台北市要向水荒說再見——翡翠水庫今年底開始蓄水

近年來臺北市民每至暑季就有缺水之苦。夏日炎炎，居民無水可用時，不免心煩氣躁，紛紛打電話至臺北市政府或自來水廠抗議，傳播界也紛紛報導、評論，水荒問題一時成為臺北市的談論焦點。

為解決臺北市三百多萬人口的飲水問題，臺北市政府自民國六十八年起，開始興建耗資新臺幣百億元以上的翡翠水庫。

圖1：藍天之下，大壩工程十分壯觀。

夏日水荒因何起？

臺灣地區位處亞熱帶氣候型中的溫濕氣候帶，地勢高亢，林木密集，河川廣佈，雨量十分充沛，照理不該出現乾旱情形。然而近年來，每入夏季，只要久晴不雨，水荒便起。其中尤以臺北市的乾旱情況最嚴重。

入夏之後，只消十來天不下雨，臺北市就必須分區供水、隔日供水、關閉泳池、限制大戶用水量、宣導節約用水、甚至製造人工雨……，這種情況往往必須持續到老天垂憐，痛快地下幾場及時雨，或者待颱風挾來大雨，水荒才得解除。

不少人十分疑惑：過去並不覺得水資源缺乏，近年來為什麼每下愈況？

水利專家分析：臺灣地區雖然河川廣佈、雨量充沛，但河川大多短促、流量不大，雨量分佈也不平均。過去由於水源污染情況較輕，人口較少，工業化程度也不及今日，因此人們不太感覺得到缺水問題。

近年來，臺北市迅速成為人口密集、高度工業化的大部會，用水量大增；工業化帶來河川污染，可用之水減少；山坡地開發建屋後破壞了水土保持，失去涵蓄水源；濫採砂石也造成河水污濁………在在使得可用之水減少。此外，水資源的浪費、未能適當儲存，及地下水抽取濫用，都是使水荒日趨嚴重的原因。

圖2：這是水庫完成後的構想圖。（台電公司）

興建大壩，向水荒說再見

就目前言，大臺北地區的水源命脈為新店溪，而位於新店溪上游的青潭堰和直潭壩都已超過使用年限，所以每逢夏季枯水期，大臺北地區三百廿萬人口，就必須靠「天」用水。

自來水處處長賴騰鏞表示：「其實新店溪和上游的南、北勢溪，水量都算充沛，水質也佳，是難得的好水源。但我們現有的蓄水設備已嫌不足：青、直潭壩的使用年限，原只計算到六十八年，估算到七十年；而自來水處的取水、濾水設備，每天最大能量也只能生產一百零五萬噸，對於炎夏臺北市高達一百卅八萬噸的需水量，實在不勝負荷。」

可以想見，臺北地區未來對自來水的需求量，必然有增無減。供水的情況如不能改善，水荒的嚴重程度勢必與時俱增。

為解決夏日水荒，盡早增加供水量，臺北市自來水事業處除呼籲市民節約用水、減少河川污染外，更積極地計畫興建一座大型水庫，攔蓄豐水期多餘的水量，以調節、補充枯旱時期的不足。因此，翡翠水庫便成為臺北市自來水第四期擴建計畫中的要角。

圖3：翡翠水庫工程邀集了國內優秀的工程、水利專家共襄盛舉，圖中他們正聚精會神地討論工程細節。（台電公司）

遠東最大的拱壩水庫

臺北市自來水處委託中興工程顧問社，花了二年時間為翡翠水庫做先期規畫和可行性規畫，於四年前開始施工，為國內僅次於曾文水庫的第二大水庫。總蓄水量將高達四億零六百萬立方公尺（比石門水庫大一倍）。

翡翠水庫完成後，臺北自來水系統主要取水口的可靠出水量將為每秒四十噸（目前青潭堰出水口只有十三．五噸），約相當於每日三百四十五萬六千噸（目前一百零五萬噸），預計可使用到民國一一九年，供應四百一十萬人口（目前三百廿萬）的用水需求。

此外，為充分利用水資源，這座水庫還將附設裝機容量七萬千瓦的發電廠，年平均發電量為二億二千多萬度。

至於建壩地點為何選在翡翠谷？臺北市自來水事業處表示，臺北盆地主要河川有淡水河、大漢溪、基隆河與新店溪。其中淡水河流量雖大，但污染嚴重，且會受潮汐影響；大漢溪上游已建有石門水庫，且流域內發展用水量已多；基隆河流量少且污染嚴重，故都不適合。只有新店溪可資開發利用。

壩址因此選定河床平坦、兩岸極少崩塌、沉砂量少，且水量豐富、水質良好的新店溪支流之一——北勢溪的翡翠谷一帶。

此計畫在民國六十三年提出後，立刻引起各界的關心與爭議。學者專家見仁見智，意見不一。贊成者以為，為滿足臺北地區急遽成長的用水量，大型水庫的興建，勢在必行；反對者則著眼安全問題，籲請撤銷此案。

圖1：萬丈高「壩」平地起，圖為翡翠水庫施工情形。（台電公司）

不建水庫也有方法解決水荒？

當時，論者以為，臺北是盆地，而翡翠水庫的位置，距臺北不過卅公里，將來萬一遇到地震、洪水、空襲，水庫中多達四億多噸的存水傾洩而出，臺北市與鄰近鄉鎮將在數分鐘內盡成澤國。

持反對論者也提出取代水庫的解決水荒辦法。有人指出，臺北市的自來水售水率是60%，與東京的90%相去甚遠。這是因為臺北市自來水管線年久失修、管理不嚴，以致流失40%的供水。如能修理好這些管線，供水應可不虞匱乏。

也有人舉先進國家的方法為例，認為可以連接管線、自遠處引水，或是分散人口……以解決水荒。他們認為，在水資源一定、人口膨脹卻無限的狀況下，用政治手段疏散人口，並設法連接自來水管線，使區域用水量均衡發展，雖然施行上可能較麻煩，但總比在大都會旁，建一座威脅安全的大水庫要好；況且臺灣河川淤砂量極大，水庫壽命有限，也未必能一勞永逸。

圖2：由工地遠眺混凝土澆灌工程。（台電公司）

最壞的假設，最安全的設計

「當時學者專家的意見都很有道理，但我們必須考慮種種的可行性。」曾經參與白河、明德、曾文等水庫建庫工程的翡翠水庫建設委員會執行長謝毅雄表示，「以修補管線而言，臺北盆地共有自來水管線約四百公里，其中每三至五公尺就有一接頭（常因挖路被破壞），即使全面修補漏水的接頭，所能減少的漏水量，也趕不上大臺北急增的需水量；又以東京為例，他們的管線較新，施工較嚴謹，破壞率也較少，但總仍有漏水管線需要修補，每年的修補率也只能做到1%，實在緩不濟急。至於自遠處引水、遷移人口等方法，施行上的困難和成本，就更可觀了。」

為廓清大壩的安全問題，臺北市政府在民國六十五年底，特撥款新臺幣四千萬元，委託中興工程顧問公司辦理翡翠水庫的定案研究，以大壩安全為重點，作壩型的選擇與壩址的勘定。

多位曾參與大型水庫興建工作的工程師、水利專家，聚集在一起，為這座新壩貢獻智慧與經驗。他們跋山涉水，在叢林溪谷裏鑽探、測量，在製圖桌上精密計算、繪圖，在實驗室裏一遍又一遍地做水工模型實驗、核算數據，在會議桌上絞盡腦汁、熱烈討論，並且向國內外專家學者請益，定案報告終於在民國六十七年提出。

圖3：混凝土材料由輸送帶送到工地。（台電公司）

防震設計妥當，安全性極高

在壩型方面，專家們選擇了與德基水庫同樣的拱壩。這是因為就北勢溪的地形而言，在此建鑄拱壩的可行性，無論就基礎滑動、地震威脅、洪水溢頂或空炸破壞各方面來看，均較重力壩（如霧社水壩）、土壩（明德、白河）、土石壩（石門、曾文）等其他壩型要經濟、安全。

就壩址的地質而言，專家們在翡翠谷分別勘測了三個地點，前後共完成深達三千六百公尺的七十五個地質探查孔，與長屆一千三百公尺的廿五條地質探查坑，確定地質完整、石質良好、岩層平直、無褶皺變形或斷層錯動現象，才選定現址。

至於大家最關心的天災或人為破壞問題，謝執行長表示，中央研究院地球科學研究所分析過去的地震資料，並參照本地過去一百年來所發生最大的三次地震級數，將這座水庫的防震設計定為0.4G（G為重力加速度）。「即使位於太平洋地震帶的日本，他們最大水庫的防震設計也只有0.25G。」謝執行長說。

圖4：坑道中正安裝發電輸水路壓力鋼管。（台電公司）

安全無虞，大家可安心用水

由於石門水庫曾有因洩洪而釀災的前例，許多人也擔心蓄水量超過石門一倍的翡翠水庫完成後，洩洪量是否會增加臺北地區的洪水災害？如果與石門水庫同時洩洪，豈不更糟？

謝執行長表示，臺灣地區的水庫多設在山區，水庫容量因受給水、灌溉、發電等功能限制，防洪的容量和功能相對的有限。但就翡翠水庫而言，根據水庫防洪運轉驗算結果，如果發生每秒一百零五噸的洪水，經水庫調節後，水庫最大放水量絕對較洪峰進水量低。換句話說，防洪雖不是水庫的主要功能，但仍具有減低洪峰量的功效，使臺北地區萬一發生洪水時，水位和淹水時間不會超過水庫興建前的情況。

空炸安全也為許多人所關切。其實現代戰爭所使用的武器種類極多，殺傷力極強，可以想見一旦戰爭發生，決勝遭敗也多半在短時間內決定。敵人可以使用多種方法來攻擊一地，其破壞效果，可能都比破壞水庫造成淹水為速、為大。就算敵機來襲，現代炸彈威力極猛，核子彈更是恐怖，敵方又何需定點投擲水庫？也就是說，轟炸可毀損都市中的一切，不待用水來淹。

因此現代戰爭真是不能讓它發生，一旦發生，就會造成極大的毀滅，尤其對軍事力量都強的二個國家而言。這也是我們一直加強戰備，保持高昂的戰志與士氣，務使敵方不敢犯我，期收「以戰止戰」之效的主因。

雖然如此，主辦單位仍就此問題加以研析，由於顧慮周全、設計縝密、施工嚴謹，這座水庫實在是又大、又堅固，如果重型轟炸機投擲一噸重的半穿甲彈直接命中，估計拱壩會炸開四公尺的彈坑，但不致溢洪；若壩基下游岩盤連續中彈，拱壩因為整個壩體連成一體，所以威脅仍然不大。

這項定案研究報告，民國六十七年由臺北市政府呈報行政院，行政院再交由經建會審議。經建會為慎重計，又邀請美國內政部墾務局專家來臺協助分析審核後，乃正式提出書面報告，確認水庫安全無虞。

翡翠水庫在民國六十八年正式開工興建。謝執行長表示：「翡翠水庫關係著大臺北居民的飲水、生活，也關係著大家的生命財產安全。經國內外專家長期審慎的分析、勘測、研究、監督，大家應可放心享其利，而不致遭其害。」

圖5：霧社水庫採用混凝土重力壩，壩型呈直線，底厚上薄，重心在壩底，。（台電公司）

施工人員流汗、冒險，工程進行順利

經過四年的施工，水庫工程已陸續完成導水隧道、大壩基礎開挖、骨材運輸道路、上游攔水壩、大壩混凝土施工等主要工程。其他如壩基處理、副壩、落水池、排洪隧道、電廠等工程，均在繼續施工中。到今年八月底為止，工程總進度已達40%以上。水庫將於今年底先行蓄水，明年夏日即可不再有水荒，民國七十六年六月將全部完工。

水庫建址過去是碧如翡翠、遊人如織的山谷，如今已挖成兩道深溝，坦露出黃褐色的岩盤。

千仞峭壁上，工程人員像表演特技般懸在半空中，頂著烈日、汗流浹背地將堅硬的岩盤，鑿出一個個密如蜂窩的岩洞。裝載著四、五噸混凝土的巨型吊筒，在山谷間盤旋，準確地澆至洞中。

谷底則是一輛輛龐大的黃色工程車穿梭往來，轟隆隆地捲起滾滾黃沙。

「其實，翡翠水庫的規模，與世界著名的大水庫相比，可說是小巫見大巫；但它所要求的高強度安全係數和施工技術，卻絲毫不遜色。」謝執行長指出。

尤其令人欣慰的是，過去我國建造大型水庫的技術，多少仰賴外國顧問，但翡翠水庫由設計到監造、施工，都由國人自行負責。

圖6：霧社水庫壩頂排洪道。（台電公司）

國產水刀，大顯神通

這座水庫壩高一百廿二公尺，相當於四十幾層樓高，需澆灌七十五萬噸的混凝土；集水面積三百零三平方公里，比澎湖群島總面積大兩倍半；加上對安全性的高度要求，其中工程之浩繁、技術之精密，在國內各工程中，可謂首屈一指。而其中最為人稱道的，是層縫處理技術。

謝執行長解釋：儘管翡翠水庫的壩址地質頗佳，但岩層與岩層間仍偶有夾雜質地鬆軟的泥層或碎石層。若是一般建築，這些都不成為問題，不會有不良影響；但對工程品質要求極高的翡翠水庫而言，施工單位就要克服、解決了。

大壩完成蓄水後的壓力極大，鬆軟的岩層受力後，可能導致變形或漏水，會威脅大壩安全。因此必須完全清除，不留任何雜質，甚至連岩垢也要用鋼刷刷得乾乾淨淨，最後再填滿高強度的混凝土或水泥漿，使岩盤整個結為堅固的一體。這也是水壩工程中最重要的基礎工程。

根據文獻報告，外國對層縫處理的方法，多係以人工挖掘至二、三公尺深，隨後進行灌漿回填。而翡翠水庫則採最新施工方式，用高壓水刀或水鑽噴射出的水柱，把層縫中的土石沖洗乾淨，然後再灌漿。

值得一提的是，層縫處理所使用的水鑽、水刀，是我國新竹科學園區發明、生產的道地國產品。

圖7：曾文水庫是土石壩，蓄水量七億噸，是全國第一大水庫。（台電公司）

工程浩繁，施工嚴謹

實施層縫處理，必須在大壩左右兩岸鑿洞，再向內穿鑿廊道。所有工作都在不見天日的地層媔i行，負責施工的榮民弟兄稱之為「老鼠洞」。

「老鼠洞」不大，大一點的高約二公尺，人還可以走進去；小一點的就得半蹲著進去。裡面空間本就小，還放了不少機具設備，有些地方連轉個身都十分困難。

廊道中溫度很高、空氣渾濁，工人們灰頭土臉地為岩縫「洗澡」，水刀、水鑽噴出的水打在岩壁上，使得整個廊道水霧瀰漫。澆灌混凝土時，高壓泵浦打出的水泥漿，也會濺得人滿身滿臉。

除了例行工作的辛苦，工作人員還得與天氣搏鬥。謝執行長說，水庫工程就怕遇到大雨，一場暴雨過後，洪水暴漲，濁流滾滾，工區大半浸泡在水裡，工作人員與機具設備都寸步難行，無法工作；萬一走避不及，還可能遭遇不測。偏偏今年初春猛下雨，其間艱苦，可想而知。

德基水庫的拱壩，呈弧形狀，吃力點在大壩兩岸，結構完整堅固，翡翠水庫也採取這種壩型。（台電公司）

妥善規畫與管理，將可避免淤積

水庫是國家的重大投資，目前臺灣一共有大小水庫五十多座。它們給水、灌溉、發電、防洪、灌溉的功能，對臺灣的經濟繁榮，助益匪淺。然而，根據統計，這些水庫多少都有淤積問題。泥砂淤積是水庫「大患」，不但使水庫容量減少、壽命縮短，也造成資源浪費，甚至帶來災害。

許多人將此歸咎於築壩前沒有做好環境衝擊的評估，事後的經營管理亦未盡妥善，因此特別關心耗資百億的翡翠水庫，在這方面是否有完善的規畫？

謝執行長說：「臺灣的水庫淤積，有天然和人為兩方面的因素。本地由於雨量大而集中，河床坡度陡，地質較易沖刷造成泥砂淤積。加上近年來經濟迅速成長，人口急遽增加，山坡地漸次開發，坡地的濫墾、濫建、濫葬、濫伐，在在使得表土流失，沖入水庫。若要防止這些問題，除應做好造林、建攔砂壩等水保工作外，更須對水庫上游集水區做有效的整體經營管理。」

他透露，翡翠水庫建設委員會早在六十八年便委託農發會與林務局，對集水區的土地利用與水土保持做了調查，並逐步完成集水區農地水保工事，包括：混凝土砌塊、駁崁、集水井、涵管等工程，預計可阻擋三萬噸淤砂。

水庫興建不易，同胞勿作有害之舉

至於上游集水區的治理工作，除依臺灣省水庫集水區治理辦法、山坡地保育利用條例來限制管理外，並成立駐衛警察小組，加強巡守防護，以切實防止附近的濫墾、濫建；同時，也進行造林、興建攔水壩，以阻止土壤流失。

謝執行長說：「由於翡翠水庫集水區有四分之三土地是公有地，將來管理和經營起來比較方便。而且臺北水源集水區特定區計畫已報院核准，一經實施後，將有確切法令依據，相信可以管理得很好。」

但是他強調，再嚴格的法令和確切的管理，遠不如大家的真心合作——認清水庫、水源的重要性，莫為近利而做出可能傷及子孫的濫墾、濫建等破壞水土保持的行為。