為什麼水庫清淤不能用搬的就好?讓專業的鍵盤「水庫王」告訴你

為什麼水庫清淤不能用搬的就好?讓專業的鍵盤「水庫王」告訴你
Photo Credit: jimmy huang @ Flickr CC By SA 2.0
我們想讓你知道的是

最後補一句我大學時教授說的,現在水庫淤泥的問題,最經濟的方法就是不清淤,直接再蓋一個新的水庫。

唸給你聽
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※ 引述《mystage (亭)》之銘言:

最近缺水稍微緩解,所以大家又開始忘記水庫淤積嚴重的問題。台灣造山運動、侵蝕沉積作用兩個同時發生,產生了平衡,把水庫建起來以後,因為泥沙都積在水庫裡,導致海岸線內移。我們看得出來,現行水庫運作方式是違背自然,吃力不討好的方式。不過做了都做了,除了翻轉地下水使用方法的可能性外,水庫還是要繼續用,只是水庫快死光了。

水庫清淤是延長水庫壽命很重要的一環,現在受限於需要建設填土都在平地,而清淤土用砂石車從山上載下來所費不貲且效率不彰的問題,搬運是清淤最大的瓶頸。

那為什麼不這樣做呢?

河水本來就有搬運泥沙的作用,何不改變運送過程,把用砂石車搬往下游的高排碳高花費換成用河水自己搬?只要在乾季(同原本清淤時間),把土挖起,載到河流各支線及主線旁邊,屯一土堤。到雨季時,藉由原本河水搬運功能,把沙土從山上搬運到平原段,這樣不是省時省錢省力嗎?

而每條河流原本的搬運量都是可以計算的,土堤坡度讓雨水帶走沙土的量也可以計算,在現今水利模型建構技術下,這些計算都小菜一碟,那為什麼沒人做呢?

再者,從上游沖刷下去的土量,除了往出海口維持平衡外,更可以把平地填土需求計算下去,提早於乾季在平原段的河道挖出土石,以政府為莊家,以適當價格賣出砂石。等雨季一來,侵蝕淤積作用自然會把上游砂石平滑填滿這些預挖的土坑。這樣既省掉砂石車搬運排碳、增快水庫清淤、維持海岸線平衡,又能賣沙土充實國庫,一舉數得。

目前政府對水庫淤積問題雙手一攤,束手無策,請問我的想法問題出在哪邊?有沒有水利相關的專業人員來替我解惑一下,謝謝大家。

文:awen0711

小弟不是水利系,但研究所是水利組,題目很剛好的就是水庫水力排砂。雖然背後是國科會,但也是台、成、交、海,四校搞了三年的成果。剛好我是四校中的第四棒的第三年,也就是負責做結論的卡關研究生,口試老師也很敢的找了水利規劃試驗所所長,跟曾文水庫管理中心主任來當口委,當時被這兩個實務派的電得有點哇哇叫。

其中曾管中心主任還是我在外面學會發表研究時,碰巧吸到的怪XDDDD 應該有一點點鍵盤資歷來說一下。

簡單來說清淤有兩種:一種是水力排砂,一種是人工排砂。

人工排砂費用分直接挖 vs 抽出來。「直接挖」就是枯水期怪手直接挖,開挖費用+減水處理+運送費用+廢土處理,一米約400元;「抽出來」的就是用抽泥船,像是泥漿一樣,抽泥+脫水處理+運送費用+廢土處理,一米約800元。

以上都是粗估,有各種運送方法、各種廢土處理就不細分。基本上就算拿去賣什麼再處理、再利用,都還是虧錢送人。最便宜的就是水力排砂,這篇主要也是講水力排砂。水庫洩洪就順便把淤泥一起噴一噴,便宜!但是有個缺點,底下圖說:

一般來說,水庫最主要洩水口在水庫上方,水力發電口量很少,永久放流道也差不多。至於洩水口為什麼不做在水庫下方,想想你在杯子中間開洞跟杯底開洞,哪邊水量(水壓)大?就可以想:以水庫這個高度來看,如果在杯底開個洞有多危險?(其實還有考慮到水庫形狀,這就複雜了)

水庫泥沙濃度看圖左側,越高的地方水越清(清水潭),高程越低的地方泥砂越濃(渾水潭),一切都很合理對吧?所以水庫洩洪都在洩清水,也很合理對吧?

而且水庫只有颱風來的時候才會開洩洪道放水,這時候的水庫操作人員最可憐了。水庫洩水量的大小其實是有法律規範的:多放,下游淹水,大家罵;少放,水庫潰堤危機,下游哭哭。颱風走後水庫沒滿,更該罵。

最哭腰的是氣象局會推估集水區降雨量,避免下游淹大水,水庫都會在颱風來前,先把水庫清空一點。好了扯遠了,排洪操作心酸很多,一講又是一大篇。

颱風來的時候,水庫泥沙又分新仇跟舊恨。新仇就是上游帶下來的泥沙,有濃度曲線的,很不巧的入流尖峰不等於泥沙高峰,所以水庫很難因為現在水很濃稠就多噴一點出去;舊恨就是原來的淤泥,不管怎樣都是沉在底下,頂多入流量大的時候稍微喇一下庫底,讓淤泥稍微動一下。

更可惡的是,颱風一年才來幾個?入流量大到能讓水庫洩洪的颱風不多,而且入流量大到能讓庫底淤泥喇一下的颱風更不多。以最大的水庫曾文為例,現在有做繞道水力排砂,就是另外開專門排砂的水道,效果應該十分顯著;但是也只有曾文,其他水庫還是只能哭哭。

至於其他水庫能不能也開排砂水道?有考慮過但是不是每個水庫都有條件能這麼幹。還有想法是在水庫壩體上直接開洞排砂,雖然創意十足,但是風險應該也很十足。相信未來科技先進應該有能力這麼開。

回過頭來,原文提到的把泥沙拿去賣,拿去下游給溪流帶走。先說泥沙拿去賣,現在真正有價值的 叫「級配」,也就是礫石;沙子還OK,但是泥跟黏土,是送人都沒人要的。很剛好水庫淤泥就是泥跟黏土,沒人要啦。

前面有人提到送台北港填海,我記得有新聞還是記錄片說,台北港自己都不想要。有礫石這強度高的東西來填,誰想要用爛泥黏土來填,只有工程進度真的到了沒得選了,才會用爛泥黏土。而且台北港回填的工程也快告一段落了,全台灣哪有這麼多地方可以回填。所以基本上全台的淤泥都是賠錢在清的,「賠很多」或是「賠超多」的差別。

前面還有人提到泥沙給溪流帶走回填河道,什麼平衡的,只能說以河道面平衡這說法其實很複雜。河道很有趣的,不是欠50,給50就沒事了 。河道是會上下左右亂跑的,挖挖填填,下游河岸也會左跑右跑的,更不用說影響到海岸了。海中的漂砂、洋流、河道、河砂,會造成海岸上下左右的跑,交叉影響到你消波塊弟兄們的生計。所以我會說這也是一大篇。

另外河道上要是一直都是淤泥,溪流一直帶高濃度的溪水下去,只能說底下的淨水廠們都哭哭了,因為泥沙濃度太高。但是說到水庫缺水的問題,其實還有一個是「水權」的問題。前一陣子有在八卦版PO一篇,大概有提一下,可惜沒造成太多注意。有興趣的可以回去看一下:油油的水利會

最後補一句我大學時教授說的,現在水庫淤泥的問題,最經濟的方法就是不清淤,直接再蓋一個新的水庫。持續下去,清淤的錢、清出的空間,都不知道可以蓋幾個水庫?但是你知道我知道,這很破壞生態。我個人是覺得,目前來說從水利會下手才是上策,那個「水權」才是重點。

以上。

本文經作者授權刊登,原文發表於批踢踢八卦版

責任編輯:翁世航
核稿編輯:楊士範

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