

2011 年艾莉颱風過後,苗栗士林攔河堰大幅洩洪,造成大安溪水位暴漲,對下游達觀部落發生嚴重破壞:
> 「士林水壩排放的水量太大,造成延線道路跟民宅被沖毀,損失慘重」
「士林壩一打開……一洩洪的時候就直接打到我們達觀對面的山……再直接衝到我們的社區裡面的所有設施」
當時因大量洩洪,溪水暴漲,沖斷道路與堤防,引發部分河段塌方與建物毀壞,這種力量可以讓水位瞬間高漲 2–5 公尺。
#天花湖水庫 #打鹿坑攔河堰


2011 年艾莉颱風過後,苗栗士林攔河堰大幅洩洪,造成大安溪水位暴漲,對下游達觀部落發生嚴重破壞:
> 「士林水壩排放的水量太大,造成延線道路跟民宅被沖毀,損失慘重」
「士林壩一打開……一洩洪的時候就直接打到我們達觀對面的山……再直接衝到我們的社區裡面的所有設施」
當時因大量洩洪,溪水暴漲,沖斷道路與堤防,引發部分河段塌方與建物毀壞,這種力量可以讓水位瞬間高漲 2–5 公尺。
#天花湖水庫 #打鹿坑攔河堰
李根政/百年大旱的省思:以伏流水取代興建大水庫

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2021/9/1
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攝影/傅志男
2021年上半年,台灣逢1911年以來有紀錄最低的降雨量,7月之後的大雨特報雖然讓多數水庫大幅進帳,各地淹水頻傳,但不代表我們已脫離了缺水的危機。經濟部在這波百年大旱中,抗旱表現廣受肯定,但臨渴鑿井並非長久之計,面對極端氣候,必須重新檢視台灣的水資源政策,進行長期規劃。
在這波大旱中,原本豐枯比最為極端的大高雄地區,卻沒有真的到達限水分區供水或定點供水的紅燈警戒,除了水利署提前進行抗旱部署之外,蘇貞昌院長說,幸好有前瞻計畫「伏流水」工程,還提到日治時期二峰圳的啟發。蘇院長這番話的背後,代表的是20多年來環保運動的倡議,以及極端氣候的影響下,水利單位在取水方式做出的部分改變,這顛覆了過去半世紀以來,運用水庫和攔河堰取用地面水的主流工程作法,值得讓社會了解與討論。
原本,大高雄每天需要約150萬噸的自來水,主要是靠高屏溪攔河堰供應了105萬噸;然而,今年4月,高屏溪的流量不到每秒4立方公尺,每日僅能取水24.5萬噸,加上南化水庫快見底,如果沒有伏流水可用,大高雄早就要限水了。
高屏溪沿岸原本就有竹寮、翁公園、九曲堂及會結等4處建置伏流水及地下水井等設施,可供水每日約34萬噸。其中竹寮取水站是從日治時期建置,之後擴增修建,其他是1970年代國府來台之後設置。相隔近半世紀後,2018年高屏堰上游完成興田伏流水工程,加上2020年完成的溪埔及大泉伏流水工程,3處伏流水最大取水量可達每日45萬噸。總計目前高屏溪沿岸伏流水每日可供水79萬噸,其中每日31萬噸已為台水公司常態取用。
日治時代的伏流水工程「二峰圳」,百年來無論澇旱穩定供水
日治時期,位於屏東林邊溪出山口的台糖萬隆農場,每遇洪水期即氾濫成災,枯水期則水源枯竭,為此,日人鳥居信平(1883年1月6日~1946年2月11日)經過4、5年的調查,在林邊溪上游(現今來義大橋上游約100公尺處)興建地下堤堰取水工程或稱集水廊道,此即一般稱之的二峰圳。
這項工程從1921年11月開始至1923年5月完工,其取水結構分為梯形堰體、半圓形集水暗渠、拱形隧道、進水塔(或稱修復人孔)等四部分,橫亙、深埋於河床下2.7~9.1公尺,當時,受限於工程技術等原因,堰體未能深埋到鳥居信平理想中的25公尺以下。然而,利用此一地下堰體,收集地下伏流水,仍有極高的效能,剛完成的十幾年間,旱季出水量約7萬噸,雨季達25萬噸,從1923完工至2015年止,每年供水約為3,000萬噸。雖然當年鳥居信平建造二峰圳,是為了日本殖民政府開拓糖業灌溉之用,然而此後,也成為來義鄉古樓部落居民的生活用水,以及沿線的農業用水。


所謂伏流水,是指河川及湖泊底部或側部砂礫層中所含的淺層地下水。鳥居信平調查後發現,台灣的河川大多山高流短,河床下屬砂礫地層,其伏流水的水流較為緩慢,截取伏流水不但可以得到可觀的水源量,更因地面水下滲後,經砂礫石的過濾,而大大降低了濁度,變得非常清澈潔淨。鳥居信平透過實地調查,運用台灣環境的特性,而設計出這樣的工程,可以說是深具智慧。
二峰圳的堰體是深埋於地下,河床沒有任何建築結構體,不會改變河道地形地貌,即使要翻修,也可以利用枯水期施工,相較於水庫、攔河堰的開發和運作,對河川生態的衝擊小很多。同時,鳥居信平利用100公尺左右的高程落差來輸水,完全不用任何人工機械力,也是很節能的工法。
日治時期,當時建造費用僅為66萬日圓,所灌溉的萬隆農場面積約3,000公頃,可謂效益極大;而其灌溉營運的費用,根據台糖公司1960年代的統計資料,即使和深井比較,費用也是比較低。如果今日運用此一工法,費用也遠比水庫、攔河堰等工程便宜且快速。
多年來,二峰圳的堰堤受到林邊溪下游採砂的影響,已露出河床,2016年更因下游過度疏浚,加上豪雨不斷,使得堰堤嚴重毀損,大量土石填滿集水廊道及導水路,使得出水量大幅減少約9成,經屏東縣政府水利處在2017年5月完成修復工程,才恢復原有的出水功能。根據自來水公司委託屏東科技大學的調查,在2018年3月至2019年4月的監測顯示,豐水期每日平均出水可達165,935噸,枯水期每日平均出水127,792噸,相當於可以穩定供應至少40萬人的民生用水。
2008年1月,二峰圳登錄為屏東縣文化景觀。其登錄理由寫著:
「日人烏居信平於1923年日治時期興建,利用地下堰體收集地下伏流水,80多年來一直以地下堰方式取用林邊溪地下水,一年平均出水量3,000萬噸,對當地農業灌溉有很大貢獻,符合環保、生態及節能的規劃設計原則,表現人類與自然共生的典範。是台灣水利工程上極具價值的設施;原貌保存完整,灌溉功能尚存。」
伏流水這麼好,為什麼過去很少用?
台灣在國府來台之後,水利單位基本上捨棄了日治時期在取用伏流水的技術遺產,所有水源工程,偏向建設大型的水庫或攔河堰。在高屏地區,曾經推動過美濃水庫、瑪家水庫,以及其替代方案吉洋人工湖,還有從荖濃溪越域引水到曾文水庫的計畫。
美濃水庫和瑪家水庫因為壩址的地質風險極高,且是為了供應新增的工業區用水,受到當地居民和高屏環保運動的反對而終止,曾文越域引水計畫則因為八八風災的破壞而無法繼續施作。
2001年後經濟部水利署轉向推動平地水庫,規劃利用高雄和屏東700公頃台糖土地,做為平地水庫──吉洋人工湖,之後更名為高屏大湖,該區原為荖濃溪舊河床,地下水豐沛,在開發前台糖公司已出租給農民、農企業種植毛豆及各種雜糧作物,而開發案臨緊著旗山手巾寮和里港土庫、瀰力肚等社區,但在地居民幾乎完全不知情。
2004年,我在高雄市教師會經營一個環境部門──生態教育中心,因為從事高屏大湖的反對運動而結識了屏東科技大學丁澈士教授。丁老師是台灣少數地下水專家,尤其對於屏東平原的地下水文和水資源運用,和主流的水利單位有相當不同的見解,由此,我們共同反對高屏大湖的興建。其中,最為關鍵的是,丁老師了解並認同日治時期運用伏流水的取水技術,而二峰圳正是其向社會大眾及水利單位反覆宣說的案例。
事實上,日治時期所建設的伏流水工程包括了力里溪的南和圳(1925年)、雲林縣古坑鄉大湖口溪崁頭厝圳(1941年)及宜蘭縣礁溪鄉的大礁溪金同春圳(1932年),這些工法和二峰圳很類似,目前仍在運轉中。
1997年經濟部中央地質調查所「以集水廊道開發水資源之可行性研究」報告指出,二峰圳等集水廊道的工程,在台灣山坡地區,極具應用價值。集水廊道埋藏於地下,因此與水庫或攔河堰比較,具有諸多優點包括:無水庫淹沒區、無潰壩風險、水質穩定、用地面積小、設置營運及維護成本低,因此其興建阻力小。而最適合的地點為屏東平原和濁水溪沖積扇邊緣山坡地,該報告強調,若能妥為興建集水廊道,其供水量應高於林邊溪地下堰之供水量。
「做大水」卻無水可用,八八風災促使水利政策改變
丁老師引用百年二峰圳的經驗告訴我們,高屏溪和屏東平原的特性,應該揚棄傳統蓋水庫、取地面水的工程思維,改以取用伏流水,包括從日治時期就有的傍河取水技術。況且,在極端氣候下,每逢颱風豪雨,不管是水庫或攔河堰取到的地面水,濁度常常高到自來水淨水場無法處理,嚴重的時候,反而造成缺水。但此時,伏流水的濁度仍然相當低,就變成了救命水。

然而,台灣在國府治台之後,水利建設的產、官、學系統都偏向水庫和攔河堰的開發,日治時期類似二峰圳的取水技術不被重視。即使有丁老師多年的倡議,水利單位始終沒有認真看待,我在許多會議上,聽到官員常以工程技術不成熟、效益不佳而反對,長年輕忽丁老師的建議。
直到2009年莫拉克颱風帶來滔天洪水、氾濫成災,因原水濁度過高,導致無水可用,面對此極端的氣候情境,水利單位再也無法漠視,此時才開始啟動規劃伏流水工程,將其視為豪雨汛期使用的備援用水,沒想到完工啟用後,不僅可以於汛期應用,更在2021年意外成為百年大旱的救命水。
2018年至2020年間在高屏堰上游完成3處伏流水工程,總經費16億,每日共可供水45萬噸,每一處伏流水的供水能力達到14~15萬噸,相較之下,高屏大湖第一期預算高達161億,供水量僅10萬噸,而且要使用數百公頃農地,更糟的是,縱使高屏大湖沒有民間社會反對而如期完工,逢此枯旱同樣無地面水源可以存放,不論就環境衝擊、經濟效益、時效等面向考量,傍河取水的伏流水工程遠比興建水庫來得高。
極端氣候下,水資源管理思維也應轉型
回顧高屏地區取用伏流水的歷程,我認為台灣社會和政府決策者,必須看見這20多來,跨越多次政黨輪替下,環保運動抵抗傳統水利開發,不斷倡議多元取水,和水利單位拔河和互動過程中,以及丁澈士教授鍥而不捨地宣傳推廣二峰圳取用伏流水的智慧,所趨動的改變。期待接下來在推動氣候緊急時代水資源政策的決策過程,能夠納入良好的公民參與機制,社會對話過程,以低碳、環境永續為發展指標,避免再走冤衽路。
水的搬動比電力困難,它的特徵是只能在有限的區域內調度,我認為:鳥居信平先生帶給我們的啟發不只在二峰圳的工程技術,而是提醒水利相關的產、官、學界應深入了解台灣的環境特性,因應不同區域的地理與氣候條件,發展出適切的工程科技,不應再固守大水庫系統的思維。
目前,政府正計劃加碼要在新竹油羅溪,以及中部的大安溪、烏溪、濁水溪開發伏流水,然而,尚未看到整體伏流水利用的潛力評估與規畫,也未透過動態的監測與資訊公開,讓公眾了解伏流水的永續利用模式。百年大旱正提醒台灣,必須進行水資源經營管理的深度改革,水價應該合理化,以促進工業與民生的節約用水;改善河川汙染以增加供水;檢討水資源利用的總量,以供定需,停止天然水源的超量使用;地下水全面納管、補注和抽用量平衡;農業用水也要確實掌握與管理,以及因應極端氣候的挑戰。
百年大旱危機雖已接近尾聲,然而,雨季的結束就是旱季的來臨,沒有人可預期明年必然風調雨順,有水當思無水之苦,此時正是經濟部好好討論台灣的水資源政策的良機。

參考資料
2021/9/1
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天花湖水庫的引水道與壩址沿線共經過 5 座已知的煤礦區,這些煤礦坑位於公館鄉與頭屋鄉交界地帶,歷史上曾長期開採,至今可能仍殘留地底坑道或疏鬆結構。
🏚️ 穿越的五座煤礦區:
1. 景山煤礦
2. 幸一煤礦
3. 興福煤礦
4. 建興煤礦
5. 大東山煤礦
這些煤礦大多位於後龍溪攔河堰至天花湖水庫之間的地段,也就是第一與第二號引水隧道的路線附近。
⚠️ 穿越煤礦區的主要風險:
1. 地層鬆動與地盤下陷
煤礦開採後可能殘留大量廢坑道與空腔,這些空間在長時間未補強或回填下會造成地層鬆動,甚至有地盤下陷風險。
當隧道施工或注水時,引發空隙塌陷可能危及隧道結構穩定。
2. 瓦斯(甲烷)累積與爆炸風險
舊煤層中仍可能有殘留甲烷氣體(俗稱煤氣),在封閉或未充分通風的隧道中可能積聚,造成爆炸或中毒風險。
即使不用炸藥開挖,若隧道通風設計不良仍有意外可能。
3. 地下水與坑道導通
老煤坑常與地下水流有連通性,一旦隧道挖掘時打通廢坑,可能造成地下水滲流、崩塌或土壤液化。
此類情況會增加滲水壓力,也可能形成隧道內部的突水現象。
4. 工程風險加劇
工程人員在施工時需面對不確定的地質條件,包括「是否有空坑、是否已坍塌、是否有瓦斯、是否已水滿」等風險,這會大幅提升施工難度與風險。

苗栗縣頭屋鄉即將興建的天花湖水庫為離槽式設計,預計透過長達9.7公里的引水道,從公館鄉打鹿坑的後龍溪上游攔河堰取水,導入飛鳳村集水區。引水系統涵蓋三條隧道、兩座跨河橋梁與一段水工設施,是一項大規模的地下輸水工程。
然而,這條引水道路線將穿越兩條具潛在活動性的地質構造──大坑斷層與新北寮斷層。這兩條斷層雖不如獅潭斷層知名,卻同樣隱藏著不容忽視的風險。
大坑斷層可能屬於逆斷層,具有地層錯動與岩體鬆動的潛在性。在地震發生時,岩層的剪裂與移動會直接威脅到隧道結構的穩定性,即使採用無炸藥的機械開挖法,也難以完全排除應力釋放導致的坍塌或結構損壞。
新北寮斷層則分布於第二號引水隧道區段,即從油車坑至北河一帶。雖然相關研究資料相對有限,但地質學界已有聲音指出該斷層具有活動性跡象,並位於地下水相當豐富的區域。在地震或強降雨條件下,不僅可能發生滲水與岩層滑動,更可能誘發土壤液化或隧道內部應力集中,導致結構受損。
引水道穿越這兩條斷層所伴隨的風險,主要包括地層破碎帶造成的坍塌、不穩岩層導致的滑動、地震引發的再錯動現象,以及地下水導通所產生的滲水或侵蝕問題。此外,這類地下工程一旦受損,其維修或補強工程往往困難重重,甚至無法即時介入,將對整體供水安全造成深遠影響。
儘管官方宣稱已採取安全施工技術與緩震設計,但在如此複雜的地質構造區,風險管理絕不可輕忽。工程安全應建立在公開透明的地質調查之上,特別是當引水道穿越多條疑似活動斷層與過去曾開採的煤礦帶時,任何潛在風險都不容模糊帶過。
在地震頻繁的台灣,興建這類大型地下水利設施,若未能充分揭示其地質結構風險,後果將難以承擔。天花湖水庫工程所面對的,不只是區域性的施工挑戰,而是潛藏於地底的結構性風險,值得社會大眾與專業單位高度關注。

天花湖水庫為苗栗縣境內正在規劃中的重大水利工程,採離槽式設計,主要位於頭屋鄉飛鳳村,水源來自後龍溪上游,經由一條長達9.7公里的引水道輸送至壩體。該引水道分為三段隧道,自公館鄉起,途經多個村落後,進入頭屋鄉水庫集水區。雖然表面上工程規劃完整,但其所處地質環境卻暗藏重大風險,其中獅潭斷層的潛在影響格外值得關注。
獅潭斷層的構造特性
根據中央地質調查所的地質圖資,獅潭斷層屬於具活動性的逆斷層,具有明顯的地表破裂與構造破碎帶。更重要的是,該斷層傾角高達70至85度,並向西傾斜。這項特徵在地質評估中具有高度指標性,因為其意味著該斷層面將以極陡峭的角度從東側地表斜插入地層,朝向位於西側的引水道延伸。
平面距離不能代表真正安全
目前從地質圖可見,獅潭斷層的地表位置與引水道之間水平距離約4至5公里。然而,這樣的平面距離並不能作為「不會交會」的安全保證。由於斷層向西傾斜、角度陡峭,實際斷層面在地下的延伸可能比地表判讀來得遠。如果再考慮引水隧道掘進的深度(可能達數十至數百公尺),則極有可能與該斷層面在地下斜插交會。
更進一步指出,斷層面在地層中極少呈現整齊一致的平面,常伴隨剪裂帶、轉折面或彎曲滑動面,其走向、傾角甚至在短距離內就可能有所變異。換言之,即便主斷層線未直接通過引水道,仍有機會切入其破碎帶範圍,造成潛在的結構弱面與地震放大效應。
缺乏關鍵資料:三維斷層模型與隧道剖面深度未公開
目前水利署及相關單位並未公開足以佐證安全性的關鍵資料,包括:
獅潭斷層的三維幾何建模圖
引水隧道的詳細深度剖面與構造交會分析
斷層面與隧道最短交會距離評估
缺乏這些資訊,無法排除引水道與斷層面交會的可能,也無從確認是否落入活動斷層的影響範圍中。單以「地表距離尚有數公里」作為安全依據,顯然無法滿足現代重大工程應有的地質風險管控標準。
在未能排除這項風險前,任何貿然進行的工程都有可能埋下潛在災害的種子。天花湖水庫作為長期性水利基礎建設,更應秉持「預防勝於事後補救」的原則,審慎處理地質敏感區段。

當年日本人可能並非單純以地形或水源來命名「天花湖」,而是一種帶著藝術想像的隱喻。那些由矽礦所製成的玻璃與陶瓷器皿,裝了水後,器中如湖,光影流動,波紋輕盪,宛如一泓靜水。而水面上倒映的,是器皿釉面上如花般綻放的圖紋——那便是「天花」。器如湖,湖中映花,天花湖或許正是這種工藝美感的結晶與詩意命名。
這樣的命名,也許出自日本人對自然與工藝相通的感受力,也可能是後人對礦產之美與文化記憶的再詮釋。但諷刺的是,今日我們誤把「天花湖」當作一處適合建水庫的天然湖泊,卻忽略了這名字背後可能只是藝術性、文化性的象徵。原本是詩,卻被當作工程圖解讀;原是花影水紋,卻變成沙塵漫天。

許多人常說「日本人當年就想在這裡蓋水庫」,彷彿這是一項跨世紀的計畫遺志。但我們不妨反過來想一想:如果日本人真的想蓋,為什麼最後沒有蓋?
事實上,日治時期的工程師極其嚴謹,他們對地質、水文、集水區穩定性都有充分調查。他們一定早就看出來──這裡的山坡鬆散、上游矽礦密布、沙源驚人,一場大雨就能帶下數萬立方公尺的土石,這種地方根本不可能穩定蓄水。日本人沒蓋,不是沒機會,而是他們比我們更清楚:這裡蓋不成水庫。
因此,今天若還有人一味援引「當年日本人也看上這裡」作為天花湖水庫正當性的依據,那只能說是對歷史的一種誤解,甚至是對科學與理性的背離。

這裡叫做「天花湖」,聽起來像詩一樣美,讓人聯想到山明水秀、繁花盛開的湖泊。但走進來的人會發現——這裡既沒有花,也沒有湖。真正從天上掉下來的,不是花瓣,而是數千萬噸的沙子。這些沙子每天從山上源源不絕地傾瀉而下,像下雨一樣,把整個湖面慢慢掩埋。於是,我們不如叫它「天沙湖」,這名字反而更貼近現實。
為什麼會有這麼多沙子?因為這裡是露天開採矽礦的重點區域。矽砂經過簡單處理後,剩餘的沙子隨意傾倒棄置,隨著雨水流入河道,日日夜夜不曾停歇。從清朝康熙年間就有開採記錄,到了日治時期開始正式的系統化開採,至今超過三百年,造就了一條不堪回味的「沙河」,這可不是浪得虛名。
可憐的沙河,已經不是一條真正的河流。你在這裡找不到半條魚,沒有溪蛤,也沒有水草——甚至連青苔都難以生存。整條河道,像一條灰白的傷疤,靜靜躺在山谷中。沒有生命,沒有顏色,只有沙子和沉默。
在這樣的地方,竟然規劃要興建一座水庫,還取名「天花湖水庫」。試問,在一個連湖都不存在的沙河谷地,怎麼蓋出真正的水庫?哪裡有穩定的集水來源?這些沙子只要兩次颱風就能把水庫填滿,屆時不是蓄水設施,而是變成一個巨大的「攔沙池」。
最荒謬的是,這個水庫就算蓋成了,也無法提供真正乾淨的水源。大量沙子淤積會造成濁度居高不下,處理成本驚人。環境破壞、水源品質惡化、地層結構疑慮,這些問題都在專業界提出過警告,但似乎並未真正影響決策。
這樣的工程,究竟是為了解決水資源問題,還是為了滿足政治上「有建設、有經費」的目標?這樣的水庫,不是在創造未來,而是在掩埋環境與真相。
如果一定要蓋,那我們不如誠實地為它命名:「天沙湖水庫」。這個名字才真正「貼地氣」,甚至可以成為台灣水利史上的警世碑文。