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善用伏流水,屏東二峰圳九十年不曾斷水 每天穩定供水八萬多公噸

楊鎮宇
最近台灣面臨乾旱危機,許多水庫蓄水量不到六成,乾涸見底。但九十年前由日本技師鳥居信平建造的二峰圳,以「地下水庫」方式收集河床下的伏流水,每天供應8.2萬噸的水給下游,比一座白河水庫還多。水資源專家丁澈士認為,台灣應多運用伏流水 取代蓋水庫為主的水資源政策(圖:二峰圳豐沛水源。圖片來源:屏東社區營造中心)

最近台灣面臨乾旱危機,用水拉警報,許多水庫蓄水量不到六成,乾涸見底,經濟部甚至決議明年第一期稻作停灌面積達四萬一千多公頃,造成這些農田無水可用。但屏東來義的二峰圳,即使面臨乾旱,依舊有水源源不絕流出,興建九十年來,即使面臨乾旱也不曾斷過水,下游的林邊溪灌區3000公頃不必面臨休耕問題。

二峰圳在九十年前由日本水利技師鳥居信平建造,以「地下水庫」方式收集河床下的伏流水,每天供應8.2萬噸的水給下游,九十年來沒有斷過。屏東科技大學土木工程系教授丁澈士長期研究地下水,他認為台灣應重新調整水資源政策,有效運用地下水資源。

收集河床下的伏流水 每天供水量比白河水庫還多

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水量穩定充沛的二峰圳(圖片來源:屏東社區營造中心)

一九二○年代,日本水利技師鳥居信平在屏東來義的林邊溪上游興建二峰圳,這項取水工程不同於一般「地面水庫」,而是在林邊溪河床下約九公尺深的地方興建地下堰堤,收集河床下的伏流水,再開鑿3436公尺的渠道,讓下游兩千甲的台糖農場得以享有灌溉用水。

二峰圳這項「地下水庫」取水工程,興建完成至今九十年,不論豐水期還是枯水期,水圳都能穩定供水,平均每天提供8.2萬公噸的水給下游,供應量比台南的白河水庫還多。二○○八年二峰圳還被文建會登錄為文化景觀資產

二峰圳有四部分,包括地下集水堰堤、引水工、分水工和灌溉工。地下集水堰堤位於來義大橋附近,主要在瓦魯斯溪、來社溪匯流處的河床下九公尺處,堰堤橫跨河床,與流水方向垂直。

蒐集伏流水 形同地下水庫

屏東科技大學土木工程系教授丁澈士解釋,屏東來義當地為屬於砂礫地質,水下滲的速度快,因此形成河床下的伏流水,二峰圳便是運用地形、地質的特性興建「地下水庫」,不但工程費用低於地面水庫,而且集水過程中經過砂礫過濾,使得二峰圳的水質清澈,不若一般水庫水那邊混濁。

二峰圳的地下取水工程至今仍然發揮功效,每天穩定供水八萬多公噸,但為何無法將這種工法推廣至其他地區?丁澈士認為,這與台灣的水資源開發歷史有關,地下水運用之所以沒法推廣,是因為戰後美國在台灣鼓勵推行地上水庫有關,由美方提供相關技術與知識,但是台灣其實可以運用伏流水,就如同二峰圳,豐水期、枯水期都有水可用,枯水期時河床看起來沒什麼水,但伏流水其實很充沛,豐水期的水都冒出來了。

伏流水帶示意圖

二峰圳當年興建時沒有用抽水機,而是用地形高低差取水,跟現在台灣其他用伏流水的方式有些微不同(圖:經濟部水利署 南區水資源局)

多運用伏流水 取代蓋水庫為主的水資源政策

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丁澈士在二峰圳建造者鳥居信平銅像前講解 提供/農委會

二峰圳雖然是九十年前的地下取水工程,仍讓丁澈士敬佩不已,他認為以台灣的地形、氣候,「蓋水庫」並不適合作為水資源取得的主要方法,應多多開發運用伏流水。

一般的水庫的蓄水方式是將上游的水全部攔截,但二峰圳只使用足夠的水量,多餘的水會透過當初設計的「側向溢流堰」流回林邊溪,讓下游的鄉鎮仍能分到水源。林後四林平地森林園的二峰圳講解導覽員林湘玲說,「二峰圳不會因為特定區域的開發而犧牲其他地區用水的權力」。

長期研究二峰圳的丁澈士認為,近來不斷傳出旱情的情況下,台灣應該重新檢討水資源政策,目前台灣的豐水期的用水以水庫水為主、地下水為輔,等到枯水期時,水庫的水就有點不夠用了,但其實地下水本來就是蓄水大庫,應該改成豐水期使用地下水為主,枯水期再來用水庫水。

丁澈士解釋,運用地下水得宜,並不會有地層下陷的問題。雨季時雨水大量流入地下,可能會有地下水飽和湧出的情況,因此豐水期若能有效運用地下水,不但可以避免水災,而且可以留存水庫水,慢慢沈澱,讓濁度下降,等到枯水期時,比如現在的十二月旱情,就有水庫水可用。

新聞小辭典:地下水庫(地下集水堰堤)

地下集水堰堤是梯形形狀,與地下伏流水接觸的那一面,由一根根傾斜的混凝土柱排列而成,混凝土柱間的空隙是滲水面,在混凝土柱的外層舖上黃荊的枝條,用意在於避免小石子進入堤體造成阻塞。伏流水從混凝土柱的空隙進入裡頭的三角形空間,便是集水廊道,順著坡度1%的渠道往下游走。

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二峰圳的地下堰堤在河床底下約九公尺深的地方,一般人不易理解其構造。林後四林平地森林園區設計了實體模型,讓原先在河床底下的地下堰堤浮出地面。地下取水的原理為,以此圖為例,河床下的伏流水若從右邊向左邊流,水接觸到傾斜的滲水面,通過有混凝土柱、黃荊的枝條,流入裡頭的三角空間後,順著渠道流往下游。

引用來源:上下游