2001臺灣十大土木史蹟甄選活動回顧

編輯小組 土木二 郭晉圻、鍾慕捷

臺灣在早年興建了許多土木工程,克服了物資缺乏、技術尚未純熟等困難,在歷史上留下的亮眼而不可抹滅的紀錄,也成為了臺灣的文明與社會發展極為重要的推手,其中有許多工程至今仍持續在營運、或者具有觀光景點的存在價值,值得人們去追思與更深入的了解。是故中華民國 (臺灣)的財團法人虞兆中基金會、中國工程師學會、中國土木水利工程學會、財團法人台灣營建研究院、台灣省土木技師公會、財團法人中興工程科技研究發展基金會等單位發起主辦「尋找台灣十大土木史蹟」徵選活動,包含陳振川老師和臺大土木文教基金會創辦人之一的曾元一校友也是活動評審和重要的幕後推手,本期內容特別回顧當年的活動,並就活動甄選出的十大土木史蹟一一介紹。

1. 淡水紅毛城

  紅毛城是位於新北市淡水區的一座古蹟。最早是在臺灣的荷西時期,統治臺灣北部的西班牙人於1628年所興建的「聖多明哥城」,在聖多明哥城遭到摧毀之後,1644荷蘭人於其原址附近將之重新改建,並命名為「安東尼堡」。而由於當時漢人稱呼荷蘭人為紅毛,因此這個城就被他們稱作紅毛城。自清領時期開始,紅毛城租用給英國作為領事館直至1972年。到了1980年,紅毛城的產權才轉至中華民國整府手中,並作為一級古蹟開方給民眾參觀。

  紅毛城古蹟共分為三個部分,分別為主堡、前英國領事官邸以及南門,其中紅毛城主堡是臺灣保存完整的建築物中最為古老的;而南門則是清領時期才建造的,也是古蹟區內唯一的中國式建築。紅毛城是內政部公告指定的國定古蹟,被視為臺灣現存最古老的建築之一。

(圖片來源:新北市光觀光旅遊網 )

2. 瑠公圳

  瑠公圳為清朝乾隆年間由墾戶郭錫瑠所興建、位於臺北的灌溉系統,在過去用於灌溉今臺北市東側地區的農田。現今已幾乎被填平或者荒廢,在臺北市區、新北市新店區內仍殘留一些水道。

  臺北盆地內雖然河流水源充足,卻因為河流的水面與地面間有落差而無法取用;郭錫瑠在探勘後發現新店溪上游水源可供利用,因此在清潭溪口附近開鑿水圳,以引水至墾地。至1940年代,臺北市發展迅速、產業結構改變,農田大量改建,因此不再需要水圳灌溉,瑠公圳漸漸被改建為道路與溝渠。

  瑠公圳現今仍存在多處遺跡,例如臺灣大學醉月湖原本即為以瑠公圳為灌溉水源的農用池埤。

(圖片來源:維基百科)

3. 新店溪上游水力發電設施 (桂山發電廠)

  桂山發電廠全名為臺灣電力股份有限公司桂山發電廠,位於新北市新店區,鄰近翡翠水庫管理局,目前管理共五處的發電廠,包括桂山機組、烏來機組、粗坑機組、翡翠分廠以及軟橋機組,總裝置的容量為11萬瓩。

  其中小粗坑發電所於1909年完工,是臺灣歷史上第二座水力發電廠,也是現役最古老的水力發電廠,建築受到巴洛克格所影響,以紅色磚造、大跨距的鋼骨桁架;桂山機組的建築室內構造及門窗保留日治時期的風貌,發電機也是昭和年代所製造的機器,並運作至今;而軟橋機組則位於新竹縣竹東鎮,水源取自上坪溪,可引水入寶山水庫,供給新竹科學園區工業用水,是目前臺灣發電量最小的水力發電廠。

(圖片來源:隨意窩)

4. 龍騰斷橋

  又名魚藤坪斷橋,原名魚籐坪橋,位於臺灣苗栗縣三義鄉龍騰村,為磚造橋墩、鋼鈑梁及桁架梁混合型式之橋樑。1999921大地震後,龍騰斷橋被指定為震災紀念物,苗栗縣政府於2003年公告指定為縣定古蹟。

  此橋的中央主跨為由美國技師Coopper Schneider所設計的上承式巴之摩爾式桁梁,其拱橋橋體的紅磚則採用丁順砌法疊砌,圓拱拱圈以六層紅磚砌拱;而南北端的橋臺翼牆則使用灰色石塊堆砌,與整座橋體的紅磚結構有所區別。

  龍騰斷橋於1907年興建完成,位於縱貫線鐵路間,跨越小型溪谷。在1935年發生的新竹臺中大地震中被震毀,而於1999921大地震發生時,又造成第四號橋墩上半部被震毀崩落,造成現今所看到的斷橋景象。

(圖片來源:交通部觀光局)

5. 阿里山森林鐵路

  阿里山林業鐵路(一般人又俗稱為阿里山小火車)為臺灣目前唯一仍在營運的高山林業鐵路系統。各路線主要位於嘉義市與嘉義縣境內。

  該鐵路是日治時代為了向外輸送阿里山林場所產出的林木而建設。在林場結束營運後,客運與觀光成為該鐵路的主要功能。在阿里山鐵路觀光化之後,其路線包括主線阿里山線以及兩條觀光用的支線眠月線以及祝山線。其中祝山線為僅提供觀賞日出之觀光客的特殊路線,也是臺灣營運時間最短的鐵路,在日出前後以外的時間並不營業;而眠月線在1999921大地震中受損,後來完成部分路線重建,卻又毀於2009年八八水災。

  阿里山鐵路有許多特色,包括螺旋形環繞獨立山、之字型的折返式路線以及沿途行經的臺灣最高海拔之車站祝山站與阿里山神木群,使阿里山鐵路成為臺灣獨一無二的一段鐵路。

(圖片來源:交通部觀光局)

6. 下淡水溪鐵橋

  下淡水溪,即今日之高屏溪,為臺灣流域面積最廣的河流,而因其河面之寬敞,溪流之湍急,使得日治時期人民往來打狗(今高雄)、阿猴(今屏東)極為困難且沒效率,但由於屏東平原土地肥沃、物產豐碩,而糖的產量又為一時之最,故雖工程危峻,但日本政府仍決定興建一鐵路橋來串連兩城、疏通貨物。

  花費百萬、耗時三年,鐵橋終於1913年落成,全長1,526公尺,屬於單線鐵道橋,橋樑上部結構以圓弧鋼桁架為主體,桁架高度15.1公尺,採普拉特式 (Pratt truss) 桁架形式;橋樑下部結構之兩側橋臺寬7.55公尺,高約4.5公尺,橋臺由混擬土澆置,外皮再圍護清水磚,轉角處以花崗石收邊;橋墩則為沉箱基礎,上部以紅磚砌造,墩體兩側圓弧面處則包裹花崗石,高9.5公尺,呈橢圓形以破水路。建橋的鋼樑構材皆為日本製造,再由高雄港、基隆港藉鐵路運來組裝,工事則多靠人力完成。當時是亞洲第一長橋,時稱「東洋第一大鐵橋」;亦為高雄與屏東之間第一條陸路交通和南北貨物運輸的重要交通要道。

  而於1983年臺鐵因安全考量興建了新的電氣化雙線鐵路橋,原本的下淡水溪鐵橋於1992年停用,並於1997年經由地方文史人士爭取下被列為國定二級古蹟。

 

(圖片來源:轉角的吃喝玩樂)

7. 彰化扇形車庫

  彰化扇形車庫建於1922年,由於以前蒸汽火車的機車頭並無法如今日的電聯車雙向皆有駕駛艙,故各機務段皆需設置轉車臺才可使車頭轉向,日治時期於在臺北、新竹、嘉義、高雄、高雄港皆有設置扇形車庫,但目前僅存彰化一座,也是彰化縣定古蹟。

  車庫建築物以調車轉盤為中心,朝車庫方向以99度分散,總共有12股道,現今仍有維修車輛的作業持續進行中,並能見到車輛駛入轉車臺的運作,是現今六座扇形車庫唯一留下的活歷史。

(圖片來源:bobowin旅行攝影生活)

 

8. 烏山頭水庫

  烏山頭水庫建於1930年,屬嘉南大圳最主要的水利工程之一,也是臺灣早期的水庫系統之一,主由日本的水利工程師八田與一規劃,興建的主要目的為嘉南平原的農作灌溉。水庫位於曾文溪支流官田溪上游,利用臺南市官田區、六甲區、大內區、東山區間的低窪谷地為集水區,水源取自曾文溪上游大埔溪,為一個離槽水庫,進水隧道穿越烏山嶺至官田溪上游,長三千多公尺。

  烏山頭水庫主壩採「半水力淤填」式構築,在壩堤中心用細小混凝土截水心壁外,大部分用卵石、圓礫石、碎石、沙、粘土來構築土石水壩,用粘土的不透水性材料倒置在中心壁兩側,並以強力的射水使粘土向心壁中心流動,粘土隨著沖水的滾動於沿途沉澱,造成顆粒均布良好的不透水心壁,不用人力、機械來砌築,是臺灣唯一採取此工法的水庫,也是目前僅存之半水力沖淤式土石壩結構。在當時整個水庫工程可說是聞名東亞,其中最艱難的工程為堤防岸壁送水口,及埋通烏山嶺之地下引水隧道。

  原先烏山頭水庫以烏山嶺引水隧道,將曾文溪的水流引入官田溪流域的烏山頭水庫。曾文溪之進水口稱為「東口」,烏山頭水庫的出水口則稱為「西口」。國民政府遷臺之後,於烏山嶺隧道東口上游之興築曾文水庫並取其尾水串聯運轉,兩者相輔相成。曾文水庫亦提供烏山頭水力發電廠水源。

(圖片來源:烏山頭水庫風景區)

9. 日月潭水力發電工程

  1930年代起,由於中日戰爭開戰,日本的治臺方針從「工業日本 農業臺灣」轉變為「工業臺灣 農業南洋」,大力興建臺灣的工業基礎建設,而電力之供給又是工業之必需,而在臺電所興建的諸多發電所中最為重要的莫過於長年提供臺灣過半電力的日月潭水力發電工程。

日月潭水力發電工程,是1930年代臺灣最大的水力發電計畫,該計畫自1919年動工,於1934年完工,工程係以濁水溪為水源,以天然湖泊日月潭加高堰堤成為貯水湖,將湖水引至日月潭西側的門牌潭後,利用落差320公尺之水力來推動發電機,而產生10萬千瓦的電量。

當時「日月潭水力電氣工事」完工前係「火主水輔」時代,日月潭水力電氣工事開始營運後轉為以水力發電為主的「水主火輔」時代,且持續到臺灣戰後時期的1960年代為止,尤其在1934年完工起至1950年代,日月潭發電系統的發電量佔全臺灣百分之七十以上。而從國立臺灣大學林鐘雄教授曾說:「如果沒有日月潭水力,臺灣沒有現在」一番話中可知其對臺灣經濟之重要性。

  

(圖片來源:日月潭國家風景區管理處  中央通訊社)

10. 霧社大壩

  霧社水庫興建於臺灣日治時期1939年,原設計為97公尺高的混凝土重力壩,但1941年太平洋戰爭爆發,戰事日益劇烈,無法繼續施工,遂於1944年停工,僅完成全部壩體的6%,而輸水管、廠房、水輪機、發電機全部安裝完成。戰後臺電受美援協助,委由美國墾務局重新設計大壩,將日本人原先設計的直線形壩改為拱壩,下接壓力隧道及鋼管至萬大發電廠,裝置有豎軸法蘭西斯式水輪發電機二部,容量為207,700瓩,在19535月重新開始動工,1957年霧社水庫完工,一號機及二號機開始蓄水發電,整體工程於19608月興建完成。

  值得注意的是,美國內政部墾務局墾務局將日本人之直線形壩改為拱形壩時未詳盡調查,在即將完工時遇到不良的壩座 (自上游面往下游看右側的山脊30度斜插入壩體,而山脊伸入霧社溪,在壩體處是山脊最薄處,故為不良壩座。),只好挖掘至良好岩盤,挖走的體積與壩體體積相當,多花費18個月,而壩體90度轉彎,才確保了結構之穩固。

(圖片來源:林炳炎 巫術或技術:霧社大壩戰後復工之技術轉變

結語

  臺灣早期經歷清領、日治與國民政府統治,有許多重大的民生工程建設,雖於今日看來可能難度不高,也有些早已廢除、不再使用,但在當時的臺灣乃至於東亞皆屬偉大的成就,它們孕育了後代許許多多的人,解決了許多沉痾已久的民生問題,造就我們今天所能享有的一切方便與舒適;瞭解諸類工程對此地區民生之貢獻與其存在之價值,並藉由展現其工程品質與長期之功能,使社會大眾瞭解土木工程之價值,實為土木人之驕傲與所樂意肩負的使命;藉由此次介紹,盼有更多人投入發揚與保護土木史蹟之工作。更多有關臺灣十大土木史蹟甄選活動的故事亦可見維基百科的介紹