《专题讨论.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题讨论.ppt（31页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、專題討論,專題討論 以山坡地開發觀點比較台灣與中國大陸水土保持規範 洪耀明、陳中、邢伏宋、郭致良、王懷亮,7101042001 謝政諺 7101042002 黃保嚴 7101042005 劉佳勝,壹、前言,貳、兩岸水保三法原則性比較,参、山坡地開發流程分析,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,伍、排水及沉砂滯洪池設計規範比較,陸、結論,近年來由於政府開放國人赴大陸投資，許多土地開發人員及農業技術人員紛紛至大陸發展農業，若開發區或農場位於山坡地，為保護水土資源，以利農業發展及保護生命財產安全，需進行水土保持處理。但於大陸地區進行水土保持處理時，若依台灣現有法令來進行大陸地區之水土保持處理規劃與
2、設計，則會因引用之技術規範不同，而產生不同之設計標準及處理結果。 兩岸皆有 “水土保持法”、“水土保持法施行細則”及“水土保持技術規範”， 兩岸在上述三項法規皆有所異同，若能以台灣之三項上述法規為基礎，進一步比較兩岸法規，當可作為國人赴大陸進行坡地開發之依據。,壹、前言,(1)水土保持法之比較,貳、兩岸水保三法原則性比較,(2)水土保持法施行細則之比較,貳、兩岸水保三法原則性比較,(3)水土保持技術規範之比較,貳、兩岸水保三法原則性比較,第五章防災措施、第六章特殊專業技術、第七章水土保持技術之審議,水文、地文資料收集,現地調查、地形測量,依業主需求提出可行性評估,道路、整地、排水、水土保持、大
3、地工程等初步規劃,數量計算及預算編列,道路、整地、排水、水土保持、擋土工程、邊坡穩定工程等細步設計,道路、整地、排水、水土保持、整地工程等初步設計,可行性評估,規劃及初步評估,細部設計,土地使用計畫圖,地理位置及相片基本圖,基地現況照片,現況土地及土壤圖,坡度及坡向圖,環境及基地地質圖,坡度圖及坡向圖,環境水系圖,土地利用現況圖,計劃流程圖,可完成水土保持圖說,開挖整地前、後地形對照圖,挖填土石方區位圖,開挖整地綜、橫斷面剖面圖,整地平面配置圖,賸餘土石方之處理位置圖,水土保持設施配置圖,排水系統配置圖,道路平、縱、橫斷面配置圖,滯洪沉砂池初步設計圖,植生設計示範及配置圖,臨時性安全排水平面配
4、置圖,滯洪池設計詳圖,沉砂池設計詳圖,排水系統設計圖,坡腳及坡面穩定工程設計圖,坡面截水及排水處理設計圖,植生方法設計圖,道路橫斷面圖,道路排水工程圖,施工便道平面配置圖,攔砂設施平面配置圖,防災設施構造物設計圖,参、山坡地開發流程分析,4.1地文及水文分析,坡度分級,加強保育地區,台灣針對土讓甚淺之五級坡及六級坡以上之土地建議應為宜林地或加強地；中國大陸地區於水土保持法中規定坡度大於25度以上需加強水土保持。,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.1地文及水文分析,洪峰流量估算,台灣地區採用合理化公式進行計算：,Qp：洪峰(方公尺/秒) C：逕係(無單位) I：雨強(公釐/小時) A：集
5、水區面積(公頃),中國大陸則有三種演算法：,分別為 1.查閱圖表法 2.設計暴雨法 3. 推理公式,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.1地文及水文分析,洪峰流量估算,1.查閱圖表法,當小流域所在的地區之水利部門有水文手冊應查照各類淤地壩之設計頻率和已確定的暴雨歷時查閱手冊中相應的暴雨洪峰模數(Mq)與洪量模數(Mw)乘以壩庫以上之集水面積(F),Q =FMq W = FMw Q :設計洪峰(m3/s)； W :設計洪水總(m3)； Mq :洪峰模(m3/(skm2)； Mw :洪模(m3/km2)； F :壩庫以上集水面積(km2),肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.1地文及水
6、文分析,洪峰流量估算,2.設計暴雨法,W=1000KRF 式中，R 暴雨量(mm)；K 徑流係數；R 和K值可查閱當地或相鄰同一類型區的氣象站、水文站、水保站資料有的還需根據原始資料進行頻率分析後求得。,洪峰流量根據集水面積和流域形狀研究確定，洪水匯流速度與洪水歷時用概化三角形面積關係式求得洪峰流量，洪水總量為三角形的面積，洪水歷時(T)為三角形的底，洪峰流量為三角形的高： Q=2WT 式中T 洪水時(s)，式中的關鍵性計算是洪水時包括漲水時(T1)與退水時(T2)應根據有關觀測資和經驗值分析研究確定。,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.1地文及水文分析,洪峰流量估算,3. 推理公式,
7、大陸將合理化公式(Rational Formula) 稱為推理公式，如下： Q =0.287KIF I 匯時內平均雨強(mm/hr)； 因為集水面積為km2，與台灣採用ha 同，因此單位換算係大100 倍。,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.1地文及水文分析,降雨強度估算,台灣地區採用無因次降雨強度公式：,T:重現期距(年) t:降雨延時或集流時間(分) :重現期距T年，降雨延時t分鐘之降雨強度(公釐/小時) :重現期距25年，降雨延時60分鐘之降雨強度(公釐/小時) P:年平均降雨量(公釐) A、B、C、G、H:係數,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.1地文及水文分析,降雨強
8、度估算,中國大陸於水土保持綜合治理技術規範並無特別規範，設計時可參照各地水文手冊，但另可參考公路排水設計規範第三節，當地氣象站有10年以上自記雨量計資料時可利用氣象站觀測資料按下式整理分析得到設計重現期的降雨強度: q=a/(t+b) q:設計重現期和降雨歷時內的平均降雨強度(mm/min) t:降雨歷時(min) a和b:地區性參數,缺乏自記雨量計資料時，利用標準降雨強度等值線圖與有關轉換係數計算:,q=ctcpq5,10,q5,10 為 5 重現期和10min 雨時的標準雨強度(mm/min )，按公所在地區，可查圖計算 cp 為 重現期轉換係 ct 為雨時轉換係，均可查圖計算,肆、地文、
9、水文及泥沙產量技術規範比較,4.1地文及水文分析,降雨強度估算比較(以台北站重現期5年，降雨延時10分鐘為例),無因次公式,q=ctcpq5,10,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.2泥沙產量分析,台灣地區山坡地土壤流失量之估算，採用通用土壤流失公式(Universal Soil Loss Equation USLE),Am= Rm Km L S C P,降雨沖蝕指數,土壤沖蝕性指數,坡長因子,坡度因子,覆蓋與管理因子,水土保持處理因子,土壤流失量,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.2泥沙產量分析,1.決定年降雨沖蝕指數 R 值：根據臺灣各地區已建立之年降雨沖蝕指數R 值，直接
10、由表查出。 2.若估算地點之年降雨沖蝕指數 R 值無法由表中直接查得時，可依據台 灣等降雨沖蝕指數圖，採內插法由等降雨沖蝕指數線求得，或由估算 地點附近三個已知地點之R 值，以下列公式估算之：,USLE公式各因子計算(R),Rm：估計地點之年降雨沖蝕指數 Rmi ：已知地點之年降雨沖蝕指數 L ：已知地點至估算地點之直線距離,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.2泥沙產量分析,1.決定土壤沖蝕指數 K 值：根據臺灣各地區已建立之土壤沖蝕指數Km 值， 直接由查表得知。 2.倘若估算地點的 Km 值不在表中或估算地點因施工之故，需進行表土夯實 而影響表土的滲透性時，可根據土壤調查與分析結果
11、，分別求出下列、 、等五個參數：,USLE公式各因子計算(K),：有機質含量百分比(%) ：土壤結構參數 ：土壤透性參數之判別 ：土壤坋粒與極細砂(粒徑0.001 至0.1 公釐)含量之百分比(%) ：土壤粗砂(粒徑0.1 至2 公釐)含量之百分比(%),Km 值未滿0.026 者為低蝕性土壤；在0.026 以上，未滿0.052 者為中蝕性土壤；在0.052 以上者為高蝕性土壤。 此公式的適用範限於目標土壤的坋粒與極細砂含量少於70。,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.2泥沙產量分析,1.決定坡長因子 L 值：應先行測出現場代表坡長(Representative slope lengt
12、h) 之水平距離，再以公式求之：,USLE公式各因子計算(L),l=坡長之水平距離(單位為m),肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.2泥沙產量分析,1.決定坡度因子 S 值： 若現場之原地形、開發中、後地形之變化不大，則應先求得代表坡長之平 均坡度後，再以下列公式求得S 值。,USLE公式各因子計算(S),：坡度 (以度計算),當地形無法以單一平均坡度來表示時，坡度分割成上坡面(Lu)及下坡面(Ld)(依據上、下坡面之平均坡度，以上列公式分別求出上、下坡面之S 值 (Su、Sd)。 S=CuSu+CdSd Cu：上游坡面S值修正比 Cd：下游坡面S值修正比,倘若現場之原地形或開發中、後地
13、形複雜，無法以上、下坡面表示時依坡度分割成上(Lu)、中(Lm)及下坡面(Ld)。再依據上、中、下坡面之平均坡度，求出上、中、下坡面之S 值(Su、Sm、Sd)。,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.2泥沙產量分析,1.決定覆蓋與管理因子值： 依現地上不同種類之植生、生育狀況、季節、覆蓋及敷蓋程度而定。覆蓋與管理因子值為冠層遮蔽次因子(CC 值)與殘株敷蓋次因子(CS 值)的乘積。,USLE公式各因子計算(C),C = CC CS CS :殘株敷蓋次因子 CC :冠層遮蔽次因子,USLE公式各因子計算(P),1.決定水土保持處理因子值： 無任何水土保持處理、或棄土場、或陸砂及農地砂石開採
14、處，值設定為1.0。,(1)等高耕作之值 (2)露天採掘之值 (3)高填土坡之 P 值 皆可由查表得之,肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,4.2泥沙產量分析,中國大陸主要依據於水土保持綜合治理技術規範之小型蓄排引水工程第3 節，定義Vs為 13 年土壤侵蝕量(m3)，公式如下： Vs=3MsF F ：截水溝的集水面積(hm2) Ms ：一土壤侵蝕模(m3/hm2),肆、地文、水文及泥沙產量技術規範比較,5.1設計迴歸週期,台灣地區主要援用水土保持技術規範第三章規劃設計，中國大陸主要依據水土保持綜合治理技術規範之小型蓄排引水工程。 基本上兩岸均給訂相關設計標準，但是台灣部分只規定重現期距，但
15、並未規定是短延時或長延時暴雨，而大陸則將降雨小時數一併規定清楚；兩者於引用時，台灣較為簡單明瞭，大陸則依條件不同而有不同之設計標準，例如節制壩設計洪水量，台灣規定分為耐久性霸臨時性壩，而大陸則依壩型大中小規範之。,伍、排水及沉砂滯洪池設計規範比較,5.1設計迴歸週期,伍、排水及沉砂滯洪池設計規範比較,5.2排水路設計,排水溝設計最大流量部份，台灣一般採用合理化公式成果進行計算，但大陸水土保持綜合治範小型蓄排引水工程3.2.2 節，治理技術規定如下： Q ：設計最大(m3/s)； Ir ：設計頻最大雨強(mm/min); Ip ：相應時段土壤平均入滲強(mm/min)； F ：坡面匯水面積(hm
16、2)。 另外台灣對於明渠流採用曼寧(Manning) 公式計算排水路橫斷面及縱斷面設計；而大陸採用崔西(Chezy)公式計算。,伍、排水及沉砂滯洪池設計規範比較,5.3滯洪沉砂池設計,滯洪方面，台灣地區利用開發前、中、後之洪峰流量繪製成三角單位歷線圖，以三角形同底不等高，依下列公式求出滯洪量:,Vs1：臨時滯洪量 Vs2：永久滯洪(方公尺) Q1：開發前之洪峰(方公尺/秒) Q2：開發中之洪峰流量(立方公尺/秒) Q3：開發後之洪峰流量(立方公尺/秒) tb：基期(小時)，基於安全考量設計基期至少應採一小時以上,永久滯洪設施Vsd=1.1Vs2 臨時性滯洪設施Vsd=1.2Vs1,伍、排水及沉
17、砂滯洪池設計規範比較,5.3滯洪沉砂池設計,大陸地區並無滯洪池設計之依據，但於兩處提及相關設計，第一部分於水土保持綜合治理技術規範-小型蓄排引水工程3.3.3 節，說明蓄水池總容量按下式計算：,V:蓄水池容量(m3) Vw：設計頻率暴雨逕流量(m3) Vs ：設計清淤年(n年)累計泥沙淤積量(m3) K：安全係數，取1.21.3 若蓄水池不在坡面小型排工程系統中，須獨立計算暴雨逕流量時則採用：,Mw為設計頻率一次暴雨逕流係數,伍、排水及沉砂滯洪池設計規範比較,5.3滯洪沉砂池設計,在水土保持綜合治理技術規範-溝壑治理技術5.3.2.2.2節對於淤地壩之設計流量式：,Q：設計流量(m3/s) T
18、：不同要求下排完洪水的時間(分為三種),(a)壩地上種有高杆作物需要保收的，要求在23天排完洪水。,(b)壩庫內沒有種植作物，要求排掉洪水保壩的，要求在46天能 將庫內洪水。,(c)上述兩種情況中有溢洪道的同時考慮溢洪道的排水量，沒有的由洩水洞單獨排出。,伍、排水及沉砂滯洪池設計規範比較,水土保持法施行細則方面，大體上海峽兩岸編排均延續水土保持法，主要目的是對於水土保持法進一步加以詳細說明及解釋，以做為政府依法行政及施行依據。,台灣以 中華民國水土保持技術規範進行規劃設計之依據，而中國大陸相關規範較多，大體上以水土保持綜合治理為設計依據。,技術規範比較發現，兩岸在引用公式及重現期距上均有所不同
19、，因此進行大陸之水土保持規畫設計時，需要充分了解大陸法規，以免造成設計錯誤。,兩岸水土保持法雖然章節編排有所不同，但是皆可找到對應章節，並依國情不同而有差異。例如台灣明定可由相關類別技師執行水土保持業務，但中國大陸則未加以明訂。,透過山坡地開發流程分析，配合台灣地區完成水土保持計畫所需圖說，將兩岸技術規範分為可行性分析、規劃及初步設計、細部設計，並依次討論(a)地文、水文及泥砂產量分析；(b)排水及滯洪沉砂池設計。,陸、結論,參考文獻,1.中華民國水土保持法(2012) 2.中華民國水土保持法施行細則(2012) 3.中華民國水土保持技術規範(2012) 4.中華民國水土保持手冊(2005) 5.中華人民共和國水土保持法(2011) 6.中華人民共和國水土保持法施行條例(1993) 7.中華人民共和國國家標準-水土保持綜合治理規劃通則(2008) 8.中華人民共和國國家標準-水土保持綜合治理技術規範(2008) 9.中華人民共和國國家標準-水土保持綜合治理效益計算方法(2008) 10.中華人民共和國國家標準-水土保持綜合治理驗收規範(2008) 11.中華人民共和國水利行業標準-土壤侵蝕分類分級標準(2008) 12.中華人民共和國行業標準-公路排水設計規範(1997),報告完畢 敬請指教,