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淺談曾文溪橋樑文化資產保存與歷史流量水利規劃試驗所

  發刊期數:第0459期/ 發布日期:110/10/29

橋樑是跨越峽谷、山谷、河流、水域而建造的結構物,跨越河流的橋樑須具有足夠通洪斷面、樑底高才能確保橋樑通過洪水之考驗。曾文溪主流自曾文水庫以下共計有25座橋樑(註1),其中,日治時期興建迄今已逾50年以上具文化資產價值的橋樑有西港大橋(1936)、鐵路橋(1904)、渡槽橋(1929)。這三座橋樑見證了近百年來曾文溪的歷史洪流,也因應極端氣候需調適洪峰流量經了多次更新、改建,然而曾文溪的歷史洪峰流量到底有多大?跨河橋樑須更新改善提高防洪標準以確保橋樑自身安全及確保洪水順利通過。

曾文溪於(1823~1911) 歷經了4次大改道(註2) 之後的百年間又河道擺盪幅度之大,北起將軍溪,南至鹿耳門溪南北擺盪將近25公里,東起蘇厝西至海岸約20公里,影響範圍接近250平方公里。1823年(清道光三年)的洪水,記載於清代姚瑩所著「東槎紀略」:「道光三年七月風雨,海沙驟長。當時軍工廠一帶沙淤,廠中戰艦不能出入;乃十月以後,北自嘉義之曾文、南至郡城之小北門外四十餘里,東自洲仔尾海岸、西至鹿耳門內十五、六里,瀰漫浩瀚之區,忽已水涸沙高,變為陸埔。」顯見1823年7月的豪雨曾文溪洪氾帶來的泥一夕之間淤填的台江內海及倒風內海。經推估3個月的泥沙淤積量約2.69億立方公尺,相當3倍莫拉克颱風造成曾文水庫的淤積量(0.91億立方公尺)。4次大改道歷經造床流量(註3)以上的洪水,至於造床流量確切大小因當時缺乏量測記錄無從得知。

  • 圖1 曾文溪史上改道紀錄與重大降雨事件圖1 曾文溪史上改道紀錄與重大降雨事件

1900年起曾文溪流域即設立雨量站(達邦站),由近百年的觀測得知曾文溪流域特性為年平均雨量2,648mm,但是單站最大年雨量可達6,035mm(達邦1920年)為平均值的2.28倍,單站最大日雨量1,387mm(里佳 2009年8月8日),2天就可以下完整年的雨量。汛期平均雨量為2,345mm,非汛期平均雨量為302mm,豐枯比高達9:1,因此曾文溪流域在未設立水庫之前,先民要解決既淹水又缺水的問題。

  • 圖2 曾文溪渡槽橋與鐵路橋位置圖圖2 曾文溪渡槽橋與鐵路橋位置圖

民國98年莫拉克颱風之後,長延時、高強度、廣域的降雨特性開始受到關注,造成的土災害包含淺層崩塌、土石流、深層地滑、堰塞湖等同時發生,這一類的災害通常被歸納為複合型災害(事件累積雨量大於1,000mm,時降雨量大於100mm/hr)。曾文溪自1911年第4次改道之後,類似複合型災害亦發生多次,如民國48年八七水災,阿里山站1日降雨紀錄1,144mm;民國85年賀伯颱風阿里山站2日降雨紀錄1,994mm;民國98年莫拉克颱風阿里山站3日降雨紀錄2,884mm均已接近單日累積雨量大於1,000mm等級之降雨,亦造成曾文溪流域嚴重災害。

曾文溪計畫流量是以防範重現期距為100年洪水(Q100),又稱「百年一遇」洪水,每年發生之機率為1/100(0.01),不發生的機率為0.99。100年內均不發生Q100的機率為(0.99)100=0.366,故100年之內發生至少一次大於或等於Q100的機率(風險)為1-0.366=0.634。在100年之內發生大於Q100的洪患風險仍高達0.634;故對洪水的防備應以「未雨綢繆」的態度來看待。

曾文溪鐵路橋1904年完工,為了調適洪水,於1953年、2013年分別改建二次,形成三代同堂的橋樑,上游的嘉南大圳渡槽橋1929年完工,2014年改建新渡槽橋,也已經二代同堂。這些橋樑具文化資產保存價值,也見證了文化資產調適極端氣候的改變。

註1:曾文溪水系曾文溪治理規劃檢討,民國103年,水利規劃試驗所

註2:臺灣西南部臺南海岸平原地形變遷之研究,民國85年,師大地理研究報告。

註3:造床流量是指對河床演變起主導作用的流量。