一、前言

2004年8月，台湾北部受艾利台风豪雨侵袭，石门水库集水区大规模土石滑动崩坍，造成水库大量淤积，并产生异重流现象，水库底层取水口附近，原水浊度遽升达100,000NTU以上，下游净水场无法净水处理，导致桃园南区长达19天的停止供水，紧急以定点定时方式供水，并分发包装水供饮用因应，民怨四起，造成社会经济的重大损失。

今（2005）年8月，马莎台风侵台，又造成石门水库原水浊度过高，导致桃园有7天无法正常供水，采分区供水方式因应。之后数场台风亦有局部停水现象，此种因水库原水浊度过高，自来水净水场无法处理而导致大规模停水现象，以往数十年从未发生。而于1999年921大地震后，大地环境破裂松动，再加上强烈台风豪雨，山坡地崩坍严重，造成水库严重淤积及原水浊度上升，全台自北到南之水库、拦河堰均一再发生，除山坡地之加强保育治理外，如何从水库排沙清淤技术上，寻求解决方法，以维水库永续利用，实乃刻不容缓的课题。

二、台湾的水文地文特性

1. 降雨时空分布不均

台湾地区之平均年降雨量约2500毫米，但降雨时空分布极不均匀，山区最高超过8,000毫米，平原最低不及1,200毫米，并约有78％之雨量集中于每年5月至10月间之丰水期，季节性丰枯比南部达9:1，丰、枯水年降雨量差异达1,500毫米。除降雨时空分布极不均匀外，并具有极端之水文特性，如1小时最大降雨量可达300毫米，1日最大降雨量可达1,748毫米（1996年贺伯台风）；此外，多台风与豪雨，侵台之台风平均每年有3.5次，豪大雨每年不下于十数次，近十三年统计天然灾害平均年损失约台币128亿元。

2. 河川流量丰枯悬殊

台湾地区所有河川系由中央山脉或其邻近山区发源，向东西注入太平洋或台湾海峡。各河流均短且陡，长度大于100公里仅6条（淡水河、大甲溪、乌溪、浊水溪、曾文溪及高屏溪），且流域面积小，面积大于1,000平方公里仅9个流域（淡水河、大甲溪、乌溪、浊水溪、曾文溪、高屏溪、卑南溪、秀姑峦溪、花莲溪），暴雨时水流湍急，挟带大量泥沙，河川流量并随降雨迅速涨落，基此特性致洪水历线过程中洪峰急速攀升且快速消退。台湾地区平均年总径流量约为638.9亿立方公尺，因降雨之时空分布极不均匀，其丰枯流量差异悬殊。

3. 山坡地冲蚀严重

台湾西部麓山区地层属新生代第三纪碎屑状沉积岩为主，地质条件普遍不佳，山坡地大量道路开发，高山垦植，再加上台风豪雨频仍，坡地崩坍冲蚀严重；年平均冲蚀深度，北部约为4～7毫米，中南部约10～30毫米，造成水库淤积，并影响河川通洪，不利河川整治，屡生灾害。

三、近年来水库淤泥造成的危害

1999年9月21日凌晨，于台湾中部发生芮氏规模7.3之强烈地震，除在震央附近之南投、台中造成极大灾害外，甚至远在震央150公里外的台北地区亦发生伤亡惨重之震灾。

1996年7月贺伯台风豪雨最大累积雨量1994公厘，造成台湾35年来最大淹水灾情，依中央地调所之近年灾害卫星影像判释，1996年贺伯台风并未造成明显崩塌产生。921大地震之后，山坡地土石破碎崩落，大地环境造成破裂松动，土石淤积于山谷、河川，之后历经多次台风豪雨，造成土石流、淹水、道路、桥梁毁坏及生命财产损失。

2004及2005年之强台豪雨，上游山坡地大规模之崩坍土石，亦造成下游拦河堰及水库淤积，原水浊度大幅上升，导致自来水净水场无法净水处理，曾经造成南部高雄及北部桃园地区之严重缺水，衍生庞大的社会经济损失。大地震后之岩土松动，将造成大地环境不稳定的长期影响，台湾地区水资源的开发运转维护工作，势须采取更积极有效的作为，以对抗台风豪雨冲刷下的土石影响。

水库淤积可能引起的危害，综合而言，有下列数项：

1. 兴利及防洪库容减少，导致综合效益降低。

2. 原水浊度升高，影响民生供水。

3. 淤积上延引起淹没及两岸边坡崩坍。

4. 变动回水区冲淤对航运的影响。

5. 坝前淤沙对坝体荷重之增加。

6. 坝前泥沙对水工结构的影响。

7. 坝下游河床变迁。

8. 淤泥造成之水质污染。

9. 漂流木造成之水工结构物影响。

台湾地区水库受泥沙淤积的不利影响，近年来已逐渐显现其严重性，台湾最大水库，位于南部之曾文水库，于1996年贺伯台风集水区降雨795公厘，曾造成2,100万立方公尺水库淤积，2004年7月敏督利台风降雨1,071公厘亦有1,800万立方公尺之淤积，同时，敏督利台风造成曾文大坝前，底层浑水浓度最高约150,000ppm～210,000ppm持续达6天，影响下游之供水。曾文水库自1973年完工蓄水至2004年，累积淤积量1亿3600万立方公尺，约占总库容之19％；对自来水之供水功能、下游河床变迁及水库水质污染等均已发生不利的影响。

另以北部供水之重要水库－石门水库为例，自1963年水库开始蓄水运转以来迄2003年，40年间虽经百次以上台风豪雨侵袭，仅造成水库淤积的增加，年平均淤积量约120万立方公尺，却并未因原水浊度增加而影响供水。但于1999年之大地震后，2004及2005年的数场强烈台风豪雨，上游集水区之山坡地大规模土石崩落。2004年8月艾莉台风即造成约2,800万立方公尺之水库淤积，水库有效容积减少了8％，另还有大量土石滞留于水库上游河道，未来之豪雨仍将陆续运移至水库。

此外，这几场台风豪雨，水库形成一股异重流造成原水浊度大幅上升，坝前底层取水口附近浊度超过100,000NTU，该浊泥有97.5％可通过200号筛，而此悬浮性之细泥，一般沉沙及初凝设施根本无法处理，下游自来水净水场无法出水，去（2004）年艾莉台风，曾造成桃园南区连续19天无法供水，受影响人口超过百万人，十余处大型工业区生产受辍，损失超过50亿元新台币以上，后虽采取紧急措施，于大坝顶架设临时抽水机，抽取水库表面低浊度原水，以紧急供水，而后水库浊泥逐渐沉淀，一个半月后，方恢复从取水口正常取水。今（2005）年之台风来了，原水浊度遽升情况又再度发生，所幸降雨较缓，水库进流量较小，并采取发电排浑泥措施，仅部分停水4天即恢复正常。

水库集水区内之原始针叶林，阔叶林区，原均为水土保持最好之区域，而在921大地震之后，每逢台风豪雨，部分林区产生大规模土石滑动崩落，而山区道路开发，造成上下边坡的坍塌，山区土地的不当开发利用等，导致山坡地土石大量冲刷而下，水库原水浊度急遽上升的梦魇，短期内将挥之不去。

另外，水库内大量漂流木（盗采或自然崩坍）造成之放水结构物及电厂水轮机受损而无法运转，又增加了另一层闸门操作运转的大坝安全影响，从无法供水到大坝安全的威胁，水库的淤泥对社会经济及国土保安的影响是全面性的，应正视它，速谋对策。

四、两岸共谋解决水库淤沙问题

水库清淤方法，综合而言不外以机械清淤及水力排沙，机械清淤有水力浚渫、机械开挖等方法，水力排沙则有空库排沙、异重流排沙及浑水水库排沙等方法。目前台湾的水库多于非汛期水库水位降低时以机械开挖方法清淤，南部的阿公店水库因以防洪功能为主，采用空库排沙。石门水库除于上游以机械开挖清淤外，另以高压喷水扰动底泥并吸取浑水方式之抽泥船配置于坝前取水口附近，专责抽取取水口附近淤泥，防止淤泥堵塞取水口而影响发电取水功能，自1985年以来迄今已运转20年，每年可抽取淤泥约25万立方公尺。近年来水库淤积已有显著增加的趋势，机械浚渫方法之外，亦正研究水力排沙方法，就异重流之监测、水理机制，排沙效率等仿真研究泥沙之运移及排淤方案，以增设排沙隧道，排除台风洪水时之异重流，设法维持一定的有效库容，另亦设计增设分层取水口工程，改善现有发电设施之侧向排沙功能等，以达水库永续利用的目标。

中国大陆的水库长期来亦饱受淤沙所苦，在水库蓄清排浑的运用上，有长期的经验，在排沙结构物的设计、施工及排沙作业的运行上，尤其对异重流的研究及浑水水库排沙均已取得了显著的成效，两岸持续加强水库排沙的交流研究，是所盼也。

五、结语

台湾的水库近几年来受淤沙（泥）的不利影响已逐渐的显现出来，除了直接影响水库寿命，不符永续利用的原则外，因水库浑水浊度过高，影响下游供水，导致社会经济的重大损失，目前正全力结合学术界及工程技术单位，谋求解决。中国大陆长期在对抗水库淤沙的技术上，有丰富的经验，并取得了一定的成效，期盼两岸在水库清淤技术上更加紧密合作，共同探讨。