Shihmen Reservoir

深海潛水員在石門水庫的身影

深海潛水員在石門水庫的身影 (The Diver in Shihmen Reservoir)
康技技術顧問股份有限公司總經理 陳本康

深海潛水員

全臺灣工作壓力最大的人,應該是在石門水庫電廠進水口前,進行水下有關設備檢查及處理作業的「深海潛水員」。

「深海潛水員」和我們一般所認知的「淺海休閒潛水員」,是截然不同的,其最大的差別在於,前者需呼吸的是「氦氧混合氣」,且以完成海事作業為目的,而在回到水面的過程中,需經長達約三小時的減壓程序;而後者僅呼吸一般氧氣瓶,以休閒運動為目的。

在石門水庫的「深海職業潛水員」,他們在約七十公尺深的水下工作,而水深每深十公尺,則壓力增加約一大氣壓,再加上原來地表上的一大氣壓,所以在七十公尺深的水下,約需受八大氣壓的壓力。

水庫淤積嚴重怎麼辦?(二)石門水庫既有設施的防淤功能改善

水庫淤積嚴重怎麼辦?(二) How to solve the problem of reservoir sedimentation ?
石門水庫既有設施的防淤功能改善 Existing Facility Desilting Improvement

經濟部水利署 蔡秉儒正工程司

連結:水庫淤積嚴重怎麼辦?(一)How to solve the problem of reservoir sedimentation ? 異重流與水力排砂 Density currents and sediment slucing

石門水庫如何在既有壩體上,規劃排除淤積的工程?讓異重流持續運動,而能流出水庫以降低渾水界面?

石門水庫的取水設施

然而石門水庫於50餘年前設計時,並無法預見在台灣的地質條件下,水庫淤積會如此快速,也尚未發現水庫有這種異重流的現象,且需要依賴水庫底部孔道來排除,因此石門大壩原設計並無底部排砂孔。但若要在石門大壩新設底孔排砂,則會面臨石門水庫必須持續營運供水,且在桃園地區並無可替代水庫,因此無法排空水庫施工的問題。為了解決這個問題,只能先從水庫既有設施著手改善,使既有設施便為排砂專用設施。

石門水庫原本所設計的取水口有四處,分別為石門大圳取水口(EL.193m)、石門電廠發電進水口兩處(EL.173m)、永久河道取水口(EL.169m),均位於水庫較低的位置。其中石門大圳及永久河道取水口,因為取水口流量無法加大、且平時均負責供應桃園地區用水,無法長期停用進行改建,因此不列入優先考慮。而原為石門電廠所設置之發電進水口因為有兩處,可以停用一處進行改建,而且原本的流量有放大的可能,遂成為優選方案。

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原電廠輸水路平面及立面圖(節自石門水庫竣工圖)

水庫淤積嚴重怎麼辦?(一)異重流與水力排砂

水庫淤積嚴重怎麼辦?(一)How to solve the problem of reservoir sedimentation ?
異重流與水力排砂 Density currents and sediment slucing

經濟部水利署 蔡秉儒正工程司

台灣在環境保護議題漸被重視情況下,修造水庫的選項已漸漸被打消,為維繫既有水庫的蓄水功能、延長水庫使用年限,水庫的維護設施格外重要。而台灣山高、水短、河湍急的地形,容易造成水庫泥沙淤積,颱風過後尤為顯著。水庫工程管理人員有何因應之道?以石門水庫為例,一起來看目前的工程技術可以怎麼處理這個大問題。

石門水庫淤積現況

石門水庫於民國52年5月開始蓄水,到民國53年6月施工完成,完工時之原始總容積約3.09億m3。但由民國102年2月之淤積測量資料顯示,石門水庫總庫容只剩下2.17億m3,亦即石門水庫的淤積量已達9200萬m3,約為原始總容積之30%。若以50年平均值來看,年平均淤積量約為184萬m3

若更進一步研究歷年統計表,可發現在50年歷程中,以民國52、54、55、58、60、64、73、85、93、94、95及98年之淤積量較大,該12年的累積淤積量即達9160萬m3。如果將此12年淤積量取其平均,則年淤積量高達約763萬m3,約為年平均淤積量的4倍,由此可見水庫淤積集中於特殊的颱風豪雨水文事件。因此,如果颱風豪雨期間所帶入水庫的淤積物,能盡量利用水庫排洪操作時一併用水力排砂排出水庫,將會是最具經濟效益的方法。