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規劃成果回顧

經濟部水利署

水利規劃試驗所

Water Resources Planning Institute, Water Resources Agency, Ministry of Economic Affairs
水利規劃試驗所
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  1. 首頁
  2. 重點業務與回顧
  3. 水資源類
  4. 規劃成果回顧

南化水庫

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  1. 計畫背景與緣由

    台灣南部地區為全臺缺水最為嚴重區域,水利署民國69年推估台南高雄地區於民國90年時每日平均需水量約為269萬立方公尺,而當時供水能力平均每日約190萬立方公尺,尚缺乏每日平均約79萬立方公尺的新水源量,爰此自民國71年起辦理南化水庫相關規劃,民國75年奉行政院核定實施,為十四項重大經建計畫之一,民國83年7月完工正式供應台南、高雄地區之民生用水,為台灣公共給水單一目標的水庫之最大者。南化水庫計畫原奉中央核定工程建造總經費為99億5,700萬元,因用地費用、直接工程費、管理費、道路遷移工程費、水土保持工程費諸項目費用之增加,經報奉核定將計畫經費修正為128 億7,700萬元。

    南化水庫位於臺南市南化區曾文溪支流後堀溪上,其水源除本身集水區外,另由高屏溪支流旗山溪設甲仙堰於豐水期越域引水,以輸水隧道將旗山溪豐水期多餘之水量引入南化水庫運用,提高南化水庫之供水量(引水位置如圖1、主要構造物照片如照1~4)。

    南化水庫及甲仙越域引水位置

    圖1 南化水庫及甲仙越域引水位置

    南化水庫大壩俯視

    照1 南化水庫大壩俯視

    南化水庫全景

    照2 南化水庫全景

    甲仙攔河堰

    照3 甲仙攔河堰

    溢洪道

    照4 溢洪道

  2. 南化水庫發展大事紀要

    表1 南化水庫發展大事紀要
    時程(年份) 大 事 紀 要
    民國69~71年 台南縣政府為解決台南地區公共給水問題,建議興建南化水庫,經水利局初勘,台灣自來水公司於「曾文水庫旗山溪域引水計劃推動事宜會議」及「第14 、15 次水源開發聯繫會報」中均建議併同考慮水公司規劃之「旗山溪越域引水計畫」案,由前水利局與水公司共同籌編經費規劃。
    民國71~74年 臺灣省水利局水利規畫總隊(水利規劃試驗所前身)開始進行規劃,民國73年6月,完成「後堀水庫及旗山溪越域引水調查規劃報告」及相關報告7冊,報經建會審議。
    民國74~75年 依據經建會提示12項建議,分別由本所辦理「南化水庫計畫檢討報告-水源供水能力及方案研究」及委由中興公司辦理「南化水庫壩工及其附屬構造物可行性規劃報告」由水公司函請臺灣省政府核轉行政院審議。
    民國75~76年 奉行政院核定實施,「後堀水庫」更名為「南化水庫」,為行政院十四項重大經建計畫之一。
    民國76~77年 中興工程顧問社辦理「南化水庫工程詳細規劃(基本設計)總報告」及其相關專題報告與施工規範研擬工作,於七十八年底完成報告書一冊,附件十七冊。
    成立「南化水庫規劃調查隊」,建議將旗山溪越域引水路線(南化水庫工程二期計畫)由民族堰往南移至甲仙堰。
    民國77~79年 成立「南化水庫臨時工程處」,開辦施工導水隧道等事宜。
    民國79~82年 成立「水利局南部水資源開發工程處」(水利署南區水資源局前身)專責水資源開發工作。
    民國82~83年 封堵導水隧道竣工,水庫開始蓄水,11月大壩工程完工。
    民國83~87年 83年3月取排水工程完工,5月溢洪道工程完工。自來水公司進行暫管有關籌備事宜,並於八十三年入月九日正式成立南化水庫管理小組。
    83年7月正式供應台南、高雄地區之民生用水,改善南、高之缺水及水質不佳問題。越域引水工程經行政院核定列入「十二項建設計畫」,計畫名稱改為「南化水庫第二期工程計畫」。
    87年1月「水利局南部水資源開發工程處」87年1月23日改制為台灣省南區水資源局,甲仙越域引水工程完工,民國88年起供水。
  3. 規劃經過與成果

    1. 本所投入規劃情形

      本所當時由水源課規劃,水工課辦理水工模型試驗,大地課辦理鑽探工作及委託中央地質調查所辦理地質調查,相關工作人員如下:

      表2 本所投入人力資源統計
      職稱 姓名 工作摘要
      課  長 陳雙全 負責規劃工作指導,報告審查、規劃工作指導
      課  長 謝勝彥 指導規劃工作及報告初審
      試驗室主任 吳中川 鑽探及築壩材料調查指導、越域引水隧道進出口、攔河堰堰址、溢洪道地質鑽探
      正工程司 陳世澤 外業區長總主辦,規劃工作指導、估算各方案工程費、年計成本
      正工程司 蔡正男 主辦規劃工作,主編並撰寫報告
      副工程司 陳伸賢 計畫主辦人,負責規劃工作執行
      副工程司 曾秀鳳 運算水文分析、水庫運用、供水能力分析
      副工程司 周千里 水文統計分析及其他規劃調查
      副工程司 謝天元
      蔡萬宮
      水工模型試驗
      副工程司 林 瀨 協助測量工作
      副工程司 吳再傳 地質鑽探工作
      工程員 顏惟孝 負責水土保持規劃及其他規劃調查
      工程員 黃清和 負責壩工設計、運算水庫供水能力、水庫運用基準線及其他規劃調查
      工程員 林端正 協助規劃工作、泥砂調查及運算原水成本
      工程員 徐世定
      吳平其
      越域引水隧道進出口、攔河堰堰址、溢洪道地質鑽探
      工程員 王健群 負責運算水庫供水能力及水庫運用基準線
      工程員 徐 瑞 協助測量工作
      工程員 蕭高岳 地質鑽探工作
      技  工 林活湘 繪製報告書圖表
      技  工 廖茂松 越域引水隧道進出口、攔河堰堰址、溢洪道地質鑽探
    2. 規劃過程方案

      1. 壩址方案

        規劃之初,省自來水公司建議於旗山溪上游選擇適當壩址與後堀溪壩址比較,若旗山溪壩址優於後堀溪壩址,則可考慮以旗山溪壩址取代後堀溪壩址。旗山溪選定四壩址即甲仙、小林、十一號橋及民族壩址等,經初步勘查結果四壩中就地形、地質而言以民族壩址最佳,而民族壩址經復勘結果亦有其缺點,即(一)距以往發生之烈震震央較近(二)無土壩築壩材料,若築混凝土壩則壩高受地質情況限制,限於60 公尺、(三)淹沒區使用嚴重,主要有民族、民權二村。故考慮降低壩高至70 m,研究興築混凝土壩,且可不淹沒民族、民權二村,惟水庫容量有限,僅2,400 ha-m,蓄水率偏低而且淤砂問題嚴重,而減低其開發價值。

        故以後堀溪第一壩址(現南化水庫壩址)、第二壩址(啞湖口)及旗山溪民族、小林壩址作一比較(詳圖2),各壩址中就地形、地質、淹沒區、供水能力諸條件而言,仍以後堀溪兩壩址為佳。後堀溪二壩址中淹沒區之單純易行是其特色,而第一壩址各項條件均優於第二壩址,尤以蓄水率(土壩最高達46 )地質、築壩材料等條件為甚。故選擇後堀溪第一壩址為詳細規劃對象。

        旗山溪及後堀溪壩址位置圖

        圖2 旗山溪及後堀溪壩址位置圖

      2. 越域引水方案

        1. 民族堰越域引水方案:

          民族越域引水工程(詳圖3),則為攔截旗山溪上游豐水季多餘之水量經引水隧道引入後堀溪,供後堀水庫調蓄應用,以增加其供水量,堰址在三民鄉(現高雄市那瑪夏區)民族村附近,引水隧道出口則在平坑之支流野溪上。

        2. 民權堰越域引水方案:

          民權越域引水工程係攔截旗山溪豐水季剩餘之水量,經引水隧道越域引入曾文水庫上游,供水庫運轉以增加供水量,堰址在三民鄉(現高雄市那瑪夏區)民權村附近隧道出口則在大埔鄉新美村之托亞奇伊溪上游。

        因民權堰可增加供水潛能有限,不敷目標年需求,且越域引入曾文水庫之水量使用,不若引入後堀水庫有效,故施工計畫僅考慮民族堰越域引水方案。

        旗山溪越域引水位置圖

        圖3 旗山溪越域引水位置圖

      3. 定案數據與圖說(詳表3及圖4)

        表3 南化水庫工程諸元
        構造物 項  目 工 程 數 據
        水庫 集水面積 108.3平方公里
        滿水位 EL.180公尺
        滿水位面積 499.8公頃 (102年11月實測)
        蓄水量 原規劃總蓄水容量158,050,000立方公尺,
        目前有效蓄水容量97,939,840立方公尺 (102年11月實測)
        大壩 壩型 中央心層分區滾壓土石壩
        壩頂高程 EL.187.5公尺
        壩頂長度 511公尺
        壩頂寬度 10公尺
        壩身最大高度 87.5公尺
        壩體體積 5,520,000立方公尺
        溢洪道 型式 無閘門控制U型溢流堰陡槽及跳斗
        設計排洪量 4,330 cms (PMF時)
        溢流堰頂高程 EL.180公尺
        取排
        水工
        取水塔型式 斜依式分段取水
        取水口高程 170、157、144、131公尺
        越域
        引水
        設施
        攔河堰 1.混凝土垂直跌落式堰
        2.堰長120公尺,堰頂高程EL.246公尺
        越域引水隧道 1.直徑3.5公尺,長度3,054公尺
        2.計畫引水量30 cms
        大壩剖面示意圖

        圖4 大壩剖面示意圖

        大壩平面佈置圖

        圖5 大壩平面佈置圖

        混凝土重力壩溢洪道剖面圖

        圖6 混凝土重力壩溢洪道剖面圖

        附屬構造物佈置圖

        圖7 附屬構造物佈置圖

      4. 重要成果報告

        本所自民國71年起辦理南化水庫相關規劃,迄民國78年共計辦理14本相關報告。(延伸閱讀請至本所出版品電子書進行線上閱讀)

  4. 規劃方案與實施成果比較

    1. 實體設施之施工前後照片

      南化水庫施工前右壩座照片(民國72年拍攝)

      照片5 南化水庫施工前右壩座照片(民國72年拍攝)

      南化水庫完工後右壩座照片(民國99年拍攝)

      照片6 南化水庫完工後右壩座照片(民國99年拍攝)

      南化水庫施工前壩址左岸照片(民國72年拍攝)

      照片7 南化水庫施工前壩址左岸照片(民國72年拍攝)

      南化水庫完工後壩址左岸照片(民國99年拍攝)

      照片8 南化水庫完工後壩址左岸照片(民國99年拍攝)

      南化水庫施工前壩址右岸照片(民國72年拍攝)

      照片9 南化水庫施工前壩址右岸照片(民國72年拍攝)

      南化水庫完工後壩址右岸照片(民國99年拍攝)

      照片10 南化水庫完工後壩址右岸照片(民國99年拍攝)

      南化水庫施工前壩址照片(民國72年拍攝)

      照片11 南化水庫施工前壩址照片(民國72年拍攝)

      南化水庫完工後壩址照片(民國104年拍攝)

      照片12 南化水庫完工後壩址照片(民國104年拍攝)

    2. 重要方案比較或轉折(表5)

      1. 水力排砂方案

        民國73年規劃調查初期發現後堀溪輸砂量大,集水區泥岩地形遇雨易發生崩塌,故水庫之防淤規劃為南劃水庫之重點工作項目之一,民國74年辦理「南化水庫防淤研究專題報告」指出年平均土壤沖蝕量為15mm(或156萬立方公尺),若不作任何防淤措施,水庫壽命只有55年。為維持永續利用,參酌尖山埤水庫成功之排砂經驗,規劃防淤隧道、潛堰等設施,由潛堰將水庫隔成前、後庫,每年6月起3-4旬排砂期由前庫空庫排砂,將上游來砂排放至下游河道,後庫則蓄存水量穩定供水。為了解該方案之可行性,分別辦理現地調查、水工模型試驗及數值模型試驗,於76年完成「南化水庫計畫檢討報告-南化水庫淤砂調查及排沙試驗研究」及「南化水庫計畫檢討報告-南化水庫淤積之數值模擬」。經評估結果水庫排砂技術可行,惟南化水庫係單一標的公共給水水庫,水庫不可於任何時間缺水,慮及執行空庫排砂後如遇枯水年七、八月無水可進,將造成缺乏水源供給之風險,建議不作排砂工程。

      2. 攔河堰堰址變更

        七十三年「後堀水庫及旗山溪越域引水調查規劃報告」,以民族堰攔截旗山溪上游豐水季多餘之水量,經引水隧道引入後堀溪,供南化水庫調蓄應用。

        七十六年中興顧問社辦理基本設計,完成震測、鑽探等地質調查工作,認為民族堰引水線路之地質條件欠佳,施工困難度較高,可能會影響工程費用及施工進度之控制,建議前台灣省水利局再覓較易施工之引水線路。台灣省水利局七十九年十月核定甲仙堰址之越域引水替代方案,八十年四月台灣省政府核轉中央審查,行政院於八十一年四月核准變更引水地點。(詳圖1)

    3. 表5 規劃方案與實施成果比較表
      構造物 項  目 規劃方案 實施成果
      水庫 集水面積 104平方公里 108.3平方公里
      滿水位面積 537.1公頃 499.8公頃
      水庫最低高程 EL.100公尺 EL.140.5公尺
      最高洪水位 EL.184.9公尺 第二次安全評估重新演算為EL.185.46公尺
      蓄水量 158,049,000立方公尺 158,050,000立方公尺
      大壩 壩頂長度 509公尺 511公尺
      壩體體積 4,875,000立方公尺 5,520,000立方公尺
      溢洪道 設計排洪量 4617 cms 4,330 cms (PMF時)
      溢流堰頂長度 190公尺 197.8公尺
      溢洪道全長 450公尺 481.5公尺
      越域
      引水
      設施
      攔河堰 民族攔河堰 甲仙攔河堰
      越域引水隧道 1.直徑3.6公尺,長度2,500公尺
      2.計畫引水量30 cms
      1.直徑3.5公尺,長度3,054公尺
      2.計畫引水量30 cms
      (延伸閱讀請至本所出版品電子書進行線上閱讀)

      重要成果報告

      項次 報告名稱 出版
      年月
      主辦單位 執行單位
      1 台南地區水源開發規劃研究計畫72年度工作報告 72/1 水利局規劃總隊 水利局規劃總隊
      2 台南地區水源開發規劃研究計畫-工程專題報告 72/12 水利局規劃總隊 經濟部中央地質調查所
      3 台南地區水源開發規劃研究計畫-築壩材料調查試驗報告 72/3 水利局規劃總隊 水利局規劃總隊
      4 台南地區水源開發規劃研究計畫-水文及源研究分析專題報告 72/6 水利局規劃總隊 水利局規劃總隊
      5 台南地區水源開發規劃研究計畫-地質鑽探成果專題報告 72/6 水利局規劃總隊 水利局規劃總隊
      6 後堀水庫及旗山溪越域引水調查規劃報告 73/6 台灣省政府水利局 水利局規劃總隊
      7 南化水庫計畫檢討報告-水源供水能力及方案研究 74/1 台灣省自來水公司 台灣省水利局
      8 南化水庫防淤研究專題報告 74/10 台灣省政府水利局 水利局規劃總隊
      9 南化水庫計畫檢討報告-壩址地震頻率內涵初步研究及最大可能水平加速度評估 74/12 台灣省自來水公司 水利局規劃總隊
      10 南化水庫計畫檢討報告-南化水庫淤砂調查及排沙試驗研究 76/6 台灣省自來水公司 水利局規劃總隊
      11 南化水庫計畫檢討報告-南化水庫淤積之數值模擬 76/6 台灣省自來水公司 水利局規劃總隊
      12 南化水庫計畫檢討報告-越域引水隧道出口地質鑽探 77/6 台灣省自來水公司 水利局規劃總隊
      13 南化水庫計畫檢討報告-越域引水隧道地質探查 78/6 台灣省政府水利處 水利局規劃總隊
      14 南化水庫計畫檢討報告-總報告 78/12 台灣省政府水利局 水利局規劃總隊

      所網資料審查意見研辦情形表

           
      審查意見 研辦情形
      1.標題文字如“計畫背景與緣由”等字體顏色由紅色改為黑色, 1.已修正
      2.P1字體大小太大 2.已修正
      3.P1圖1 南化水庫及甲仙越域引水位置不適宜 3.已重新清繪
      4.P2~P13 缺照片編號 4.已修正
      5.前述投入情形請分課表達,副總隊長及總隊長均免。 5.已修正
      6.大事紀要表太簡單 6.已增補資料,參酌寶二水庫編排方式辦理
      7.P5、P7缺表格標題 7.已修正
      8.P6~P14如”B規劃過程方案”等標題編號改為”(二) 規劃過程方案 8.已修正
      9.”壩址方案:”贅字刪除為”壩址方案” 9.已修正
      10.P10增加”(一)實體設施之施工前後照片”文字 10.已修正
      11.P14”返址”錯別字修正為”壩址” 11.已修正
      參酌寶二水庫審查意見修正資料如下:  
      1. “背景與緣由”請敘到何時核定、何時完工即可,並列位置圖(如寶二),功能、單價等免述。實施中重要事項列於大事紀要(如執行單位、修正計畫及經費等)。 (1)“背景與緣由”已修改敘明核定及完工時間,並更新位置圖。
      (2)將實施中重要事項如執行單位、修正計畫及經費等改列於大事紀要。
      “規劃經過與成果"是重點:
      (1)“規劃過程方案”請大項擇要附圖說明,不能只文字敘述。
      (2)“定案數據與圖說”應列規劃定案之主要設施布置圖與斷面圖(逕用規劃報告內者),不列照片。
      規劃經過與成果修改部分:
      (1)“規劃過程方案”已依1.壩址方案。2.越域引水攔河堰方案。並附圖說明。
      (2)“定案數據與圖說” 已依鈞長意見增列規劃定案之主要設施布置圖與斷面圖如溢洪道平面及縱斷面示意圖。
      4.“規劃方案與實施成果比較”部分:
      (1)“施工前後對照”應找出規劃時照片,再對照目前完工照(非施工照),左右或上下並列。單列施工照沒意義。
      “規劃方案與實施成果比較” 修改部分:
      (1)“施工前後對照”已列出施工前後照片。