埤圳簡史

竹東圳的歷史與新生

前言

農田水利署新竹管理處目前灌溉面積約六千二百餘公頃，而竹東圳灌溉面積即達八百公頃，約佔總灌溉面積的13%之譜，並兼具提供民生用水（自來水公司員崠淨水場）與工業用水（寶山水庫供應新竹科學園區）之水源外，在其上游竹東軟橋里附近利用圳路落差在軟橋地方設置桂山水力發電廠，是一座迷你小發電廠可供竹東地區用電，為非農業灌溉利用水源之特例。

竹東圳全長約21公里，以汲取頭前溪上游支流上坪溪水為水源，自上坪攔河堰取水口起，穿過軟橋里後；圳路進入一號隧道，此間以十三座大小隧道、六座水路橋、三座虹吸工及明暗渠等不同型式結構物，蜿蜒穿行於竹東丘陵東北麓；途經員崠子、資源莊、上公館、大窩、菜窩園及油車窩，至三重埔南方約1公里處止。源源不絕地將上坪溪水源引經竹東地區，流入寶山一號水庫，造就圳路的綺麗風光、遍地良田及聞名世界的科技奇蹟。

歷史的回顧

竹東圳在民國15年（西元1926年）(日本大正十五年）由竹東地區二重埔地方仕伸林春秀先生（照片一）出錢與集資，並與地方人士共同協力下，聘請日本技士動工興建，其主要目的為汲取上坪溪水源，並利用早期由日本人興建之軟橋發電廠（原建於民國八年，利用灌溉渠道流量落差發電之小型水力發電廠，其容量為100KW之法蘭西斯式橫軸水輪發電機二部，於第二次世界大戰後因機件故障而毀棄，復於民國八十一年間恢復供電，目前整治為觀光休閒區）銜接引用渠道作為導水路，施工歷時二年有餘，於民國17年完工通水，灌溉竹東地區農田灌溉面積達530公頃，受益面積達800公頃。

在歷經六十七年之歲月及台灣經濟環境的轉型，由農業、工業至高科技的產業發展，原導水隧道設計規劃功能已無法滿足現今社會之需求，且其結構經長時間之沖刷及隧道坡降不足而造成淤積現象。原始隧道斷面為馬蹄形設計，隧道半徑為0.8~0.835公尺，側壁和仰拱為混凝土結構，頂拱則依地質條件有混凝土砌磚、全混凝土和無襯砌三種型式。經由歲月的侵蝕和環境的改變，竹東圳導水隧道結構在持續淘刷與地層擠壓作用下，逐漸顯現抽心、變形及坍塌的現象，致使全圳最大輸水量僅剩約1.28CMS，且亦有因地質不穩而造成斷水現象。

整治工程的緣由

寶山水庫為離槽式水庫，所以必須借道竹東圳來輸水。竹東圳因為以前是人工開鑿，經過數十年的沖刷，也因為隧道內的坡度不足，常常滿灌致使竹東圳抽心坍方，所以影響了通水；因此農業部農田水利署新竹管理處黃會長炳煌在民國80年(西元1991年)就預見新竹地區因為科學園區的崛起及人口的增加，用水量必然增加，必須要做竹東圳的改善工程，所以開始著手爭取經費來興建，在民國82年(西元1993年)取得水利局與農委會的同意，連同後續追加的三號虹吸工及圳路週邊綠美化工程，共分八期由十家營造廠商努力之下，前後達十一年之久使告完成。

整治工程的內容

• 規劃單位：
亞新顧問工程公司
• 設計單位：
  1. 亞技工程顧問公司（第一期）
  2. 巨大工程顧問股份有限公司（第二期）
  3. 亞新顧問工程公司（第三期）
  4. 中興工程顧問股份有限公司（第四~六期及後續工程）
• 施工內容：
隧道改善4354公尺、渠道改善4200公尺、三號虹吸工改善、明渠加高及綠美化工程等。（詳表）
• 標準斷面：
分為挖掘隧道及明挖隧道二種。（詳圖）
• 工程經費：
約新台幣2.5億元

整治工程之特殊性

• 為兼顧施工期限及用水需求，全部改善工程採用分年分期方式進行。因需考量員崠進水場及寶山水庫之水源之供應及配合水利會之斷水期，每年可施工工期最多僅60日曆天。
• 隧道斷面均為馬蹄形斷面，各隧道之淨高約1.5~2.2公尺、底部淨寬約1.3~1.6公尺，故並不適合一般施工機具進出且隧道已使用超過六十年，地質狀況不穩定。
• 隧道內之出土及進料僅能用小型鐵牛車搬運，且只能單向進行，無法同時進出土料。
• 斷水後各隧道內多少都會有積水之現象，對運搬作業及機具之維護保養造成相當大之影響。
• 部分施工段地質條件惡劣、地質狀況無法事先預知，工地突發狀況甚難預測且搶修不易。
• 停水期限過後後需即刻通水。
• 舊有混凝土結構破除不易。
• 枯水期水源不足工期臨時被迫縮短等。 茲將各隧道施工時所遭遇之情形描述如下表：

各隧道施工時所遭遇之情形描述

各隧道施工時所遭遇之情形描述

隧道別	施工時所遭遇之情形描述
1號隧道	原未設計適當隧道支撐，因遭遇小型頂拱或側壁坍方，延誤工程進度甚鉅，經改採新設計理念施工，配合施工豎井，於民國九十一年完成改善工程。
2號隧道	岩體品質甚佳，隧道開挖面自立性亦佳，施工甚為順利，於民國九十一年完成改善工程。
3號隧道	通過員崠淨水場、中油資源莊等房舍下方，隧道頂部覆蓋較淺，穿過地層岩性變化大，湧水不斷，加以施工長度最長，舊結構上方岩質鬆散，施工期間遭遇開挖斷面湧水與頂拱抽坍，後經固結阻水灌漿處理、加強臨時支撐及背填灌漿處理，於民國九十二年完成改善工程，為最後完成改善之隧道。
4號隧道	長度較短，有便利之施工道路，岩體品質亦佳，施工尚稱順利，於民國八十七年完成改善工程。
5號隧道	長度甚短，惟通過典型順向邊坡坡趾，舊隧道結構嚴重受壓變形，順向坡再經隧道開挖擾動，造成隧道側壁擠壓坍方，考量邊坡與山體不穩定性，部分隧道段利用明挖回填工法通過，配合H型鋼擋土支撐以及邊坡緩衝帶設置，於民國八十八年完成改善工程。
6號隧道	部分舊結構厚達80公分，施工破除困難度甚高，加以礫岩與砂岩接觸地帶常發生大規模抽坍，經採加強臨時支撐配合鋼肋間距縮小與抽坍空洞採逐層逐次背填灌漿處理，方能克服阻礙完成改善工程，亦為困難隧道之一，於民國九十一年完成改善工程。
7號隧道	長度較短，地質條件佳，施工尚稱順利，於民國八十九年完成改善工程。
8、9號隧道	長度較亦短，地質條件亦佳，施工順利，於民國九十年完成改善工程。
10號隧道	洞口段覆蓋較淺，遭遇明挖回填腹地不足之困擾，缺乏前進支撐開挖設計，影響施工進度，所幸施工長度較短，經竹東工作站積極協調用地，施工尚稱順利，於民國八十七年完成改善工程。
11號隧道	洞口段覆蓋亦較淺，惟採明挖回填或先撐後挖工法處理設計，施工尚稱順利，於民國九十一年完成改善工程。
12號隧道	穿過砂頁岩互層組成之地層，因層面接近水平，頂拱大型岩塊大量坍落，採加強臨時支撐配合鋼肋間距縮小及即挖即襯工法處理後，於民國九十一年完成改善工程。
13號隧道	穿過覆蓋甚淺之回填地層，故以明挖隧道與挖掘隧道搭配施工，因工作場地與施工道路通達，除明挖段遭遇雨水侵襲，增加處理工期外，施工順利，於民國八十九年完成改善工程。

結語

竹東圳導水隧道在改善前最大輸水量降到1.28CMS，改善後最大輸水量達3CMS。整治後對於地方整體發展有著極大的貢獻，就經濟效益而言，近期內竹東圳輸水量足夠提供農業灌溉、員崠進水場和寶山一號水庫源水需求外；另隨著使用者付費與水源移轉合理補償觀念之提昇，藉由原水費、建造物使用費、搭配費及加強灌溉管理費等收入，促使農業部農田水利署新竹管理處有更充裕之人力與物力完成工作。

竹東圳導水隧道的更新之意義，象徵著先民開墾拓荒的精神，在時代進步的巨輪下，能夠賦予它新生的價值，喚起「人與水」親密之記憶，宣揚飲水思源的精神和鄉土人文的價值。

施工相關資料