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口述歷史-傅國雲前處長談「石門水庫(輪灌工程)」-2016/12/12

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主題:石門水庫(輪灌工程)
受訪者:傅國雲前處長
時間:2009年4月7日上午10時~12時
地點:傅宅
訪談人:顧雅文、李宗信
逐字稿整理:林亨芬

輪流灌溉工程處的成立
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  我先說明何謂「輪流灌溉」。輪流灌溉的用意是為集中各種水資源、確實有效利用,以達到最高效益,所以將灌溉區域分量、分時集中供水,此為輪流灌溉的觀念。當時全台唯一一處做輪流灌溉工程的是水利局成立的「輪流灌溉工程處」。那時石門水庫還未興建完成,石門水庫建設委員會將石門大圳的支分渠及輪灌工程委由省水利局辦理,先成立「石門大圳輪灌工程籌備小組」,暫時隸於水利局第十二工程處,然後再成立「石門大圳輪流灌溉工程處」。輪流灌溉工程處的組織由水利局主導,處長由水利局第十二工程處(後來改稱第十工程處)處長王秀林兼任、副處長為楊茂堂,實際工作是由楊副處長主導、王處長很少來。
  輪流灌溉工程處的成立因為是全省第一次,故工作很先進,必須要有專業人員。輪灌的概念是以前台北帝大教授金城先生的構想,為了成立輪流灌溉工程處,民國50年7月第十工程處底下先成立了一個測量設計隊,招考進剛畢業的大專土木、水利工程系畢業生共27位,其中一位就是我。這27位先受訓了一個多月,了解輪灌的用意及作法,訓練完以後就成立輪灌工程處。但27位新進人員對很多工作還不熟練,於是又從全省水利局及各工程處調來有經驗的工程人員來協助,於是輪灌工程處剛成立時共計有53名人員,後來增加至一、二百人,工作非常繁雜、龐大。
  設計測量隊成立於成立以後,人員工作兩星期休息一天,早上7點多上班、下午5點多才下班。初期派去測量的測量人員,7點多載到工地、5點多不一定載得回來。因為交通不好、車輛少、要輪流去載,有時載回來都已經8、9點了。但是薪水也很高,當時國小老師一個月薪水約5、6百元,我們就有2000多元。因為薪水高,大家也沒有怨言,同時年輕鬥志強,也都認真工作。
  輪灌工程處當時的工作人員,可以說是規劃、測量、設計、施工通包。規劃人員規劃完後就派去測量,測量到一半可以設計了,設計人員就趕工設計,設計人員設計完後又派到工務所施工,全套都一起做。除了設計渠道外,很多的輸水構造物,如倒虹溪管、渡槽、座槽、跌水工、排水道、溢流等都要設計,甚至破壞了原來道路要修復,經過橋樑要擴大就擴建,所以橋樑、農路、道路等也都要設計,等於是土木工程、水利工程通通都包括在內。後來從輪灌工程處訓練出來的人員,都練就了一身測量、設計、施工的功夫。
輪灌工程處的設置目標
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  輪灌工程的地點在石門農田水利會的所有灌溉區域。石門水庫當時建設的首要目標是灌溉,其次為公共給水、發電、防洪及觀光目標。水庫還未完成前,桃園農田水利會這邊的灌區就有桃園大圳,在日據時期就建好了,是非常標準的設備,灌溉3萬多公頃,水源來自大漢溪,即是水庫的水源;而石門農田水利會這邊的灌區,當時都是看天田,水利設施為農民自設,水源來自下雨、溪流、池塘等等,水源不足。石門水庫完成後,成立石門農田水利會,一部分的水給桃園大圳、一部分給石門大圳,而水庫建設後期就成立輪灌工程處,要配合水庫供水在石門農田水利會灌區完成輪灌工程。
  當時石門農田水利會的灌溉面積是21,926公頃,大部分位於桃園縣南部與新竹縣北部台地,南邊靠山、標高240公尺左右,北面則以桃園大圳的邊緣地區為界,東邊是大漢溪、地勢由南向北傾斜,為一扇形丘陵地,平均地面坡降40:1,即每40公尺降1公尺。因為受地形及水源限制,剛提到灌區內的水利設施多由農民自行挖設,雖有少部分有足夠之水量,但無完善的設施;且土地為私有,除了開闢簡單水道外,蓄水池、陂塘及簡易攔河堰等其他水源都無法配合運用。因此成立「石門大圳輪灌工程處」後,將區內所有的看天田、旱田、茶園改為兩期作水田,並且把舊有的水利設施全部改善,並納入整體之配水系統中,使其發揮最高的灌溉效果,這是設置輪灌工程處的第一目標。
輪灌工程處的工作
  石門大圳完成以後,有很完整的灌溉系統,分別是大圳、支渠、分渠、小給水路。幹渠總長度27.498公里,支渠18條為107.61公里,分渠43條為174.024公里,輪灌小給水路則為1700多公里。石門水庫後期才成立工程處,施工期間兩年多,加上前期規劃測量的時間才三年多,等於是要在三年多的時間內趕辦完成。當時發包施工不是給包商,而是由軍工農墾隊做,農墾隊也屬輔導會,以前輔導會有榮工處專門做土木建築、農墾隊專門做水利農田改善。農墾處的施工人員每天要完成多少,規定得非常嚴格,工程處的人員在施工以前要先做範樣給他們看,他們做的時候則在旁監督指導,非常辛苦。
  做工程的之前要測量得很精密,如水圳高度一錯的話,水就爬不上去了;水利工程利用隧道經過坡地或河川下方時,是從兩邊同時挖,兩邊要碰頭的話,高度、方向都要正確,一不正確就密合不了了,所以精密地測量非常重要。在測量的時候,我們用的地形圖、地籍圖,都是日據時代所測。1/25000的地形圖有等高線、1/2400地籍圖有面積,我們拿這些圖出去測量的時候,發現幾乎是99%準確,好在有這些圖,節省了非常多的時間,否則要從頭開始測量地形、地籍,幾乎是不可能。測量時最重要是高低測量及方向測量,高低測量要根據水準標點,日據時代就設了很多水準標點,以淡水河平均海平面高為準,另外公路局、水利局、鐵路局等大的公家機關也有自己設大的水準標點,鐵路局是鐵路沿線、公路局是公路沿線、水利局則是各大河川點;另外地政局有三角網點,我們就根據三角網點與水準標點去測量。測量的時候,工程處要先派出測量隊,照水準標點的冊子找出水準標點,找到以後,從那點拉到灌溉區域,並且要自己設很多臨時的「假水準標點」。測到半途就知道對不對,高程有沒有錯誤,要如何知道是否正確呢?就要再看這附近還有沒有其他標高點,引過去核對高度;萬一附近都沒有,就close回到原點去。測量到最後,測量隊的人員都非常熟練。現在的測量儀器用電腦,只要距離對好,一下子結果就出來了。以前不是用電腦,比較早期的測量儀器叫Y4Level,後來改為A3半自動,我們測的時候已經是半自動的儀器,要擺得很平,標尺要靠得很準,拿標竿的人要拿得正確,測量才會準。尤其是轉點,轉一次錯誤就前功盡棄,所以轉點要很注意。還有一種是方向的經緯測量,最難的地方在於要把經緯擺平,垂心要正對垂心點,還要弄平,弄平以後要用放大鏡看游標,角度要唸到秒,點要打得很正確。測好的標點要埋的很深,才不會在施工時被挖掉。輪灌工程處所設的標點幾乎沒有錯誤,一年多以前測好的標點埋在哪裡,施工人員就照紀錄去挖出來。測量隊的工作是最苦的,進行一個禮拜以後,整隻腳都酸得抬不動,看到車子要載去測量就緊張。一天規定要測12公里,又不是直線,要轉來轉去,有時還要回轉。測量隊雖然幫我們準備便當,但便當飯很多、菜很少,而且沒有水喝,我們要向附近農民要水。有的農民很歡迎我們,待我們很好,但有的連儀器都不讓我們放,也不相信我們測量好、建好水路後,水會流過去。
  測量後畫設計圖,規定一天要設計一張圖。以前用75公分長的方格紙,就規定一天要設計滿這一張紙,一張圖還只能有二、三個剖面圖,畫不好馬上會被刷掉重來。所以那時天天都趴著畫圖,幾乎沒有動。當時用鉛筆,最高級的筆一種是日本三菱,另一種是美國的,要用這兩種鉛筆,另外還用三角形、丁字尺。一個人一大張桌子,旁邊擺著所有尺。我們最怕削鉛筆,因為要削剛好的尖度、細度不大容易。
  除了工程的測量與設計外,我們還要做分析調查。輪灌工程最重要的是要集中灌溉,必須先瞭解這21,926公頃的灌區土壤分佈情形。其實,土壤的性質在測量設計隊時就先調查清楚,輪灌工程處再根據土壤性質的資料計算用水量。這個地方的土壤有好幾種:粘土、粘壤土、植壤土壤土等等,粘土有10460公頃,粘壤土壤土及植壤土有7900公頃,壤土為3566公頃,每一種土壤的用水量都不同,必須將四種土壤的用水量分析研究調查清楚。接著還要計算田間需水量,田間需水量以土壤狀態及稻作用水期來算,算得每旬之田間需水量為一期作934公厘、二期作874公厘,總需水量為1808公厘。這其中要扣除有效雨量,而有效雨量是利用中營研究區、台中桃園實驗田的有效雨量利用水深、及石門灌區的雨量站之日雨量記錄分析出來,得出有效雨量為609公厘。另外,用水量估計1808公厘,輸水損失估算為13%。這些都是輪灌工程處很重要的分析調查工作。
  在考慮土壤種類、多少日灌一次、氣候因素、田間水深、田坵構造、地形因素及農民接受度後,為輪灌之容易調配控制,計算出來以50公頃為一輪區是最標準的分配,共有496個輪區,輪區下面再分4-5個單區。輪區界線以明顯的地形地物為準,土壤大致相同,土地利用現狀也大致相同,地形也要大致相同,且池塘分布要均勻且位於輪區之首,這樣工程數量較少。根據剛提到的地形圖與地籍圖,每一輪區50公頃就可以很簡單的畫出來。
  輪流灌溉以輪區為單位,當時調配的錯開時間是4-6天,集中灌溉一直輪下去。輪灌工程最重要的支線、分線、小集水路都是互相連接,才能互為調配。所以石門農田水利會的灌溉區域可說是全省最完美的一個灌溉區域,嘉南大圳雖然也有輪灌,但只是局部性,石門大圳光復後全省第一個輪灌設施,全部以輪灌來設計,渠道的流量、幹線、支線、分線、小給水路的流量,通通根據輪灌工程處的學理來計算。石門水庫一放水,幾分幾秒到達哪個支線、幾分幾秒到達哪個分線,通通會按照時間準時到。我記得民國53年開始放水,稱為試水期,我們派人去看幾個點,計算水到的時間,石門大圳一開始放水,大家就在那裏等,結果時間一到,水就到了,非常精準,大家都歡呼,所以輪灌工程處設計得非常成功。附帶一提,民國71-79年我到石門水利會當會長,水量的自動化管理也是我做的,水門有設電腦的水位紀錄,不管管理人員到哪裏,今天放水到某一個支線的斗門水量多少、水深多少、水有沒有到達,都可以用電話語音傳訊。假如颱風來了,水溢流,語音會一直警告水位超過,管理人員就要馬上跑去看。日本人來參觀的時候也很佩服,認為比日本還先進。另外有一種電腦操控水門開啟大小的裝置,但是不容易成功。失敗的原因是人民的公德心還沒到達,常常被人為破壞,還有遭受雷擊的問題,導致維修比新設還貴。後來我去做集集攔河堰,它的水量非常大,石門大圳的水只通過16.4C.M.S.,集集攔河堰的最大通過量是101C.M.S.,另外一條也有75C.M.S.。我那時就堅持不要設自動控制水門,因為成本太高、維修不易,後來我離開了,不知道最後有沒有這樣做。
  總而言之,輪灌工程處趕工了三年多,從規劃、測量到設計、施工,通通要完成,趕得每個人都瘦瘦的,沒有胖的。所以我說,輪灌工程處訓練出來的,每一個出去都是一流的工程師,各方面都懂了,後來在水利界都占有一席之地。
輪灌制的實施效益

  輪灌工程處最難執行的是實施輪流灌溉,原因在於農民的舊有觀念。所有的農民都認為,水稻就是要每天都要有水,不願意把水放掉,再來接我們的水,所以拼命蓄水。其實這個觀念如果能夠改變,可以節省很多水量、同時也可以增產。假設稻田是4-6天輪灌一次,4-6天後水深剩下一點點,土壤剛開始有一點龜裂的時候,水又再度灌進去,這樣一來日照時間多,水稻的根部非常紮實,產量反而多。我當水利會會長時,每次天旱的時候要求輪流灌溉,結果都反而增產,這就表示日照非常重要。台灣糧食不夠的話,執行輪流灌溉,起碼可以增加兩成。石門水庫未完成以前,桃園地區的稻穀的生產量一期作平均約4000-5000台斤;石門水庫完成,並實施輪灌後,原來的稻作增產非常多,達到8000台斤,甚至有到10000台斤的時候。這是因為石門水庫的水配合得好、工程設施好,另外石門水庫的水帶有肥料,所以稻米的產量增加很多。
未竟之業
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  原來這一區的灌溉系統,大部分是農民自設、引進溪水或雨水。尤其池塘很多,因為這裏坡降是1:40,農民就在低的地方做一個堤攔起來,變成一個三角形的池塘,日據時期桃園大圳工程時的池塘改建做得非常好。輪灌工程處將各地的大小溪流的簡易攔河堰通通改為固定式的攔河堰,採用塊石混凝土式攔河堰,稱為OGType。當時也提到應將其水量引入池塘,配合水庫之配水流等營運,但並未完成所有需要改善的部分,如池塘改善工程、攔河堰改設、引水路連接等,都有提及,但因為時間緊迫而未執行,所以後續的工作留給石門農田水利會。石門水利會的池塘有3100多個池塘,後來我當會長的時候,徵收完成1000多個,改善為500多座。池塘沒有全部改善完成,主要是因為沒有錢,另外少部分因為地主死亡、行蹤不明或持分不清,而沒有徵收完成。所以我常建議,池塘要盡量改善、配合水庫供水。石門水利會現任會長寫了一份「石門水利會灌溉因應及對策的檢討」的資料,也很同意我的看法。
  很重要一點的是,石門水庫只供應這個地方48%的水,按照我當時定的M5OperationRule,等於只給石門農田水利會年總用水量90C.M.S.–month,大圳最通水量16.4C.M.S.,其餘52%的水需要靠其他補助水源,如有效雨量、溪流、逕流量等等,才能滿足灌溉水量。照輪灌工程處原本的規劃,水必須納入池塘中來調節,也就是應該把池塘變成石門水庫下游的平面水庫,輪區灌好後,這個輪區池塘的水就可以利用聯絡水路使用到其他輪區。但是這些聯絡水路當時通通沒有做好,到現在還沒完成。前一兩個月,我跟監察院的幾個委員報告,我說這個未完成的工作應該要由政府負責。水資源是國家的,不屬於任何一個單位,而石門農田水利會是社團,半工半私的公法人,經費、工程都要政府來指導補助。如果政府能繼續完成這個未了的工作,等於多建一個平面水庫石門水庫經過幾次的颱風而有缺水問題,但是假如把池塘的補助水源做好的話,等於多了一個石門水庫,以後桃園新竹地區就不會再缺水了。這是我一再強調的,桃園縣政府非常重視我提這個意見,我也提了很多研究,請大家注意這個問題。
  另外,石門水庫現在的用途已經改變了。依照石門水庫的定案報告,石門興建的首要目標是灌溉,其次為公共給水、發電、防洪、觀光;現在反過來了,石門水庫最重要的變成公共給水。當時它配給石門大圳的水是16.4C.M.S.,公共給水只有0.9C.M.S.,現在卻變成要10C.M.S.以上,所以必須從石門大圳節約用水,才能供應給自來水。如果能把石門農田水利會灌溉區域內的補助水源改善好,可以節省很多水給公共給水,否則的話,人口一直增加,飲水量愈來愈大,桃園縣又是一個工商業的大縣,用水量非常多。自來水的公共給水也不要補助水源,因為補助水源大部分被庭污水、農業污水、社區污水、工業區污水給污染,所以我也一直呼籲政府,要研究如何防止污水灌溉渠道不應該作為排水溝、污水溝,但現在石門大圳的渠道90%以上變成排水溝與污水溝,污水也排入池塘,沒有一個池塘不被污染的。沒有排水溝、污水設備,污染根本防不勝防。我從小在楊長大,那一塊田被污染、那一塊怎樣變動,我都知道。石門灌區裡面所有的渠道,每一條我都走過,所以常常語重心長,向水利政府機關建議,請他們關心地方的事情。

1.本文引用自「97年度經濟部水利署文化性資產口述歷史委託服務計畫」
2.口述歷史係當事人對歷史之陳述,不代表水利署之立場。
 

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