日月潭水庫永續 是台電的社會責任

中興工程科技研究發展基金會特聘專家 姚長春

690期

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口述─中興工程科技研究發展基金會特聘專家 姚長春 整理─林欣誼

臺灣大大小小水庫共100多座,以重要性排名,日月潭名列在前。從社會責任的角度而言,台電維持水資源的永續,讓日月潭減少淤積、維持蓄水量,值得肯定。

以臺灣的天然條件,能再新建水力電廠的機會很少,因為沒有適當場址,加上水庫的興建與環保衝突,開發亦受到限制。抽蓄水力電廠能重複利用水資源,在當今能源轉型階段,既有的兩座抽蓄電廠配合調度需要,運轉次數、頻率均有所增加,且發揮效能;但若要再增設抽蓄電廠,得考慮是否有適當條件、投資與績效是否划算,以及對生態環境的負面影響,這又回到了環保的問題。

臺灣山高水急 水庫清淤大挑戰

早期為了各種需求,蓋設水庫可說是「必要之惡」,蓋與不蓋都是兩難;而水庫依據需求有許多類型,比如台電蓋水庫,主要為了發電;水利會所屬的如烏山頭水庫,是為了農業灌溉用水;自來水公司開發的水庫則為自來水用;水利署的則為了水資源的各項運用。

單目標水庫即只有一功能,多目標水庫如石門水庫兼具多功能,以灌溉為主、供應自來水為輔,同時兼具發電、防洪、觀光;翡翠水庫的目標為供應大臺北地區公共用水,但也附帶興建了發電廠,兼發電功能。

一般大眾往往以為,水庫在颱風時放水,會造成下游淹水嚴重,其實這是誤會。所有水庫皆依照操作規定,原則為平時盡量蓄水,進水量過多才會為了水庫安全放水,經過適當的調節,反而能降低下游洪患。依據現行《水利法》,「防洪」即使不是水庫的營運標的,也是它的任務與責任。

然臺灣水庫最大的問題,即先天條件不好:山高、河川陡、水急,加上地質脆弱,遇上強降雨便容易沖刷地表,造成土石流與淤積。臺灣在九二一地震後,地質更加脆弱;氣候暖化造成的極端氣候,乾旱對水庫供水造成問題,颱風暴雨則讓集水區沖刷及水庫淤積更加嚴重。

日月潭水庫營運管理的特性

臺灣大大小小水庫共100多座,以重要性排名,日月潭名列在前。日月潭為離槽水庫,本身的集水區面積小,僅約17平方公里,因此另於濁水溪上游蓋武界壩,透過引水道把水引過來。離槽水庫好處是可在大雨沖刷、溪水濁度高時,把取水口關掉,減少泥砂進入,所以日月潭完工至今80餘年,淤積仍不嚴重。

每個水庫依水文、地理條件不同,有個別的清淤方式,一般在槽水庫淤積較嚴重者如石門、曾文水庫,有採「異重流」方式水力排砂,即依照水的混濁度、含泥砂量、比重不同所形成的清水、渾水分層,利用颱風洪水時排出高濃度泥砂。另一方式是設法在河川的上游攔阻挖一條水道,英文叫「by pass」,讓泥砂「繞道」不經過水庫,石門、曾文水庫也參考日本等國外經驗,以此方式進行減淤工程,但所花成本甚高。

日月潭為離槽水庫,颱洪期間並無適當條件可作水力排砂,而採挖土機陸挖、抽泥船抽砂的方式清淤。但機械清淤影響觀光,造成民眾觀感不佳,且挖出來的泥砂含水量高,無法做建材,運到哪、及外運造成的環境影響也是問題。因此台電目前試驗「發電兼排砂」是較先進的想法。雖然尚在試驗階段,另有機組磨損成本高與下游民眾反映等難題,但這是正確且值得努力的方向,若現在不做,未來淤積更嚴重,恐將更難處理。

其實若純以發電角度來講,台電並不需急著做清淤,因目前淤積並不影響發電;然而從社會責任的角度而言,台電身為國營事業,有義務這麼做,維持水資源的永續,讓日月潭減少淤積、維持蓄水量,這樣水庫或許還能用上100年或更長久。臺灣天然資源匱乏,能源大多仰賴進口,而「水」是自有的,我們必須好好保護水資源的永續,而這並非光靠水利署、林務局、水保局等個別單位可以做到,需要大家放棄本位主義,共同努力。所以我很肯定台電目前認真處理的態度。

打造日月潭環教場域

最後,我想建議台電可依《環境教育法》規定,或可參考硬、軟體及執行均較完善的「翡翠水庫環境學習中心」,在日月潭水庫規劃成立完整的環境教育場域,並透過審查委員的意見輔助,充實較完備的內涵,申請取得政府的「環境教育認證」。雖然日月潭從集水區、蓄水域、電廠到風景區分屬多個單位管理,權責歸屬複雜,但台電為「日月潭水庫」的管理機構,可認真考慮主導做這件事,規劃以發電為主軸、水資源或水庫為輔的一套環境教育內容。

其中,硬體方面可設立場館,含展覽空間、放映室、教室等(大觀發電廠已有展示館及簡報室),展館陳設可設計建置水庫、發電機與水壩的模型,展示電廠如何引水、發電,及抽蓄電廠的運作流程等,並設手搖的發電機及可操作自導的影音資訊讓民眾體驗,同時搭配相關影片介紹。此外,也建立針對不同參訪學習對象的導覽行程,參觀取水口、發電廠、水壩等指標性景點,內容涵蓋集水區的維護、淤積處理、水庫生態調查與發電原理介紹等等,讓觀光兼具教育意義。

目前台電達到的供電穩定度於世界排名在前,做得相當好,希望在此既有良好基礎上加以保持、精進;個人的觀察是近年台電專業方面的世代交替有斷層現象,老一輩師傅(技術人員)退休後,新進人員的經驗不夠,面對許多書上沒教但實務上會遇到的狀況,應變處理能力較不足,因此也建議台電可加強年輕一代在營運管理、維護技術上的培訓。

姚長春顧問

現任中興工程科技研究發展基金會特聘專家、臺灣大學水工試驗所兼任研究員。泰國亞洲理工學院工程碩士。專長為水資源開發規劃設計施工、水庫操作營運管理。歷任臺北翡翠水庫建設委員會管理局工務主任,中工會、土水學會、技師公會、翡管局諮詢委員與顧問。

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