嘉南平原農業發展及曾文水庫的規劃興建-南區水資源聯合運用系統的建立 黃顧問金山

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  發刊期數:第0041期/ 發布日期:2013/10/25

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前言

  嘉南平原從濁水溪以南一直到二仁溪,包括嘉義縣市及合併前的台南縣市,當時號稱有16萬公頃,土地很大,但卻沒什麼水。嘉義縣市平地有12萬8,580公頃,山區面積有6萬7,130公頃。為什麼要分山地和平地呢?如果平地多山地少,那水很快就用完;若是山地多平地少,那水就用不完。台南市平地19萬4,318公頃,山區只有3萬1,094公頃,只占13.79%,所以台灣縣市裡,最容易缺水的是台南市。
  平地蓋房子、工廠、農地都要用水,要山地13.79%的水去支援86.21%的平地,有其困難度。1982年我擔任規劃總隊第一課課長,負責全台灣水資源的規劃,要掌握的第一個就是南部地區,平地有多少?山區有多少?水資源要如何分配?如何用有限的水資源來滋潤廣大的平地?是我們南部地區最重要的工作。

明清時期的嘉南平原

  荷蘭、明清時期台灣的開發是由南往北,而嘉南地區枯水期比較長,雨量稀少,因此自荷蘭、明、清以來一直以開埤蓄水灌溉農田。「埤」古字為陂,根據歷史埤就是水庫的意思。最早是在春秋時代的孫叔敖建「期斯之陂」於今安徽省境內。1981年,嘉南平原各埤圳之灌溉面積為2萬6,569甲,灌溉的面積還是非常少。

日據時期:烏山頭水庫及嘉南大圳的建設

  甲午戰敗,台灣淪為日本的殖民地。明治末年正逢日本國內稻米產量不敷需求,又有東京大地震,所以就積極開發台灣水利灌溉,增加米糖生產的政策。相關圖片
  談到烏山頭及嘉南大圳的開發,一定得提到八田與一八田與一東京帝大畢業後渡海來台。1917年,他正參與桃園大圳的工程時,接獲總督府授命調查嘉南地區,擬定開發水源及廣大面積的灌溉計畫。經過調查規劃研究,擬定以曾文溪水源興建,官田溪水庫計畫,可灌溉7,500甲的農田。此計畫嗣後擴大為灌溉15萬甲,1920年春天送至日本國會,核定應於六年內完成。
  計畫核定後,八田便帶領80位工作人員於烏山頭水庫進行設計並積極施工;1930年烏山頭系統全部完工。這裡要特別說明,烏山頭水庫是從曾文溪引水過來,水量不足,一年能應用的大概只有4.5億立方公尺左右,所以只能灌後期作,沒有前期作;當時嘉南平原叫特別區的才有第一期作的灌溉,否則都只有第二期,而且第二期也不能全部灌溉,所以只能實施三年輪作制。

八田與一曾提曾文水庫構想

  八田與一最先的規劃是包含烏山頭和曾文的雙水庫計畫,後因經費及工期之考量,先完成烏山頭水庫及東口引水工程,把曾文往後擱置;一年約可應用4.5億立方公尺的水資源,用來灌溉全面的三年輪作制,農民生活獲得很大改善相關圖片
1930年日本發動大東亞戰爭,1942年八田戰死,日本戰敗投降後,打造曾文水庫的計畫也因此停頓。1949年國民政府從大陸撤退至台灣,糧食不足,台灣省水利局接到命令,趕快開發水田,增加灌溉面積,1963年石門水庫完工後,曾文水庫之議再起。

曾文水庫之調查規劃時期

  台灣省水利局前身為台灣省農林廳的農田水利處,專門做農業灌溉,增加農田灌溉的面積以增加糧食。當時除曾文水庫之外,尚有二層行溪(二仁溪),及美濃水庫也正在研議中,目的均為擴大灌溉面積,增加糧食生產以滿足1949年增加的200萬軍民之需求。
  石門水庫開工後,規劃的重心轉移到南部,因此台灣省水利局乃於1959年成立第三規劃隊,專責辦理曾文水庫的規劃,經過兩年多的調查規劃,於1962年提出「曾文水庫計畫初步規劃報告」,估計需總工程費新台幣40億元。
  初步規劃時期主要是對石公及柳藤潭址進行比較,初步決定採用石公址。為進一步規劃,水利局決定於1962年成立計畫工作處。計畫工作處設於台南市博愛路54號,我就被調來這裡上班負責灌溉計畫,由水利局局長鄧先仁兼任處長。1963年,邀請美國地質專家Dr.Frank A.Nickell及工專家Mr. Clarence Rawhouser複勘校核,決定改以柳藤潭為址進行研究。同年再邀美國墾務局Mr. Francis M Warnick率工設計、水文、地質及農經專家各一人前來協助。
  相關圖片以柳藤潭為址之可行性規劃報告於1963年12月印製。址以上集水面積為481平方公里,高136.5公尺,長440公尺,水庫容量可用容量為7.67億立方公尺,呆容量為1.25億立方公尺,總容量高達8.92億立方公尺。1965年,中日達成協議,日本政府答應擴大貸款及技術協助,由工營公司提供工程技術服務。同年11月成立工程籌備委員會,工作處也改組為籌備處,並遷址於台南市大埔街。可行性報告提交日本工營複核,並於1969年同意工程交由榮工處辦理。

曾文水庫施工興建時期

  水庫工程尚未開工之前,施工道路及辦公營舍必須先籌建完成,日本工營也針對可行性報告檢討。提出定案報告,其內容為:滿水位225公尺,庫容總容量為7.08億立方公尺,高130公尺,土方964萬立方公尺,總成本59.87億元。
  正式定案報告於1971年4月始刊行,定案效益為發電裝機5萬kw,灌溉效益方面,稻作為8萬2,428公頃,一期4萬1,214公頃,二期亦為4萬1,214公頃,蔗田為3萬2,790.25公頃,甘藷為2萬5,890.6公頃。給水方面,工業用水年2,700萬立方,民生用水年5,600萬立方。
  主體工程於1967年10月導水隧道開通,1973年10月31日提前完工。原訂1973年底完工,但為提前一年受益,榮工處趕於4月28日落閘蓄水,並於6月6日開始放水,灌溉當年的第二期作水稻。發電廠於同年12月17日開始運作,將所發電力送入電網後使用,曾文水庫較預定進度提早一年受益。

曾文水庫之營建管理

  水庫完工後,曾文水庫工程局改組為「曾文水庫管理局」,管理局由工程局副局長朱鎔堅接掌,任務重點除水庫之營建管理外,集水區水土保持的加強為重點工作。一直到1998年2月21日,與當時臺灣省政府水利處的南區水資源開發工程處合併後,成立南區水資源局迄今。
  營運階段最大變化是農民,因這個計畫農民用水要自行負擔56%費用;1974至1986年那段期間,農民每年要繳的工程費是一公頃8萬8,000元。後來政府編列預算,停止向農民收費。1990年代,中央政府的歲計盈餘,一年都一千多億,所以很慷慨,水利會的會費就由國家來支付 ,並調整公共給水水量由5,600立方公尺/年增加為1億2,000萬立方公尺/年。相關圖片

荖濃溪越域引水及南區水資源聯合應用系統

  南部地區包括高屏地區,因為高屏溪流域比較大,所以水資源比較豐富。南部地區要包括高屏地區,如果只單獨看嘉南地區,缺水率會很高。南部地區為台灣水量豐、枯最懸殊、缺水最嚴重的地區。雖然曾文水庫完成,但遇到特殊枯旱年,如1980年,農地停灌休耕,有限水庫存水必須優先調供民生及工業用水。有鑑於此,1981年起乃積極規劃另一個民生及工業用水的專用水庫及供水系統,因此南化水庫高屏溪攔水才醞運而生。
  1982年要做高屏溪整體水資源的開發和利用時,我整理出南部地區水資源聯合應用策略的構想,如何在南部地區把不同型態的水做有效的聯合運用,在第一屆水利工程研討會裡發表,後來也完全依照這個系統來開發。先完成了南化水庫,再完成高屏溪攔河堰,後來再把它們連起來。
  本來荖濃溪越域引水要把曾文、南化到高雄連起來,但很不幸地,莫拉克颱風後就打斷這個案子。這個七億的水資源聯合應用系統我想不只在台灣,在世界各地都是一種新的觀念。在台灣南部是首先實施,中北部都還沒這種系統。現在大概南化水庫高屏溪聯合應用是一種常態,不過我們還得繼續努力。
  南化水庫自1982年開始規劃,是因為1980年嘉南地區大乾旱,若各位去翻閱曾文水庫的水位紀錄可以知道,那年是停灌的,乾旱直到1981年9月3日來大雨,卻淹水淹得很嚴重,也就是九三水災曾文水庫不但滿庫,而且一直洩洪,使得善化(現在的六分寮)淹得一塌糊塗,所以後來才興建曾文溪南岸的六分寮堤防。因為那次的事件,農民都受害,我想是不是要做個自來水專用的水庫,不要再跟曾文搶水。
  前經濟部水資會在規劃南部的美濃水庫、瑪家水庫時,我就評估到底能不能做,結果看起來是遙遙無期。我那時是規劃總隊的課長,有一天和一位同事從甲仙搭計程車到北寮時看到有個大湖,也就是現在的南化水庫,我們就在那停車下去看整個址,這是我看過最好的址,所以決定就是這個了。我從開始興建自來水專用的水庫這念頭到1993年完工只花12年,比現在的進度有效率很多。
  不過比較遺憾的是,行政院未核可我為南化水庫的排系統所做的很多模型試驗以及分析評估報告,他們覺得以前從未有水庫這樣做為何你要這樣做?結果今天就嚐到苦頭了。所以現在的曾文水庫南化水庫都要做排道。如果把排道和水庫一起蓋就比較簡單,不然的話等水庫蓋好,運轉時再挖一個洞做排道那就困難多了,不僅困難度增加經費也會增加。
  南化水庫規劃時擬與高屏溪攔河堰聯合營運系統,並期待美濃水庫的完工加入。1993年南化水庫完工,同時高雄縣美濃水庫也於同年奉行政院核定實施,並與高屏溪攔河堰聯合運用。惜因地方不配合,無法實施,因此另於提出曾文水庫荖濃溪越域引水計畫,經近十年之規劃調查及層層審議,終於在2003年4月間奉行政院核定實施。並隨即交由南區水資源局積極趕辦,可惜因2009九年「八八水災」奉令停工迄今,何時復工仍未可知。
  美濃水庫無法做,不得已於當時提出荖濃溪越域引水進入曾文水庫計畫。荖濃溪沒有水庫,必須仰賴曾文水庫來增加蓄水,是不是將來要把曾文水庫高度提高到230公尺,要趕快完成程序?現在水庫安全評估的程序還沒完成,所以準備工作要趕快做。
  我1982年擬出來的「大高雄地區供水模式及後掘水庫計畫布置」,當時想從小林引進南化的最上游南化水庫前庫專排,後庫專供蓄水,然後水就由這樣聯合應用,並由攔河堰送水,當時統計起來高雄台南年需用水量為7億8,000多萬,都是由南化和高屏攔河堰聯合應用的水供應。
  現在高屏溪攔河堰還有多少流量?我當初在做高屏溪攔河堰時,3月底到4月初大概都會下100多公厘的雨,這機率不是百分百,但大概70%的機率會下。依照我過去的統計,我提醒賴局長,要注意那時期有沒有來雨,如果有可以放心喘口氣了,如果沒來你就要期待5月的梅雨會不會來,梅雨再不來,你就要等颱風,如果颱風再不來,那高雄市就要求雨了。但如果有預備的水就不用去靠天下雨。尤其莫拉克風災後,含水的土壤層都被刮下來了,現在退水曲線都很短,一下就到底了,情況與以前完全不一樣了,危機會比以前更大。


不管政策如何變,該做的事還是要做好

  南部地區廣闊的平地,為臺灣最重要的糧食生產基地,惟農業的生產必須仰賴水資源的滋潤,否則難保豐收。由於南部雨水豐枯分布懸殊,農田如無灌溉則無收成,因此水資源開發利用對南部地區特別重要,從荷蘭﹑明清至日據時代,水資源的開發一直承先啟後,不斷在擴充,使得嘉南平原成為臺灣重要的穀倉之一。

  希望荖濃溪越域引水趕快復工,烏山頭旁邊就是白河,所以南區水資源局在做白河水庫的規劃時,我建議從曾文水庫打一個約十公尺隧道通白河水庫。既然高屏大湖不能動,就先籌點規劃經費來做隧道,好為之後聯成網狀系統做準備。做為一個公務員不管政策如何變,該做的事還是先要做好。所以白河水庫要先規劃好,等待時機再提出,然後執行。為南部地區將來社會經濟發展,當準備充裕的水資源以配合供應策略方案,以免臨渴掘井,為時已晚矣。

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