都市雨水下水道系統地理資訊系統運用

都市雨水下水道系統都市雨水下水道系統地理資訊系統運用地理資訊系統運用

主講人主講人 黃茂松黃茂松99.02.2599.02.25

Email:maosong.huang@msa.hinet.nettel:29603456-7357

報告內容

雨水下水道系統新北市雨水下水道地理資訊系統地理資訊系統展望

雨水下水道系統

雨水下水道其設置之目的主要在排除都市地表雨水逕流，以確保設置地區在設計降雨標準下不致發生積水現象，提供都市居民良好的生活環境品質法源:下水道法

都市發生積水的原因都市發生積水的原因

河川防洪系統尚未完成河川防洪系統尚未完成

降雨超過下水道設計標準降雨超過下水道設計標準

78.8mm/hr

雨水下水道系統未能發揮其功能雨水下水道系統未能發揮其功能

Before

now

開發後逕流量提高

都市化效應

外水侵入市區

原因：•部分堤防不足

•堤防缺口

•堤防結構缺陷

•行水區之阻礙物

•外水超過堤防設計標準

•外圍節流溝失效

內水排放不順暢造成積水

原因：-收集系統阻塞-降雨超過排水設計保護標準-下水道容量不足-廢棄物及泥沙淤積阻塞排水系統-地層下陷

庭院貯留

2001納莉颱風淹水範圍

台北市永吉路基隆路口

台北捷運車站

都市水災成因

約3770

基隆河行水區

台北內湖捷運

士林區北投區

內湖區

文山區

南港區

中山區

大安區信義區

松山區

中正區

萬華區

大同區

93.9.11日暴雨淹水範圍

99.06.2199.06.21日暴雨日暴雨

新北市雨水下水道地理資訊系統Geographic Information System

結合地理學與地圖學，已經廣泛的應用在不同的領域，是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統。

地理資訊系統

建立點、線、面資料

點圖層線圖層

面圖層點線面

下水道建置圖資• 下水道建置圖資

– 明溝及區域排水– 集水分區– 雨水人孔管線– 人孔展開及點支距圖– 縱走資料

• 資料疑義列冊，追縱解決

圖資建置SOP 確保圖資正確圖資建置圖資建置SOP SOP 確保圖資正確確保圖資正確

疑義

疑義

圖資建置流程圖

GIS格式圖資建置轉檔

確認

空間資料庫

坐標定義：TWD97二度分帶坐標系統

空間資料庫GIS圖資格式

WebGIS系統規劃9大功能 層次明確完整• 共通功能

– 定位查詢– 地圖工具列– 地圖列印– 地圖選取– 統計查詢

• 互動功能– 下水道設施管理– 積淹水查報– 下水道自主檢查

各科室、各鄉鎮使用 操作簡易友善各科室、各鄉鎮使用各科室、各鄉鎮使用 操作簡易友善操作簡易友善

WebGIS網頁設計 頁面親和

定位、統計工作列表

圖層列表

索引圖

地圖工具列

地圖顯示區

巡覽工具

固定比例尺縮放

使用者身份確認

水利管線＋GIS+IT＋美編 賞心悅目水利管線＋水利管線＋GIS+ITGIS+IT＋＋美美編編 賞心悅目賞心悅目

雨水管理流程與圖資維護

V1版

V2版

圖資維護-圖資給予版次編號或更新異動資料時序化紀錄

雨水管理流程機制

4大資料庫擴充 資料共享• 資料庫新增項目，提供各科室各鄉鎮市使用

雨水下水道WebGIS管理系統資料庫

下水道設施資料庫 下水道巡查資料庫 下水道評鑑資料庫 背景圖層資料庫

雨水人孔管線(規劃)

雨水人孔管線(竣工)

新設尋雨水管線

新設尋雨水人孔

明溝

集水分區

抽水站設施

人孔缺失記錄

淤積記錄

阻塞障礙記錄

管線橫越記錄

腐蝕破損記錄

纜線附掛記錄

其他缺失記錄

積水範圍

考評記錄

委員評鑑成績

評鑑總成績

1/1000地形圖

行政區里界圖

道路圖

交叉路口圖

重要地標圖

門牌地址位置圖

都市計畫區域圖

抽測人孔記錄

公所自主檢查記錄新增

新增

資源整合 資料分享資源整合資源整合 資料分享資料分享

影像圖

新增

新增

WebGIS底圖 向量＋正射影像• 藉影像圖資更易了解現地樣貌

向量圖層

1/1000地形圖

1/5000行政區界

道路系統

鐵路捷運

河川

建物地物

重要地標

公園

學校

門牌地址位置圖

影像圖層

25K像片基本圖

5K彩色正射影像

福衛二號影像

航照正射影像

SPOT衛星影像

+

影像資訊豐富 便利巡查影像資訊豐富影像資訊豐富 便利巡查便利巡查

軟硬體規劃 最佳組合• 軟體規劃

– WebGIS軟體• ArcGIS Server 9.3• ArcSDE昇級至9.3版• 二套ArcView昇級ArcEditor

– 關聯式資料庫• Microsoft SQL Server 2008

– 開發程式軟體• Microsoft .NET Framework

• 硬體規劃– 主機伺服器

• 2台IBM X3650

– 磁碟陣列• 1台EonStor U16U-G4020 RAID

– 主機共同控制台• 1台力登電腦Dominion KX2-216

– 電源管理裝置• 2台力登電腦Dominion PCR8-15

完善前置規劃 系統及早上線完善前置規劃完善前置規劃 系統及早上線系統及早上線

磁碟陣列

WebGIS安全 3層資安• 將系統架構在縣府內部網路的DMZ區中

– 評估自然人憑證為外單位連線檢核標準– 鄉鎮公所人員未來登入系統需透過固定IP或是VPN內網方式，方可

穿越防火牆進入本系統– 系統透過i-Chain方式連結相關資料庫

層層把關 確保資料安全層層把關層層把關 確保資料安全確保資料安全

2

1

3

地理資訊系統展望

日本雨水下水道建設管理介紹

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-總合治水對策

•以流域所在地方自治體之相關單位

(河川、都市、住宅、建築、土地、

道路、農政部局等)及國土交通省

設置流域總合治水對策協議會

•1979年由建設省指定6條河川為

「總合治水特定河川」

•1996年總合治水特定河川共有17條

•介紹現地參訪之鶴見川及寢屋川

兩流域之總合治水方案

•以流域所在地方自治體之相關單位

(河川、都市、住宅、建築、土地、

道路、農政部局等)及國土交通省

設置流域總合治水對策協議會

•1979年由建設省指定6條河川為

「總合治水特定河川」

•1996年總合治水特定河川共有17條

•介紹現地參訪之鶴見川及寢屋川

兩流域之總合治水方案

實施總合治水對策之17條河川(1996年)

概述概述

鶴見川

寢屋川

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-總合治水對策

•鶴見川概要位置：東京都及神奈川縣

河川長度：42.5 km

流域面積：235 km2

流域人口： 170萬人

80%流域已開發

•1979年指定為「總合

治水特定河川」

•1980年成立「流域總

合治水對策協議會」

•鶴見川概要位置：東京都及神奈川縣

河川長度：42.5 km

流域面積：235 km2

流域人口： 170萬人

80%流域已開發

•1979年指定為「總合

治水特定河川」

•1980年成立「流域總

合治水對策協議會」

鶴見川總合治水對策示意圖

防災調節池 綠地保全

河川遊水池河川整治

多功能遊水池

分水路、放水路

地下貯留管

地下多功能遊水池

貯留滲透

透水性鋪面

鶴見川總合治水概要鶴見川總合治水概要

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-總合治水對策

•鶴見川流域人口增加急速都市化

•流域保水功能、

遊水功能降低

•尖峰洪水量增加

流達時間縮短

•鶴見川流域人口增加急速都市化

•流域保水功能、

遊水功能降低

•尖峰洪水量增加

流達時間縮短

鶴見川都市化影響鶴見川都市化影響

鶴見川洪水量及流達時間變化

洪水量變化

流達時間變化

鶴見川流域保水功能遊水功能降低鶴見川流域都市化及人口變化

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-總合治水對策

•1981年推動流域整備計畫•1989年推動新流域整備計畫

河道及下水道整備流域對策

•1981年推動流域整備計畫•1989年推動新流域整備計畫

河道及下水道整備流域對策

鶴見川新流域整備計畫鶴見川新流域整備計畫

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-總合治水對策

鶴見川新流域整備總合治水對策體系鶴見川新流域整備總合治水對策體系

低地內水地域

河川

保水地域

遊水地域

低地地域

河川及下水道

其他

流域對策

●預警避難系統之確立 ●浸水預測範圍公告●強化防洪管理體制 ●總合治水對策居民宣導●抽水運轉調整管理系統之確立 ●公園綠地整備

治水區分地區 治水防護暫定計畫 長期整備計畫

上游區間 50mm/hr150年1次再現期降雨強度

下游區間 二次大戰後最大降雨

中下游低地地區 10年1次標準 40年1次標準

自然地保全地區 ●非市街化區域之保持 ●自然地保護●公園綠地整備

貯留滲透對策 ●流出抑制設施之設置及永續利用並用地區

填土抑制地區 ●非市街化區域之保持 ●農業環境改善●低地填土之抑制

浸水對策地區 ●一樓挑空建築之推動 ●雨水貯留設施之設置自然地保護地區 ●填土抑制 ●自然地保護 ●公園綠地整備

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-總合治水對策

鶴見川總和治水內容鶴見川總和治水內容

•河道及下水道對策•河川改修•多目的遊水地•雨水貯留管

•流域對策•流出抑制設施•綠地保全•填土抑制對策

•其他對策•積水預測範圍公告•洪水預報資訊系統

•河道及下水道對策•河川改修•多目的遊水地•雨水貯留管

•流域對策•流出抑制設施•綠地保全•填土抑制對策

•其他對策•積水預測範圍公告•洪水預報資訊系統

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-總合治水對策

•寢屋川概要位置：大阪灣東側

河川長度：42.5 km

流域面積：267.6 km2

75%流域利用抽水排水

•1988年指定為「總合

治水特定河川」

•1990年成立「流域總

合治水對策協議會」

•寢屋川概要位置：大阪灣東側

河川長度：42.5 km

流域面積：267.6 km2

75%流域利用抽水排水

•1988年指定為「總合

治水特定河川」

•1990年成立「流域總

合治水對策協議會」

寢屋川流域圖

寢屋川總合治水概要寢屋川總合治水概要

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-總合治水對策

•1990年推動流域整備計畫推動河川、下水道及流域一體之總合治水計畫

•1990年推動流域整備計畫推動河川、下水道及流域一體之總合治水計畫

寢屋川流域整備計畫寢屋川流域整備計畫

流域計畫逕流量2,700m3/s

河道整治 850 m3/s放留設施 910m3/s (分水路、地下河川)貯留設施 640m3/s (遊水地、調節池)

流域對應設施 300 m3/s (400萬m3)

流域對應量

300m3/s (400萬m3)保水、遊水機能之保全對策(綠地保全、土地利用

政策)建造耐水患之都市（防災意識、警報系統）

治水設施對應量

2,400m3/s

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-總合治水對策

寢屋川總和治水內容寢屋川總和治水內容

•河川改修

•放留設施•分水路•地下河川

•貯留設施•遊水地•流域調節池•雨水流出抑制設施

•河川改修

•放留設施•分水路•地下河川

•貯留設施•遊水地•流域調節池•雨水流出抑制設施

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-雨水儲留設施

地下雨水儲留設施地下雨水儲留設施

•神田川環狀七號線雨水貯留管

•長度：4.5公里•深度：33~43公尺•內徑：12.5公尺•貯水量：54萬m3

•工程費：530億日幣(第一期2.0公里)

•神田川環狀七號線雨水貯留管

•長度：4.5公里•深度：33~43公尺•內徑：12.5公尺•貯水量：54萬m3

•工程費：530億日幣(第一期2.0公里)

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-雨水儲留設施

橫濱市今井川地下調節池橫濱市今井川地下調節池

•規模內徑：10.8m長度：2.0km深度：地下45~85m貯水量：17.8萬噸開工時間：1997年工期：預計8年(2004年)工程費：420億日圓

•規模內徑：10.8m長度：2.0km深度：地下45~85m貯水量：17.8萬噸開工時間：1997年工期：預計8年(2004年)工程費：420億日圓

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-雨水儲留設施

雨水滯水池雨水滯水池

•觀音川雨水滯水池•位置：川崎市川崎區•基地面積：7,220m2

•集水區面積：260ha•容量：23,000m3

•觀音川雨水滯水池•位置：川崎市川崎區•基地面積：7,220m2

•集水區面積：260ha•容量：23,000m3

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-雨水儲留設施

雨水逕流抑制設施分類雨水逕流抑制設施分類

逕流抑制設施

滲透設施

貯留設施

Off-site(現地外)

On-site(現地內)

雨水調整池遊水池

校園運動場貯留公園、綠地貯留停車場貯留房屋棟間貯留廣場貯留地下貯留空間貯留屋頂貯留

滲透井滲透人孔滲透管(溝)滲透性舖設

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-雨水儲留設施

逕流抑制設施設置例逕流抑制設施設置例

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-雨水下水道情報管理

雨水情報管理雨水情報管理

抽水站運轉支援抽水站

運轉支援地面積水預警地面積水預警

雷達及地面雨量資訊

雷達及地面雨量資訊

幹線水位流量資訊

幹線水位流量資訊

水位流量推估水位流量推估

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-雨水下水道情報管理

下水道光纜布設下水道光纜布設

•法規修訂•下水道法•電氣通信事業法

• 川崎市下水道光纜舖設•舖設長度：90km•可供資料、影像傳輸及遠端控制

•下水道通信事業開放•與民間共同舖設

•下水道光纜舖設方式•人工進入舖設•直接置於管底•清理修補時設置預埋管•自走式布纜機

•法規修訂•下水道法•電氣通信事業法

• 川崎市下水道光纜舖設•舖設長度：90km•可供資料、影像傳輸及遠端控制

•下水道通信事業開放•與民間共同舖設

•下水道光纜舖設方式•人工進入舖設•直接置於管底•清理修補時設置預埋管•自走式布纜機

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-雨水下水道情報管理

雷達雨量站雷達雨量站

•雷達雨量站設置地點：東京、大阪、橫濱、川崎及神戶

•觀測原理：發射電波及受雨滴反射折回電波，推算降雨強度

•觀測高度：500公尺左右•週 期：2.5分鐘•觀測範圍：半徑40~50公里•觀測網格：

半徑20km以內 ：250m20~40km ：500m40~80km ：1km

•雷達雨量站設置地點：東京、大阪、橫濱、川崎及神戶

•觀測原理：發射電波及受雨滴反射折回電波，推算降雨強度

•觀測高度：500公尺左右•週 期：2.5分鐘•觀測範圍：半徑40~50公里•觀測網格：

半徑20km以內 ：250m20~40km ：500m40~80km ：1km

日本雨水下水道建設管理新技術介紹-雨水下水道情報管理

圖面資訊系統圖面資訊系統

圖面資訊系統AS MAP

圖面檢索功能 上下游追蹤功能設施資料屬性表示功能 圖面輸出功能檢索統計功能 設施表製作功能平面、縱斷面初圖功能 資料登錄、修正功能系統備分、轉檔功能

圖層管理系統

地下排水集水池資訊管理系統

老舊下水道資訊管理系統

閱覽查詢系統

老舊度等級表示功能 老舊管位置圖輸出功能老舊度屬性表示功能 老舊管設施表輸出功能老舊管檢索功能 老舊管登錄、修正功能

地下排水槽表示功能地下排水槽屬性表示功能地下排水槽位置圖輸出功能現況調查表輸出功能現況調查資料登錄、修正功能

圖面檢索功能圖面輸出功能

雨量水位監測

系統調查建置 swmm建置

雷達雨量站整合

簡報完畢感謝聆聽