads equals to 105 , the base layer thickness of permeable asphalt, interlocking bricks, permeable brick, brick construction with grass locally are in the range of 15 ~ 20 cm which basically meet the traffic load requirement. But for 2-, 5-, and 10-year return period of design storm with duration period of 90 minutes rainfall, the thickness obtained from the structure design are clearly insufficient from the aspect of the hydrological design.
This study finds that if discharge pipe is installed at the top of gravel layer, excess rainwater can be discharged. This study also studies the area of porous pavement needed compared to the area of construction site and thickness required of gravel layer for controlling 2-, 5-, and 10-year return period of design storm. All these results are depicted as both figures and tables.
All figures and tables developed in the study can help the designers in designing porous pavement without complicated computation procedures. Two applications are:
1. Find the thickness of base layer if the ratio of area of porous pavement and construction site is selected.
2. Find the ratio of area of porous pavement and construction site if the thickness of base layer is selected.


Keywords: Porous pavement, design of porous pavement, Low Impact Development (LID), urban flood mitigation, sponge city.

中文摘要 I
Abstract II
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1研究源起 1
1.2研究目的 1
1.3研究流程 1
第二章 文獻回顧 3
2.1透水鋪面定義與類型 3
2.2透水鋪面設計現況 6
2.2.1國內外透水鋪面相關研究 6
2.2.2日本常用透水鋪面 7
2.2.3國內透水鋪面施工規範 8
2.2.3國內透水鋪面施作方式 12
2.3鋪面厚度設計之探討 14
2.3.1 AASHTO鋪面設計法 14
2.3.2 Uni-Eco Stone透水連鎖磚設計法 18
2.3.3日本常用透水鋪面設計法 20
第三章 透水鋪面設計檢討 22
3.1現存問題 22
3.1.1透水鋪面結構問題 22
3.1.2透水鋪面水文問題 24
3.2設計方法改進 26
3.3建議設計流程 27
第四章 透水鋪面水文電腦程式建立與應用 30
4.1透水鋪面水文電腦程式概念 31
4.1.1水文方程式 31
4.1.2鋪面表層入流體積 32
4.1.3鋪面系統出流體積 34
4.2電腦程式操作說明 34
4.3案例分析 37
4.3.1案例條件設定 38
4.3.2透水鋪面結構厚度計算 38
4.3.3透水鋪面水文設計厚度 40
4.3.4案例結果比較與討論 47
第五章 結論與建議 50
5.1結論 50
5.2建議 51
參考文獻 52

中文部分
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