百年大旱救高雄的伏流水，二峰圳顛覆的取水思維

二峰圳收集的伏流水清澈見底，在水圳中順流而下

2021年上半年，台灣逢1911年以來有紀錄最低的降雨量，七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，進行長期的規劃。

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，代表的是二十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（2021）四月，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。（請參考下圖）


高屏地區運作中的伏流水設施。地球公民基金會繪製（資料來源：經濟部水利署南區水資源局）

高屏地區運作中的伏流水設施取水量。地球公民基金會繪製（資料來源：經濟部水利署南區水資源局）

鳥居信平的二峰圳

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）經過四、五年的調查，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，由於工程技術等原因受限，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。


梯形堰體（最寬處3.94公尺，長287公尺）傅志男攝於2017年4月整修期間。


半圓形集水暗渠（渠內0.9×0.6公尺，長455公尺），傅志男攝於2017年4月整修期間。

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。鳥居信平先生調查後發現，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66萬日幣，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，根據台糖公司六零年代的統計資料，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16萬5,935噸，枯水期每日平均出水12萬7,792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，八十多年來一直以地下堰方式取用林邊溪地下水，一年平均出水量三千萬噸，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」的報告指出，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。

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。


明渠導水路及側向溢流堰（溢流道）：左邊的水圳是灌溉用水，當水量溢出中間的潛堰漫過右邊的水圳，便回流林邊溪。

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。

莫拉克風災、無水可用的警示

直到2009年莫拉克颱風帶來淊天洪水、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三處伏流水工程，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。

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，必須看見這二十多來，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的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，政府打正計劃加碼要在新竹油羅溪、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劃，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；改善河川污染以增加供水；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。


2017年4月，屏東林邊溪二峰圳整修期間露出的堰堤空拍圖

2017年4月，屏東林邊溪二峰圳整修期間露出的堰堤。
 

參考資料

• 丁澈士、林思玲，2019.12。《淺談二峰圳伏流水灌溉工程在水文化保存的科學價值》，大地技師第19期，頁50-57。
• 國立屏東科技大學，2019.7。《二峰圳豐、枯水期之1年度水量調查報告書》，台灣自來水股份有限公司委託調查。 
• 經濟部水利署南區水資源局，2012.4。《高屏溪伏流水及傍河取水先期調查試驗》，達西工程顧問股份有限公司。 
• 中華民國 丁澈士、王國祥，2008，《林邊溪上游二峰圳集水廊道工程技術與應用之研究》，屏東文獻。
• 江崇榮、黃智昭、賴典章，1997。《以集水廊道開發《水資源之可行性研究》，經濟部86年度研究發展報告，經濟部中央地質調查所印行，研究時間：自85.7.1~86.7.31。

 （本文為2021/9/1報導者投書：李根政／百年大旱的省思：以伏流水取代興建大水庫）