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台灣地下水利用的典範

屏東「二峰圳」不需電力和人力的引水灌溉設施

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【大紀元6月5日訊】(大紀元記者李今怡/屏東報導) 台灣有許多環保人士一向質疑水庫的問題,認為蓋水庫對自然環境有許多不利影響,5月21日雲林環保團體數十人來到屏東縣來義鄉二峰圳參觀,了解日據時代以對環境衝擊最小的人造工程,利用天然的地下水灌溉廣大的屏東平原。環保人士認為,如何巧用大自然的資源,而不破壞她,讓大自然生生不息,是人們必須仔細思考的課題。

「二峰圳」分佈圖。(大紀元記者李今怡攝影)

此行由屏東科技大學丁澈士教授隨行講解,「二峰圳」是日據時期屏東平原水資源利用的成功案例,最早在河床攔取地下水灌溉當時台糖萬頃蔗田的水利工程。1923年由日人鳥居信平利用境內群山層巒聳翠,地形崎嶇,坡度落差甚大的地理環境,在屏東林邊溪所設置的集水廊道。

屏東之水山上來

簡言之,「二峰圳」水利工程即利用河川上游,在乾季河床乾枯,河水變成伏流時(河床下的水流),將這地下的水流導出的工程,如此在乾季時,尚有源源不絕的水資源可供下游平原灌溉之用。

這項工程的最基本條件在於整個大武山系富有豐厚的地下水資源。

大武山系位於屏東平原的東北方,年平均降雨量約4000毫米,雨落下後,由東北往西南流動進入屏東平原,無論是豐水期還是枯水期,大武山涵養的雨水,都是穩定屏東地區用水的重要因素。豐水期集中在每年夏季,這段期間的降雨量,是全年的百分之90,因此枯水期的用水,幾乎都要靠大武山所涵養的水源,和儲存在屏東平原地底下的地下水。

林邊溪、力力溪上游山區降水量大,河流水流由於地形陡峻,造成侵蝕及山崩,土壤淺薄,低度變質之緻密硬頁岩、板岩和變質砂岩露佈地表,因此集水區保水能力不佳。流出山區進入平原,出谷口後,大量的堆積物在潮州斷崖下堆積,潮州斷層以西又有著大規模以礫石為主要堆積物的沖積扇,所以在扇頂滲入的水量很可觀,地下水儲水豐富。

這些以粗礫為主的堆積物透水性好,形成很好的含水層,故河水大量入滲至地表下(即為伏流),地下水隨河谷高度逐漸下降,出了山區的沖積扇末端地下水繼續潛行,最後在平原以湧泉、井水等方式流出。

在早期,屏東市水源地附近居民家中,只要打個井,地下水即湧出地面,湧泉幾乎終年不斷;而林邊鄉居民,只要家中有井垂手即可舀水。這都歸功於大武山系的豐沛雨水和該水系的地質使屏東平原飽涵豐富的地下水。

日籍水利工程師鳥居信平獨具匠心

然而,雖然地下水豐富,但是地表的粗礫砂石無法涵養水,地面水文極不穩定,雨季常氾濫成災,旱季又滴水不流,致使農業灌溉困難,當枯水期時,河床上沒有水可供灌溉,如何能有農業種作?

日據時代初期,在「農業台灣,工業日本」的政策下,日本政府計畫在屏東平原栽植稻米、甘蔗,日籍水利工程師鳥居信平,便巧心設計了這個地下取水工程,利用此地豐沛的地下水。

丁澈士教授(左1)作解說(大紀元記者李今怡攝影)

丁澈士教授說:「當初建造僅以簡陋的施工機械和人力,歷時2年就完成了」,地下堰於1923年完工以後,豐水季每天的出水量為25萬噸,枯水季一天也有8萬噸,灌溉農田2500公頃。至今雖年久失修,平均每年仍提供3000萬噸地下水給當地農民灌溉,平均每天8萬多噸,比台南縣的白河水庫供應量還大。

『二峰圳』的取水原理

「二峰圳」包含328公尺的集水廊道(地下梯形堰堤),以及將廊道所集的水導引出的導水系統582公尺隧道,272公尺壓力暗渠和2,582公尺明渠。總工程從1921年1月開工,至民國1923年5月全部完工。

地下廊道剖面圖。(錄自丁澈士教授提供圖片)。

方形進水塔為堰堤之終點。(大紀元記者李今怡攝影)

塔內寬約5尺,高約28尺。(大紀元記者李今怡攝影)

「二峰圳」的主體是橫亙在林邊溪,長328公尺的集水廊道,梯形堰體有一根根傾斜的水泥柱隔出一方集水空間,地下水就從水泥柱間滲入廊道。河床下的地下水,流入集水廊道中,在廊道的末端流入進水塔。進水塔位於林邊溪右岸的山腳下,塔內寬約5尺,高約28尺,為堰堤之終點。

水流入進水塔後即引入導水系統。再順著3.4公里長的圳道流至整個工程末端的取水口,途中因地形變化,有時會沿著山腳露天而行,有時又鑽入隧道。如此藉由水源地與灌溉地的標高差異,因「水性就下」的特性,不用任何人工動力就可把水引到農場,進入農場的灌溉系統將水送至農場各處。此時,即使比下游湧泉區高 60 公尺以上的農場也有水源供應。

使用近八十年了的二峰圳分水閘。(大紀元記者李今怡攝影)

圳道流至取水口供應民生用水。(大紀元記者李今怡攝影)

這個當年灌溉二千甲台糖蔗田的集水廊道,到現在已使用近八十年了,如今台糖蔗田已沒有了,每天仍然能夠有10萬噸的取水量,供應民生用水,對於河川生態完全沒有影響。

得天獨厚水質甘甜清澈

水質甘甜清澈。(大紀元記者李今怡攝影)

喜樂發發吾社區。(大紀元記者李今怡攝影)

屏東平原的砂石地透水性良好,溪流的水由上游往下游流動時,在扇頂滲漏到地下,成為蓄存在地下流動的水源。經過礫石砂土等地層的過濾,因此水質甘甜清澈,在水圳旁的喜樂發發吾社區,用的就是二峰圳的水。

林邊溪的右岸沒有水,廊道的頂部完全顯露。(大紀元記者李今怡攝影)

左岸有水流則形成一道瀑布的景觀。(大紀元記者李今怡攝影)

近年由於砂石被過度開採,一經大水沖刷,原本深埋在河床下三公尺的二峰圳頂部漸漸裸露出來(現在右岸沒有水,所以廊道的頂部完全顯露,而左岸有水流則形成一道瀑布的景觀。行程中問路時,巧遇住在林邊溪左岸的吳小姐,她回憶兒時常和玩伴躲進地下廊道裏去玩樂。現在她雖然結婚了還捨不得離開這一片美麗的河流和山野。

關愛鄉土 天人和諧

大自然中山、川、河、流等一切萬物都有其生命,如果隨意破壞,天災地變就是大自然的反撲。

水庫的建造除了用地問題及把上游大片土地淹沒外,河水品質的劣化等也是嚴重的環保問題。然而,台灣的水資源開發正面臨艱困之瓶頸,主要地下水區均有局部超抽問題,卻因為工業發展和人口的增長,工業用水和民生需求正與日俱增中,如何節約用水及開發水源為水利界之重大課題。

參觀行程尾聲,丁澈士教授鼓勵年輕學子,以及環保團體為台灣的保育問題盡心盡力,並企盼這項古老的地下取水智慧,給予大家重新思考的方向,以找到人和天地和諧共存的新契機。◇(http://www.dajiyuan.com)

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