中庄調整池圍堤施工特色介紹北區水資源局

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  發刊期數:第0303期/ 發布日期:2018/11/02

圖1 中庄調整池平面配置圖_pic

中庄調整池是我國首座高濁度備援人工湖,在大漢溪石門水庫後池下游約10公里處設引水,經1.7公里引水路送至池區蓄存(圖1)。本調整池有效蓄容約505萬噸,其主要功能為當石門水庫進行水力排砂鳶山堰原水濁度上升無法正常出水時,供應大湳及板新淨水廠低濁度原水每日最大30萬噸及50萬噸水量至少約7天,故為確保穩定桃園及板新地區供水之重要水利設施。

調整池圍堤長約3,600公尺,池底及堤頂高程分別為EL.53公尺及EL.70.5公尺,滿水位高程EL.68公尺,滿水位面積約41公頃。其圍堤施工特色簡述如下:

1.堤身比照土石壩設計確實達到防滲功能:

調整池選址大漢溪廢河道具土地活化利用效益,但卻也衍生地質軟弱及左岸地下水位高問題,所以堤身以土石壩規格設計並向下施作截水牆(圖2~3),且施工期間採半填半挖方式進行,讓池區開挖築堤能在無水環境下施工,確保施工品質。

2.心層兩側過渡層及堤身墊層設計確保圍堤安定性:

調整池於設計時,考量心層與堤身材料差異,並為預防心層材料因乾縮等因素開裂,在心層兩側設置過渡層防止心層材料流失。另考量在營運供水期間水位下降速率可能超過每日1公尺,在堤身設計墊層以避免水位急洩降產生細粒料析離現象。據近期蓄水測試曾有水位一日降低近2公尺,然未發生有細粒料被帶出情形。

3.設置工地工地實驗室大幅減少工期:

調整池土石壩規格進行施工,圍堤分層分區填築輾壓需經逐層分區取樣試驗符合規定,才能繼續升層施作。因估計民間實驗室辦理大粒徑工地密度及快控法等試驗成果提出需3至7天,而本調整池圍堤填築量達130萬立方公尺,將嚴重影響工期,故於工地設置實驗室就近取樣及加速檢驗,使試驗結果能縮短於3小時提出(詳圖4),最後主體圍堤如期於1年半完成(按原規劃工期至少要再延長3年)。

  • 圖4 圍堤心層施工流程

4.自行研發專利切削機提升施工效率:

調整池截水牆施工為避免連續掘削土層造成崩孔及龜裂情事,除採跳島式分批分單元施作(圖5)外,施工廠商自行研發專利切削機(圖6)先以連續壁工法施工後,再以同型連續壁抓掘機加掛專利切削機頭掘削,一機兩用,經水密性試驗結果全數皆符合規定,不僅確保施工品質並節省工期。

  • 圖5 截水牆跳島式施工法流程圖
  • 圖6 施工廠商研發用於本工程的專利切削機

調整池於106年3月完成圍堤填築主體工程,並於106年5月10日開始蓄水測試,且在106年6月初豪雨事件時,石門水庫水力排砂期間測試進行備援供水提前發揮功能。現本調整池已於106年11月17日完工,未來石門水庫排洪排時,就鳶山堰濁度飆高問題已可因應,讓廣大用水民眾受益。

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