經濟部水利署北區水資源局

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更新日期: 2017-10-21

石門水庫防淤隧道工程計畫

石門水庫防淤隧道工程計畫

  • 資料來源:北水局
  • 日期:2017-06-12
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壹、前言
一、石門水庫於民國52年5月導水隧道封堵開始蓄水,為桃園地區之主要水源,原設計主要供應農業用水,惟桃園地區社經條件丕變,水庫供水標的演變成公共給水、灌溉並重。目前桃園地區民生及工業用水每日約需105萬噸,水庫年運用次數高達4~5次,預估未來因高科技群聚效應及產業轉型影響,至民國110年民生及工業用水將成長至每日132萬噸,未來供水風險恐更為嚴峻。
二、民國93年艾利颱風降下973mm超大雨量,引發嚴重土石災害,巨量泥砂沖入水庫之結果,導致水庫原水混濁,遠超過淨水廠處理能力,嚴重衝擊桃園地區民生用水。民國94年海棠、馬莎及泰利等颱風挾帶豪雨,亦擴大集水區崩塌面積,再次影響水庫供水。98年8月莫拉克颱風所帶來豪大雨,造成南台灣嚴重災害,若降雨發生於水庫集水區及下游地區,而淨水與輸配水系統未能及時因應,將影響大桃園地區供水功能。依據民國104年庫區淤積測量成果,水庫總容量已從原設計3.09億立方公尺減少為2.08億立方公尺,使得穩定供水及防洪操作之風險提高,此淤積嚴重沖擊水庫蓄水能力及供水功能。


石門水庫歷年淤積測量

三、基於前揭因素,本局依據「石門水庫防洪防淤整體綱要計畫」,規劃「石門水庫增設防淤隧道工程」計畫(以下簡稱本計畫) 將增設防淤隧道分兩階段實施,國家發展委員會於103年7月21日通過「石門水庫防淤隧道工程計畫(第1階段)」,並於103年9月1日經行政院同意辦理,故優先推動阿姆坪防淤隧道工程,並俟阿姆坪防淤隧道完成後再檢討推動第2階段大灣坪防淤隧道,規劃藉由功能屬性不同之2條隧道,加速水庫清淤及增加水力排砂能力。


石門水庫防淤隧道工程計畫



石門水庫阿姆坪防淤隧道功能

貳、計畫目標
本計畫以減少水庫淤積量平均每年135萬立方公尺為防淤目標,其中大灣坪隧道以排砂為主,可分擔71萬立方公尺,阿姆坪隧道以運砂及抽砂兼沖淤通道為主,可分擔64萬立方公尺,另大灣坪隧道可增加水庫防淤流量1,600秒立方公尺,阿姆坪隧道可增加沖淤流量600秒立方公尺。
參、工程規劃內容
一、大灣坪隧道:
大灣坪隧道以水力排砂為主,防淤設計流量1,600秒立方公尺,進水口位於水庫河道斷面12下游約240公尺,隧道路線往西轉為西北,豎井閘門設置於環湖公路旁,出水口位於後池邊坡。主要利用隧道前端之象鼻引水鋼管,經由豎井內之閘門控制,將水庫底層高濁度之渾水導入後池,以減少庫區淤積。
大灣坪隧道工程區段包括進水工段、閘門豎井段、隧道段及出口挑流段,總長度約1,372.5公尺,主要工程規劃內容說明如下:

1、進水工段:包含象鼻引水鋼管段與入口隧道段,長度約222公尺。
2、閘門豎井段:長度約35.5公尺,安裝直立式閘門及弧型閘門。
3、隧道段:採內徑尺寸為13公尺,總長度約831公尺。
4、出口挑流段:總長度約284公尺。

二、阿姆坪隧道:
阿姆坪隧道以運砂及抽砂兼沖淤通道為主,沖淤設計流量600秒立方公尺,進水口約位於水庫河道斷面19,隧道路線以直線往西北,通過湳子溝溪懷德橋下游溪谷下方,出水口位於台4線35k附近下方,其後利用10 、11及12 號沉澱池設置沖淤池1 座,並延伸至大漢溪。



石門水庫阿姆坪防淤隧道工程位置示意圖
阿姆坪隧道工程區段包括進水口段、隧道段、出水口段及沖淤池段及淤泥貯留設施等四大結構,總長度約4,485公尺,主要工程規劃內容如下:


石門水庫阿姆坪防淤隧道工程位置示意圖

1、進水口段:進水口段長80公尺,進水口結構布置弧形閘門,閘門開孔為3@6.50公尺(W)×5.30 公尺 (H)。
2、隧道段(含橫坑):隧道斷面為寬8 公尺、高7 公尺之倒D形隧道斷面,長度約3,702.2 公尺。於隧道進水口旁施作長度306.56公尺之橫坑,橫坑為寬8公尺、高7公尺之倒D形隧道斷面,並於防淤隧道里程0k+244.74與防淤隧道銜接。
3、出水口及沖淤池段:
(1)出水口段長83.0公尺,為明渠道寬度固定8公尺,於里程3k+775.2位置處銜接沖淤池。
(2)出水口後為沖淤池段長621.30公尺,由8公尺漸變為62公尺,沖淤池出口將布置三門弧形閘門。
4、淤泥貯留設施:淤泥貯留設施場區佔地9,000平方公尺,位於防淤隧道出水口左側,場區包含淤泥分選設備區、暫堆置區、廠區道路、淤泥排放設備、緩衝槽、停車場、地磅管制區、洗車台、辦公室、儲水槽等。


阿姆坪防淤隧道出水口、沖淤池及淤泥貯留設施示意圖

肆、計畫期程、經費與效益
一、計畫期程
本計畫包括大灣坪隧道及阿姆坪隧道,第一階段主要為阿姆坪隧道工程,計畫完成後在不影響石門水庫正常供水狀況下進行清淤,土石運送及沖淤作業。第二階段大灣坪隧道工程,將於第一階段完成後再檢討推動。本計畫第一階段阿姆坪防淤隧道工期約需51個月。
二、計畫經費與效益
本計畫包括大灣坪隧道及阿姆坪隧道,總工程費為104.62億元,建造成本為116.23億元,工程經費估算項目包括設計與發包階段作業費用、工程建造成本、施工期間利息等,本計畫效益為84,375萬元。益本比為1.19,淨效益為13,241萬元,符合經濟可行原則。
伍、結語
石門水庫為臺灣北部地區重要水庫,其維持正常功能運作,為各界關切焦點,尤其水庫淤積問題自艾利颱風後,更突顯其解決之迫切性,加以98年8月莫拉克颱風所帶來豪大雨,造成南台灣嚴重災害,若降雨發生於水庫集水區,對水庫排洪安全及庫容維持,面臨極高之風險。未來颱洪期間,經由此防淤隊道進行排淤與沖淤,可將上游高濁度渾水,排放至下游河道,並結合水庫暨有設施更新改善工程,提升過庫泥砂百分比,亦可增加水庫防洪能力及降低庫區泥砂淤積,而延長水庫使用壽命及達到永續經營目標。

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