水利工程師之時代使命王傳益

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  發刊期數:第0288期/ 發布日期:2018/07/20

石門水庫_pic

水利工程師之時代使命

水利工程師因應時空變遷肩負不同的時代使命,60年代以經濟民生為主軸,80年代則將生態、環境等議題融入水利工程中,100年代起以科技防災與智慧水管理為當代水利建設之重點,各階段之主軸並不相同,如80年代前未考量水利工程構造物對生態及環境之衝擊問題,其後方慮及,是否昨非而今是呢?顯而易見,各階段水利工程之執行,均係配合國家政策綱領之推動,進行福國利民之時代使命,水利工程師將青春歲月奉獻給國家、造福人群,因此所有工程建設均符合各階段之需求,吾人應該給予正面鼓勵與肯定。

水利工程師肩負國家水資源調配及治山防災之重責大任,60年代由於國家百廢待舉,正處於經濟起步的年代,因此水利建設以經濟民生為主軸,並未將水利建設對生態、環境之影響納入考量。以曾文水庫為代表,建造於民國56年,並於62年完工後開始營運。該水庫為台灣蓄水容量最大的水庫,設計容量達7億4,840萬立方公尺,其主要功用為提供嘉南地區灌溉用水,兼具給水防洪、發電及觀光等功能,屬於多目標利用的水庫。當時興建水庫即以提供水資源與繁榮經濟為主軸,並未慮及興建大對生態與環境之衝擊。

水利工程師除了充實本身學能外,由於尚處於開發起步之國家,故須向歐美等先進國家取經,學習水利建設相關知識與技術,以完成艱鉅之時代任務。水利人一步一腳印從無至有,自民國48年進行調查、規劃、設計、施工到營運,始完成一座水庫,總計投入14年的青春歲月,才換得國家重大建設。夏朝大禹治水13年期間「三過其門而不入家門」的事蹟,常為世人所讚揚。由於工程需求以致水利人往往常駐於工地而長期未返家門,當颱風豪雨襲台時,民眾都避之而足不出戶,然水利人則不畏風險至災區進行防災搶險之工作,為得是確保百姓之生命財產安全,無私的奉獻正是水利人偉大之處。

80年代各項水利工程設施漸次融入生態、環境等議題,台灣於民國87年引進生態工法(ecological engineering methods)的概念,又稱近自然工法,該等工法是為了保持生態環境之完整,基於對生態系統之深切認知與落實生物多樣性保育及永續發展,而採取以「生態為基礎」、「安全為導向」的工程方法,以減輕水利工程設施對自然生態及環境造成的傷害。

過去水庫工程施設大橫置於河道,以蓄存水體於河川中、或防砂壩橫置於河道以攔蓄土減低土災害、或固床工橫置於河道以調整流心減緩沖刷等,由於並未設置魚道(fishway),造成水中生物縱向生態廊道遭阻絕。如「降海型魚類」之鱸鰻或「上溯型魚類」之鮭魚及鱒魚等,因大之阻隔造成縱向通路被阻斷無法順利至目的地產卵以繁衍後代,該等魚類遂於大下游近親繁殖,健康之生態鏈遂遭破壞。因此,80年代各項水利工程設施將生態、環境等納入考量,如設置魚道以暢通縱向生態廊道,即為施設水利構造物之重大變革。

100年代起因全球氣候變遷加速水文循環,導致極端水文事件之災害接續發生且瞬息萬變,其所造成之洪、澇災害風險需納入水利工程建設之重要考量,若拘泥於過去傳統之防汛或抗旱方法,將無法達成水利人之時代使命,策略勢必隨時空背景而因應調整,因此科技防災與智慧水管理便成為近代水利建設之主軸。

未來世界將面臨因「水過多」導致「洪災」與「水不足」造成「旱災」兩大問題,水利工程師如何因應將是一大挑戰。過去水利工程師對於洪災之減輕,常用剛性的「工程方法」,如於河道施設堤防固床工丁壩防砂壩滯洪池、土疏濬…等,輔以柔性的「非工程方法」,如洪水平原管理、成立自主防災社區與防災演練、規劃避難路線及場所、洪水預報與警報…等對策;對於旱災之因應,採用「開源方法」如興建水庫海水淡化、抽取地下水水庫疏濬…等,「節流方法」如節水教育及宣導、自來水管線更換、普設雨水儲水系統、開發節水省水器材…等對策,由於極端水文事件發生頻仍且多變,治水及永續水資源利用必須有新的思維以因應更嚴峻的挑戰與衝擊。

水利工程師於「防洪(治水)方面」,除採用過去之方法外,需以集水區整體治理為目標,與相關單位配合,進行科技防災如集水區經營管理、水土災害防治、落實氣候變遷因應推動計畫、推動民間及企業參與防災工作、村落保全及防救與備援系統推動、維生系統安全維護、科技防災與預警--結合物聯網監測與預警技術、國土計畫、海綿城市…等對策;「抗旱(利水)方面」除既有方法外,推動智慧水管理如水資源聯合運用與合理分配、河川水庫水質改善水庫防淤減淤措施、提煉海洋深層水、伏流水開發、再生水工程推動…等對策;此外,「環境(親水)方面」如揚塵監測與防治改善河川環境營造與生態保育、地層下陷防治…等對策均為當代水利人所承擔的重責大任。

政府持續推動「易淹水地區水患治理計畫」、「流域綜合治理計畫」,乃至目前的「前瞻水利計畫」等持續性治水計畫,顯見解決水問題的重要性,更凸顯水利工程師肩負重大的時代使命。惟因科技防災與智慧水管理等工作所涉及單位跨中央部會與地方縣市政府,相關法令繁多,必須集思廣義統籌運作。而水問題之解決除了政府機關需全力投入人力與物力外,更需仰賴民間企業及民眾一起參與,方能因應瞬息萬變之極端水文事件,達到既定之防災減災目標。

資料來源:

王傳益-逢甲大學水利工程與資源保育學系教授

學歷:

國立中興大學土木工程博士

國立臺灣大學農業工程研究所水利組碩士

逢甲大學水利工程學系學士

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