主題:
曾文水庫
受訪者:中興工程顧問公司張森源前董事
時間:2009年1月18日上午10時~12時
地點:張宅附近咖啡廳
訪談人:顧雅文、李宗信
逐字稿整理:陳姿君
我原來是在屬於中央的
石門水庫建設委員會參加石門大
壩等之設計,
水庫完工後調入台灣省
石門水庫管理委員會管理石門大
壩。當政府要繼續興建
曾文水庫時,因很多人才都外流,到美國去唸書進修,因此在國內的工程師非常少,後來政府希望興建
石門水庫的人去協助興建
曾文水庫,我是因為這樣才參與了
曾文水庫的工程。
石門水庫在民國53年竣工,當時規定要留一部分的設計人員參與工程維護。根據國際上的大
壩潰壩實例,在竣工
蓄水後大概三年左右是最危險的時候,所以需要留一部分原設計人員在那裏觀測維護,當然另有一部分是管理人員。我就是被指定留在台灣省政府的「
石門水庫管理局」一陣子。後來
曾文水庫要開工了,才決定將留在
石門水庫的設計人員遷過去,因為當時真正做過
水庫工程的只有這一批人。水利局雖然是專門做水利的,當時光復沒有多久,沒有什麼
水庫,自然沒有做
水庫的機會與經驗。所以,就從中挑了一些曾經參與
石門水庫的人員到
曾文水庫。當然有部分的人員是從其他地方調過去的,不是自
石門水庫過去的。
石門水庫是
土石壩,
曾文水庫也是,我到
曾文水庫是當大
壩的設計負責人。
三家工程顧問公司的成立經過
當時政府決定模仿韓國成立國家的工程顧問公司,已經先於民國47年成立「中國技術服務社」,後來民國68年,中國技術服務社奉准與中央投資公司、中華開發信託公司共同投資新台幣1億元,設立「中鼎工程股份有限公司」。中興與中華還在籌備中,所以決定讓
石門水庫的人參與
曾文水庫興建的時候,是要我們先加入中國技術服務社,以其名義與日本人訂合約,再去做
曾文水庫。
中國技術服務社當初是因為政府要做化工工程而成立的,成立之起因源自民國47年,李國鼎和金開英兩人訪問越南並提供技術人才,而興起籌辦工程顧問機構之構想。它的第一個工程是在台北快到苗栗火車站的鐵道左側一家化學工廠,是跟美國人合作的。當時台灣沒有什麼顧問公司,因此很多工程幾乎都要靠外國人來做,但政府覺得台灣當時的政治慢慢穩定,經濟景氣也逐漸在起飛,因此是由我們自己來辦這些工程的時機了,於是就成立中國技術服務社。中國技術服務社設計時當然也是跟外國人合作的單位,中國技術服務社、中興、中華這三家工程顧問單位中,由中國技術服務社後來投資的中鼎現在是最大的一家,再來是中華,然後是中興。
中興原來是民國59年成立的「中興工程顧問社」,它是經濟部成立的財團法人;而「中華顧問工程司」是由交通部於民國58年成立的財團法人,中國技術服務社也是由經濟部成立的,都是因政府的命令而成立。剛成立時這三個單位都是財團法人,根據我們的法律,財團法人是不能夠作生意的,做生意的話必需要附稅,雖然後來有修正,但是又再更改回原樣,所以當時政府曾要求中興顧問社要補繳稅,補繳稅的金額,中興的所有財產都要繳出去了,後來沒有辦法,只好跟經濟部商量,才決定成立「中興工程顧問股份有限公司」,於民國93年由顧問社投資成立「中興工程顧問股份有限公司」。中興工程顧問社現在還在,在做公益,但原來在其中的工程人員都已經移到工程顧問有限公司了。而中華現在也改名了。(按:民國96年轉投資設立「台灣世曦工程顧問股份有限公司」)
曾文水庫的計畫在日本時代就有了,目的是要在那裏
蓄水,然後將水引到
烏山頭水庫。
烏山頭水庫本來是從
曾文溪中
引水,當時候
引水的地方是一個低矮的崖,一個臨時的
堰,因此
引水的效果不好,所以就規劃要在
上游做一個
曾文水庫,這樣可以取比較多的水,以便將水源引入
烏山頭水庫。光復後在做
曾文水庫時,除了做曾文的大
壩以外,在
烏山頭水庫引水的地方也做了一個比較矮的永久
堰,攔
曾文水庫放下的水進入
烏山頭水庫,所以現在
烏山頭水庫幾乎不會缺水了,以前是常常缺水的。這是做
曾文水庫的主要原因。
曾文水庫與
石門水庫一樣都是多目標的
水庫,有
灌溉、
防洪、
自來水、觀光遊憩與發電等功能。
光復後曾參考日本人調查的資料,重新規劃
曾文水庫。在挑
壩址時,研究的結果顯示幾個
壩址中以
下游柳藤潭的位址最好,材料與
壩工的位置都很好,且那個地方可以做的很高的
壩,
蓄水就可以蓄的比較多。建
土石壩的理由是,第一,因為它的
壩址不像
翡翠水庫兩旁有很好的岩盤,混凝土
拱壩套進岩盤後,要承受水壓,
曾文水庫的山坡,雖然山很高,也都是狹窄的地方,但兩邊的岩石不是很穩固;第二就是那個地方的
地形要做一個
拱壩與
混凝土重力壩並不容易,如果做
土石壩,那個地方有一些材料,可以就地取材來填
壩。如果要做
拱壩與
重力壩的話,就需要用
河川找骨材,想辦法去做出混凝土。
拱壩、
重力壩與
土石壩事先做了很多比較研究,結果認為還是
土石壩最好。
水利局與國外顧問公司扮演的角色
水利局當時對
曾文水庫負責的是初步規劃並研究,當時他們的辦公室在台南。當研究好了,決定要做時,台灣省政府決定要另成立一個「
曾文水庫建設委員會」,所以就將水利局一部分的人員移入委員會。
曾文水庫另外還有請美國墾務局與日本工營等國外顧問。不過,雖然因為剛剛說的經費關係,由日本顧問公司來負責設計,但實際上是由我們這批
石門水庫移過來的人與日本公司派來的人員一起工作;另外,為了安全起見,特別去請當時全世界興建大
壩最有名的單位-美國墾務局(USBR),因為當時台灣和美國政府還有邦交關係,因此請USBR派人來督導、審核,他們來這裡只有少數幾個人。
USBR不是負責決策的,他們是審查我們與日本工營研究的成果;另外有一個方式是在研究的過程中USBR一同參加,大家就一同討論,看哪一種方式比較好。在決策過程中,USBR沒有反對什麼,他們等於提供我們較好的經驗,像是「這個這樣做很好,我同意」或是「這個這樣做,比較好」之類的建議,並沒有強烈的反對意見。
另一方面,日本工營是日本國內第一個做
水庫的顧問公司。他們成立的緣由是為了在殖民地朝鮮興建一個
壩,那個
壩叫什麼名字我忘了(按:水豐
壩),所以在殖民時期就有了,只是當時不是叫日本工營,但是是由這一批人員去韓國興建那個
壩的,後來才成立了日本工營。到目前為止,世界上做
水庫最有名的日本公司還是日本工營,但是他們現在沒有工作,因為
水庫都建完了,想到印尼、泰國、越南等地方去做捷運。但捷運是日本其他公司在做,他們之前沒有做過捷運,而台灣的捷運大部分都是由中興做的,所以我從中興退休後,日本工營曾經有人來找我,希望透過我去向中興詢問可不可以一同參與,我就請現在的經理去研究交涉,後來日本工營有來一起洽談合作條件。
曾文水庫建設另外還有一個鹿島建設公司,是幫忙榮工處施工。榮工處所做的第一個
水庫工程就是
曾文水庫,在這之前他們沒有做過。在
石門水庫的時候,他們只做過
灌溉排水道,但
壩沒有做過。所以政府的政策就是要提升我們國內的施工經驗,所以讓榮工處來做。榮民工程處的成立主要是要安置退伍軍人,一開始單位還很小,後來因為退休的人越來越多,所以政府就成立榮民的管理單位,下面再有榮工處。但因為沒有經驗,就由鹿島來協助,就像日本工營來協助我們一樣。
我因為是做設計的,接觸的就是日本工營,從早到晚都一起工作的。當時的辦公廳在台北的長安東路,在現在的中山女中附近有一間大樓,
曾文水庫建設委員會將它租下來,當時
曾文水庫建設委員會、日本工營和我們都在那個地方上班,不過要常常出差到工地察看。之前在做
石門水庫時,是找美國的公司設計,因為錢一部分是美國給的,一樣要找美國公司,美國沒有指定,所以在發包投標後找來一家美國公司,他們做小組的主管,實際工作的人員還是我們。到了
曾文水庫時也一樣,日本派來的人很少,我們有幾個小組分工,每一個小組會分配一個日本人,由他來負責review與探勘,當決定主要決策時,他們開會我們也會參加,但是我們沒有決定權。
在興建
石門水庫的過程中,我們買了很多的重機械,後來是政府成立一個泛亞公司,將那批機器移到那一邊去。當時為了台北地區
防洪要拓寬關渡,拓寬時就是利用
石門水庫的這一些機械去開挖,將它挖寬。
曾文水庫並沒有用到這些機械,機械是榮工處自己買的。
大壩的結構、施工過程與工法的特殊之處
曾文大
壩有其特殊的地方。第一,
曾文水庫要做
水庫的
溢洪道時,日本人曾提過要打一個隧道做為
溢洪道,但是美國的USBR不同意,因為隧道的容量是死的,萬一
洪水超過設計的容量時,就會發生
潰壩,所以認為
土石壩的
溢洪道不能做隧道式的,一定要用明渠。但這地方的山比較窄,左邊沒有辦法做,所以做在右邊。做的時候開挖了200公尺,而
土石壩裏面剛好就利用
溢洪道開挖所挖出來的
砂石來填築,不夠的部分再到
上游再去開採。
剛開始要做時,一定要先做
上游擋水
壩及
導水隧道,水先繞道排除,再繼續大
壩工程。從斷面來看,大
壩斷面分很多區,每區的材料來源不同,
土石壩最重要的就是土心,心層要很細很細的土,透水才會比較慢,可以擋水。靠
上游的Zone3要比較透水,從
壩址的
上游的
河階地上的土石來填築,就這樣一層一層的填築上去。Zone2A與2B的材料又分兩種,一個比較透水;一個比較不透水,材料是剛剛提到的
溢洪道開挖的土石來填築的。心層
下游還有
排水道,讓透進來的水排出去。
土石壩的
上游殼層要盡量擋水,可是水還是會進來,所以我們做了一個
排水層Zone3B與3D,有水的時候馬上就從較透水的
排水層流出去,保持
上游壩體的安全。我們會計算每一次的填築厚度及材料透水性等等。土心底部一定要挖到岩盤,不然水會從下面滲過去。另外還要基礎灌漿,灌得很深,差不多是
壩體高度的三分之一,兩邊山坡也都要灌。另外,
壩的斜度與地震有關,所以在設計時要去研究試驗,做得太陡的話,遇到地震就會坍方。全部計算研究出來以後,
壩體總量就出來了,就可以去挖土了。
當時在規劃
曾文水庫時,就已經有研究要
越域引水。
曾文溪是從阿里山下來,附近有
旗山溪與
荖濃溪。水利局在規劃時,曾經研究要將
荖濃溪與
旗山溪的水引過來,研究的結果發現:第一,這三條河距離很近;第二,這三條河呈平行的狀態;第三,南部的雨跟北部的雨不一樣,南部在下雨時,各地的大小都接近一樣,所以
水庫上游下雨,
旗山溪與
荖濃溪的地方也下雨,下雨時如
水庫滿了,引其他
河川的水也沒有用,反過來說,當
水庫沒有水的時候,其他
河川也無水可引,因此建
水庫時就沒有做
越域引水的工程。
不過,最近(按:訪談當時)為什麼要做
越域引水的工程,是因為中央政府有一個水資源委員會(註:前
經濟部水資源統一規劃委員會)辦理規劃,認為高雄、屏東人口越來越多,水源不夠,本來規劃在
荖濃溪上游建一個
壩,或者是在美濃做
水庫,或是在屏東一條河
上游做
水庫,研究結果發現美濃的地點最好。首先美濃的居民是贊成的,後來建
水庫這件事政治化了,變成抗爭者越來越多。這樣一來他們沒有水用了,只好在
曾文水庫的旁邊做了一個
水庫,即
南化水庫(註:
南化水庫於民國75年核准興建,民國77年開始興建;美濃
水庫於民國81年核准興建,但沒有建成)。
南化水庫的水,絕大部分都是從
高屏溪引的,
引水的錢比建
水庫還要貴。現在那邊
自來水的需求量越來越大,就想從
曾文水庫引水到
南化水庫,曾文的大
壩本來是比較低,我們在規劃時
自來水需求量沒有這麼高,而水也是不會滿的,但現在因為用水量多,就要
越域引水,大
壩可能也要加高。
水庫的淤積與壽命
一個
水庫的經濟壽命大約是50年,主要就是會淤積而失去原訂功能。因為
上游的
砂石跟著
洪水下來,到達
水庫時,因為
水庫面是水平的,流速降低很多,就沉積下來了,淤積就越來越滿,
石門水庫也很嚴重。去看看,你就會發現原來是
水庫的地方都淤積了,所以現在
石門水庫同意居民盡量去開採
上游的
砂石,但是效果不是很好,因為挖得不太多,土石堆積的速度可能都比挖掘的速度還要快。
曾文水庫到目前為止,我還沒有聽說這個地方是不是有淤積的很厲害。其實
曾文水庫上游的泥岩也比較沒有經濟價值,一旦風化,就變成土,但石門
上游是
砂石,可以用於混凝土很久。
當然
水土保持最好是需要,但是很難,尤其台灣是地震發生頻率很高的地區,很容易有坍方,像達見
水庫的
下游有一個小
壩,都淤滿了,原因就是谷關坍方,雖然那個地方的岩石都是很好的石英岩,石英岩與泥岩不一樣,泥岩的山坡比較緩,下
大雨它就滑下來了。石英岩是比較陡的,但一坍方還是把
壩淤滿了。據我所了解,
曾文水庫的壽命比起
石門水庫應該比較長,因為淤積物較少,石門上方開了北橫,淤積問題比較嚴重。不過曾文的位置較接近於南部的地震帶,所以比
石門水庫而言,其受自然的威脅仍較大,所以這是隨時都要注意的地方。
水庫的後續管理
水庫的管理最重要的就是
壩的安全,所以每一年都要去檢查,去鑽孔探勘,看看有沒有什麼變化,或測量有沒有變位、兩邊的岸有沒有發生漏水的情形、
地下水位有無變化等,這些通通都要隨時檢查。政府目前已規定每3到5年都要重新檢查及評估一次,任何
水庫通通都要做這種檢驗。
1.本文引用自「97年度經濟部水利署文化性資產口述歷史委託服務計畫」
2.口述歷史係當事人對歷史之陳述,不代表
水利署之立場。