新乌山岭引水隧道
拦河堰及取水口
拦河堰工程项目包含固定堰、排砂道、放水道、截水墙及导水墙、下游固床工及取水口、防洪墙等,拦河堰及取水口整体布置。新东口堰堰址位于旧东口堰下游 80 公尺处,设计洪水(Q200)采 9,420 cms,设计取水量为 56 cms。
输水隧道段
隧道长至出水工共计 3,450.4 m,入出口之渠底高程分别为 82.30 m 及 79.42 m,隧道渠底坡度为 1/1,200,设计流量为 56 cms。隧道断面采用内径 r = 2.7 m 之马蹄形断面,内衬砌厚度为 60 cm。
西元 1920 年代建造的嘉南大圳工程是台湾农业迈向现代化的重要里程碑,同时也是台湾社会步向繁荣发展的重要基石。 而乌山头水库及乌山岭隧道是嘉南大圳工程的重要枢纽,若无此重要取水及蓄水设施,则下游的嘉南大圳灌溉系统无从发挥如此巨大之效益。即便于今日,在嘉南大圳工程完工已迄八十馀年之久后,乌山头水库仍然与曾文水库联合运用下,对台湾南部地区经济发展所需的水资源供给作出巨大贡献。 而乌山岭隧道即是连结乌山头与曾文水库的重要且唯一输水干线,因此,新建新乌山岭引水隧道除使使用八十馀年的旧乌山岭隧道得以休养维护外,对于区域系统的稳定性具极大效益。
本工程自民国 95 年即由经济部水利署水利规划试验所办理前期各项规画检讨及可行性研究,并于民国 102 年纳入“曾文南化乌山头水库治理及稳定南部地区供水计画”由台湾嘉南农田水利会办理本项工程。自民国 104 年起由黎明工程顾问股份有限公司完成基本设计以统包工程方式发包,后由利德工程股份有限公司及松和工业股份有限公司组成施工团队,台湾世曦工程顾问股份有限公司负责细部设计工作,承揽本项工程,预计于民国 108 年 9 月完工,期能在本工程团队努力下,如期如质完工。[1]
承先启后
1920年9月乌山头水库灌溉系统嘉南大圳工程动工,由八田与一技师率工程团队经历10年时间完成,营运后奠定台湾谷仓的地位,对嘉南平原生活、生产及生态功能具重要贡献,是台湾具历史定位的水利工程,明年(2020年)开工满一百年,其中乌山岭引水隧道更是灌溉系统中将水源自曾文溪引至乌山头水库之重要枢纽。
乌山岭引水隧道自1930年通水启用迄今近90年,隧道结构老化,输水能力降低,虽经数次维修补强,仍无法完全抑止隧道结构品质日渐劣化之趋势,且无法长期停水进行全线补强加固,隧道输水能力渐降。为避免既设乌山岭引水隧道发生突发性崩坏之断水风险及恢复原有之输水能力,稳定提供大嘉南平原用水重责,经综合评估遂兴建新乌山岭引水隧道。“新乌山岭引水隧道工程”奉行政院于102年纳入“曾文南化乌山头水库治理及稳定南部地区供水特别计画”,由水利署补助台湾嘉南农田水利会经费办理。
依据旧隧道施工纪录,于1922年~1929年施工期间曾遭遇瓦斯喷出及瓦斯爆发等多次灾害事件,局部区段则有石油渗出或涌出事件。新隧道因邻近旧隧道,经由本工程一系列规划、调查、钻探作业,研判于施工过中遭遇可燃性气体的可能性非常高。为确保施工安全,新隧道于施工过程中持续加强通风,以降低气爆之可能性。此外,配合气体监测作业制定国内隧道工程首创之遭遇可燃性气体施工标准作业程序(SOP),并辅以RFID(无线射频识别系统)管理系统掌握施工人员动向,以确保隧道施工中安全。另隧道沿线共设置5座高性能太阳能自动泄气井,预先泄排隧道开挖邻近区域地层中蕴藏之可燃性气体,有效降低气体爆炸之风险。借由以上加强通风、管理火源、人员管制、加强气体监测(固定式及移动式)、预先排气、预判地质等措施,新隧道已于2018年5月10日安全贯通,并于2019年10月21日完成隧道内混凝土衬砌作业,取水口、引水隧道及出水口等主体工程预定于2019年12月底完成,整体工程预定于2020年4月10日完工。
旧隧道不仅为台湾早期杰出水利工程,其规模宏大,堪为公共工程先驱典范。新隧道完工启用后,更可大幅提升嘉南地区农业、生活、工业等标的用水供水及调度之稳定性,随著新隧道启用后,旧隧道将妥善维护保存,见证人类与自然界良性互动的文化景观,并可做为新隧道维修时之备援系统。[2]
强化灌溉 也稳定民生、工业供水
嘉南农田水利会长杨明风表示,目前使用的旧乌山岭隧道,规划施工于一九二○年,从川流量较大的曾文溪,引水至西口,挹注乌山头水库,供应稻作灌溉之用。
旧隧道启用至今已九十年,除结构老化外,输水功能也比完工之初下降,每秒引流量减少近三成,新隧道有迫切需求,二○一五年斥资起建。
从曾文水库下游到东山 长3.4公里
引水新隧道是莫拉克风灾之后,政府推动的曾文南化乌山头治理及稳定南部地区供水条例预算中,所列的重大建设项目之一,从楠西区的曾文水库下游延伸到东山,全长约三.四公里,嘉南农田水利会计画在九月中旬举办竣工典礼。
提高输水量 90年旧隧道退居备用
杨明风说,目前旧隧道每秒最高引水为四十立方米,新隧道则来到五十六立方米,重回最早的输水量,稳定曾文、乌山头水库的区域用水调度;旧的隧道则退居幕后,支援备用。
新隧道位于旧隧道下游约八十公尺处,工程项目包含截流的拦砂坝,以及进水口与出水口,还有隧道主体,加上排砂道、闸门等水工机械。
杨明风提到,新隧道因地质的关系,路线有转弯,比旧隧道稍长,除此之外,两者大致平行,一样连接至东山区的西口,等于衔接了曾文水库与乌山头水库。 [3]
杨明风会长表示
串连曾文及乌山头水库的乌山岭越域引水隧道已使用90年,因结构老化,输水能力降低,7年前开始推动新乌山岭引水隧道工程,是嘉南大圳及乌山头水库开工百年来,最重大的水利建设工程,难度相当高,但施工顺利,整体工程预计5月中旬完工,9月举办竣工启用通水,取代八田与一兴建已有90年历史的乌山岭隧道,稳定嘉南地区6万3千公顷农业及生活、工业等用水的供给。
嘉南农田水利会会长杨明风表示,乌山头水库除了供应农业用水外,也供应生活及工业用水,除了水库本身的水源外,也从乌山岭引水隧道引来曾文水库水源,因乌山岭引水隧道使用已久,隧道的结构老化,输水能力降低,影响用水及供水调度。 水利署在102年开始进行新乌山岭引水隧道工程,补助24亿馀元经费,包含东口拦河堰、排砂道、输水隧道、出水口等工程,而输水隧道长度达3422公尺,堪称嘉南大圳开工百年来,最大的一项水利工程,目前已完成拦河堰、排砂道、输水隧道及出水口等工程,后续的取水口及景观工程预计5月中旬可以完工。
嘉南农田水利会工程组表示,“八田与一留下的施工纪录帮助很大”,乌山岭引水隧道当年打通时,因满布瓦斯,遭遇到瓦斯爆炸及崩坍等,牺牲上百条人命,新乌山岭引水队道与旧隧道相距才100公尺,施工难度同样很高。
根据施工纪录,可知道开挖到几公尺处会遇到瓦斯,那个地点易崩坍等就会避开,引水隧道工程难度高,顺利达到零工安事故。 [4]