2014年9月10日

野地旅0608:水利規劃試驗所參訪[台中霧峰]


  *水利規劃試驗所的水工模型試驗研究中心內,這是集集攔河堰的水工模型。

  此次自然災害課程戶外實察最特別的地方,是參訪位於台中霧峰的水利規劃試驗所,早些時間,研究室裡一位學長的碩士論文,有到水規所來借用一些圖資,當時已經參訪過水規所的水工模型試驗研究中心,但剛好那一次我沒有跟到,所以趁著此次機會,到水規所來一探究竟。

  水工模型試驗研究中心是一個占地不小的區域,裡頭有許多等比例縮小的水工模型,舉凡我們所知道的重大水利建設,大多有在此處先行模擬過,例如曾文水庫的排淤隧道、集集攔河堰、石門水庫排沙隧道、員山子分洪道等;每個模擬可以控制水量、更改水利工程設計,以水的物理性流動方式得出最好的設計結果。以下用照片展示當日我們有參觀的水工模型。


  *水工模型試驗研究中心。


  *簡報室中由水規所的一位課長解說業務內容。


  *水工模型試驗研究中心的試驗場一隅,照片左側的是曾文水庫排淤隧道模型,人群聚集處則是員山子分洪道水工模型。


  *曾文水庫排淤隧道模型。


  *課長講解員山子分洪的設計,並實際放水給我們看。


  *員山子分洪的入口,中間有一個凸起可以有效降低隧道口的「躍水」高度,以免破壞隧道結構,或是讓水濺出水道。


  *員山子分洪道下游側的水閘門與基隆河河床底的固床工,也都有特別設計。


  *集集攔河堰的水工模型,左邊的橫梁可以移動,用以測量整個河道斷面各個位置的流速變化。


  *另一個水工模型(忘記是什麼了),河道的底質是沙。


  *石門水庫排沙隧道的水工模型,為了真實模擬,把整個水庫庫區都做出來了。


  *一位研究人員示範將充滿混濁泥沙的水倒入水庫庫區內。


  *可以發現混濁的水在水庫底部擴散,密度較高,稱為「異重流」,並不會擴散至水庫表面,因此無法利用現有洩洪的方式排砂。


  *若在水庫下方設置管道,利用虹吸管的原理抽取底部的異重流,則排砂速度非常的快且有效。且水工模型中設置了不只一個排砂隧道模型,用以測試排砂隧道設置位置,到底在哪裡,排砂效果最好。

  花了一點時間,一群學生們好奇地看著這些水工模型,各自拍照、聽著解說。這些水工模型的製作與實驗,雖然可能要耗費不少金錢,有的較大規模的實驗,甚至得花到百萬元台幣,但如果能在實際施工前,就了解到最佳的施工方式,以避免後來的持續補強或改建,節省下來的經費應該是相當可觀的,例如石門水庫的排砂隧道,現在要單獨興建,其施工難度跟花費金錢應當是超越了建壩時一併興建的耗費。

  當然,這裡的試驗有著人定勝天的感覺存在。身為一個地理人,就是要對自然環境更為謙卑,這些水工模型可以給我們另一方面的思考,但仍不能忘記,人生活在自然界中,是渺小而脆弱的,這些工程雖然可以改善生活,但真正的永續必須靠著大家不斷的自省,才有辦法達成。

  最後,在水規所旁的堤防上,拍張合照,為這次特別的旅程留念。


  *水規所外河堤上合影。


2014.05.02造訪
2014.09.10完稿



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