豐原旁的三峽大壩!?
近期吵得沸沸揚揚的長江三峽大壩是否會潰壩,引起全世界的討論,由於長江流域降下大量雨水,使各地災情不斷,也考驗著三峽大壩的穩固程度是否能擋得住這波洪水攻勢。這讓我想到在豐原附近也有一個水利設施叫做石岡水壩,其實這兩座水壩有著異曲同工之妙。
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長江三峽大壩 | 台灣石岡水壩 |
壩體被破壞的原因有很多種,且與壩體的形式息息相關,以下為大家簡略說明壩體的組成:
所謂的「潰壩」就是蓄水的壩體在短時間的破壞,大量的水以洪水的形式往下游傳遞,這水量可說遠遠超過河川防洪的流量,往往造成嚴重的人才傷亡。一般而言,先不論地震此類的災害,大壩在建成之後是破壞率較高的時期,所以初期會不斷重複蓄水、放水並透過儀器的監測來測試壩體的安全性,等到一切準備就緒沒有其他具威脅的疑慮之後才會啟用水壩,而下一個危險高峰期則是在壩體老化之後。壩依照材料及結構形式可分成1.土石壩 2.重力壩 3.拱壩,依照功能分成蓄水壩及攔沙壩。這裡先來讓大家了解「壩」的組成及種類:
- 土石壩:壩體主要由土、沙、石為主要的建材,為目前最常見的形式,他主要利用土石的重力與彼此間的摩擦力來抵抗水位增加所變大的水壓,設計形狀為頭細底厚,底厚可以確保底部可支撐較大的水壓(水深雨水壓成正比)。由於是土石顆粒組成,土石粒之間會有空隙,所以平時會有滲漏是正常的,台灣的石門水庫與曾文水庫都是屬於土石壩。
- 重力壩:利用地面對壩體重力的反作用力所產生的李舉來抵抗水平方向水壓的力矩,因此結構的穩定度是由壩體重量大小決定。
為什麼我會說豐原旁有個三峽大壩呢?因為三峽大壩的壩體種類與鄰近豐原的石岡水壩同樣都屬於混凝土重力壩,石岡水壩由18個獨立單元的混凝土重力壩組成,位於大甲溪下游,對於台中地區的民生用水肩負重責大任,接下來就來介紹今天的主角石岡水壩啦!
石岡壩
石岡壩位於台中市石岡區大甲溪之下游,供應大台中地區(包括彰化部分地區)之公共給水及灌溉用水,同時調節大甲溪發電水量,使大甲溪的水資源能獲得有效利用。(有關壩體的組成以及資訊請搜尋石岡壩主題網)
不幸的是民國88年9月21日發生集集大地震,石岡壩附近受車籠埔斷層影響而隆起,造成石岡壩受到嚴重毀損,導致其原有的引水及調蓄功能受損,直接使中部地區面臨嚴重的缺水窘境。經水利署及中區水資源局的協力下以緊急搶修的方式,迅速解決台中地區供水問題,也進一步擬定石岡壩災後修復之近程、中程及遠程計畫。花費了大約一年的時間全部緊急修復工程完工,更於90年底完成新增設之魚道新建工程。因此現在石岡壩設有排砂道2座(編號1、2道),溢洪道15座(有3座於921地震受損,分別為16、17、18道),以及魚道1座(目前的第16道)
921地震石岡水壩受損情形 |
目前石岡水壩園區是開放遊客進入參觀的,我們可以一邊漫步於左岸步道近距離觀賞石岡壩,一邊欣賞壯麗的大甲溪,也能觀賞到當時九二一大地震所殘留下來的遺跡(壩頂橋面略有不平及歪斜,考量遊客自身安全及壩體維護,除事前特別申請許可及緊急情況開放機具進入外,目前僅開放行人步行通過),由於大甲溪擁有豐富的生態,魚類包含許多台灣特有種與原生種,因此於921地震復建時,廣納地方保育團體、學界人士及民意代表的訴求,於受損壩體16號溢洪道增設魚道一座,以保護大甲溪自然生態保育。
石岡水壩-魚道 | 石岡水壩-排砂道 |
其實石岡壩與葫蘆墩圳也有些淵源,在1977年石岡壩修建完成之後攔截了大量的水資源,使大甲溪下游的水位減少,導致在日治時期建造好的舊葫蘆墩圳取水口取不到水,因此在現今花樑鋼橋(后豐鐵馬道)旁建造新的葫蘆墩圳取水口維持葫蘆墩圳的正常運作。
三峽大壩會潰壩嗎?
石岡壩在歷經九二一大地震過後,雖有嚴重損壞,但至今仍屹立不搖,也是維持大台中地區民生用水的重要水利設施,這也要感謝台灣的水利相關工作人員當時緊急的修復以及現在不斷的照顧著這座重要的水壩。
至於有關中國的長江三峽大壩是否會潰壩的議題,網路上有人在Google地圖上明顯看到三峽大壩的壩體已經明顯變形,根據資料說明因為三峽大壩與石岡水壩都是利用混凝土為材料組成的重力壩,而混凝土是具有彈性的,因此在不同水壓的擠壓下也是有可能出現變形的。當然也有可能是Google地圖在影像處理上的誤差所造成。
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左圖/翻攝自Google Map/右圖,翻攝自中國航天科技集團微博 原文網址: 破解「三峽大壩變形」謠言 專家秀衛星照打臉假消息 | ETtoday大陸新聞 | ETtoday新聞雲 https://www.ettoday.net/news/20190710/1486568.htm#ixzz6VZ218UBz |
但我們都知道其實還有很多關於三峽大壩建構的資訊是不公開、不透明的,我們所能查證的資料是有限的,因此三峽大壩到底會不會潰壩我們不得而知,也不能妄下定論,我想也只有建造三峽大壩的這些廠商心知肚明吧!
參考資料
泛科學https://pansci.asia/archives/189414
石岡壩主題網https://travel.taichung.gov.tw/zh-tw/Attractions/Intro/82/%E7%9F%B3%E5%B2%A1%E6%B0%B4%E5%A3%A9