台灣自來水公司

第七區管理處

98 年度

澄清湖水庫「淤泥砂清理研究報告」

研究單位：澄清湖給水廠

研究人員：許進丁

研究期程：97 年 8 月至 98 年 5 月

目 錄

壹、前言

1.1 澄清湖歷史的淵源

1.2 淤泥砂生成的因果 1.3 水庫淤泥砂的問題 1.4 評估與衡量

1.5 計畫緣起

1.6 區域概況

1.7 計畫區位及範圍

1.8 工作內容及項目

貳、計畫概要

2.1 工程效益

2.2 其他效益

2.2 清理作業

參、創新或成效卓著之計畫案例

3.1 各工法適用性的分析比較 放乾開挖外運法

構築平台開挖外運法

受土船轉運法

水面輸送帶搬運法

挖泥船管排法

3.2 創新工法介紹

(1)機具介紹

(2)施作工序安排

3.3 問題與對策

(1)施工中遭遇困難描述

(2)解決方法

3.4 環境之影響

(1)施工中與施工後對庫區環境、當地居民生活之影響

(2)有無環境污染情況

肆、計畫具體成果

伍、執行檢討

陸、後續加強推動措施

柒、預期執行目標

7.1 規劃定期每年清淤

7.2 加強施工作業要求

壹、前言

1.1 歷史的淵源

在古早先民過海來台開墾落戶的時候，人們給予澄清湖的原名叫做

「大埤」，這是屬於一種小規模 集水塘池 的型態，源係由曹公圳支流

的其中之一，在當時地形環境以及本區土壤質地，和務農給水需求取得

最方便的位置，以及等等種種因素綜合的情形之下，逐漸建構生成這片

美麗的水域，這個集水區原本的用途，僅僅為調節農田作物，莊稼的灌

溉功能而已。

自清朝將臺灣割讓給日本之後，當時高雄一帶仍屬人口稀少，加上

地處市區邊陲，湖區沒有很大的改變，一直到了二次大戰的前夕，民國

二十九年〈1940〉日本據台末期，日本軍隊發動太平洋戰爭，臺灣本島

擔當扮演日軍南洋戰場重要的補給據點，建設在大高雄地區的部份軍事

生產供應機構，瞬間需求大量供水，是故為供應軍事單位，修理維護軍

事機艦器材，和重工業的用水需要，日本軍方要求地方政府，開始將更

多原水引入澄清湖中，並增建各個相關的功水設施，以做為支援高雄 西

甲一帶的工業所用，澄清湖水庫的身份，亦算是自此正式誕生成形，那

時每日的出水量約僅八千公噸左右。

民國三十六年〈1947〉台灣光復之後奉省令成立「高雄工業給水工

務所」，開始整修設備，恢復供水，惟大部分土地被附近居民佔用濫墾，

樹木多被砍伐，大量泥沙淤積，每日出水量不足 1 萬公噸，僅維持聯勤

兵工廠，台灣鋁廠及台肥等工業用水。

迨至民國四十一年〈1952〉，政府為配合經濟建設發展，因應工業

用水增加需要，及人口續增故更見用水增加，乃將工務所改制為「台灣

省高雄工業給水廠」，隸屬於省政府建設廳，為台灣公營事業之一，於

是大力投資，整頓建設，擴建水源，增加供水設備，出水量日增至 4

萬公噸。

民國四十三年後〈1954〉，給水廠業管單位將被屯駐國軍和百姓佔

用的土地漸次收回，並與農村復興委員會（今之農委會）合作造林，辦

理水土保持工作及建築堤岸道路等，以達到涵養水源及防止水源被污染

的目的，未及 10 年，因努力建設的結果，整個水源區的環境日漸美化，

不獨在水處理方面進步良多，而整個水源區的環境亦隨之日趨美化，漸

為外界人士所注意，並因擴建開掘時發現許多水中貝類，種類豐富異

常，便將大埤改名為「大貝湖」，更添其美麗的色彩，並以環境園林化

為目標開始規劃，因為澄清湖的天然條件優良，加以水土保持良好，風

景怡人 候鳥雁鴨群聚，水底牧草搖曳魚兒穿梭，多種貝類繁生之美名，

早在民國四十四年遊客就已經絡繹不絕了。

澄清湖天然條件優越，環境清幽，加上水土保持良好，林木花卉不

斷培植，湖光山色更顯秀麗，民國四十五年〈1956〉11 月先總統 蔣

公巡視水廠時，對湖區之整理與管理曾與嘉許，並面諭繼續整建，以爭

取國內外人士前來遊覽。嗣後，台灣省政府主席周至柔先生指示其列為

台灣三大特定風景區之一，民國四十七年〈1958〉12 月台灣省觀光事

業委員會將之定為觀光區，並於民國四十九年〈1950〉九月一日正式開

放。截至同年十二月底，四個月之間的遊客人次，就已達到二十一萬人

次，創造了台灣各個風景區遊客與營收的新紀錄。

到了民國五十二年〈1963〉，先總統 蔣公南巡駐蹕湖畔「澂清樓」，

對湖區風景清幽，波平如鏡，至為喜愛，每於公餘泛舟湖上或策杖步行，

對湖區建設亦時予指示，並奉賜名為「澄清湖」，旨在啟迪國人以澄清

天下為己任，寓意深遠，因此，廠名亦於民國五十三年〈1964〉年的三

月二日，澄清湖的「高雄工業給水工業局」改名為「台灣省澄清湖工業

水廠」。

到了民國六十三年〈1974〉1 月，台灣省政府遵奉行政院之指示，

成立「台灣省自來水公司」。將原省及地方經營之 128 個水廠合併經營，

俾能擴大供應全台自來水及工業用水，開發水源，增加供水設備及投資

與管理相關之事業，當時總管處理下，分設十一個區管理處，負責管理

高雄市、高雄縣、屏東縣和澎湖縣的自來水事業，處址設於澄清湖。

而目前澄清湖設有高級淨化供水廠，負責生產作業，日供水量達近

四十萬噸，湖內的蓄水量約為四百萬餘噸，是高屏地區重要的水源供應

之一；而觀光方面則有專設的觀光課負責遊客的服務、營收與管理工作。

1.2 淤泥砂生成的因果

要探討澄清湖水庫，應如何來規劃執行庫中水域，淤泥砂必需要

予以清除的這個長遠任務型課題，宜先研究是為何會造成淤積這件事

情，沉積物的由來，生成的原因，過程和條件，將來會有甚麼延續性，

以及在未來面對各個大自然不同的現象時，將還會發生那些的各種可

能性情況。

1.台灣島的生成

地球板塊學說是 20 世紀地球科學最重大的成就，其中推測台灣島鏈

形成可能的過程，似為約在 600 萬年前，原來屬於呂宋系統的海岸

山脈，隨著菲律賓海板塊向北移動，且逐漸隱沒到琉球群島弧溝系

統下方，以約 45 度角方向，斜插入中國東南邊緣之大陸斜坡，並將

此地原有之地殼物質抬撞成山，此造山運動稱之為蓬萊運動，至今

仍在持續進行，而此碰撞前緣作用力最強，山也抬的越高，所以造

成中央山脈側翼之變質岩帶。這個原因就是澄清湖的位置、土質、

和淤積物的遠因。

『地形』

台灣由 79 個大小島嶼所組成，地理上包含了台灣本島，13 個圍繞

本島的其他小島和台灣海峽中的澎湖群島。另外一個離本島比較遠的釣

魚台群島則在台灣島的北方，約 150 公里處，這些島嶼都分佈在亞洲大

陸棚(continental shelf)的邊緣上，在台灣本島海岸外海底斜坡約以一

比十的坡度急降，在離岸約 30 公里處的太平洋水域海水已經深約 4000

公尺 。

台灣本島為一高山島，形狀如紡錘，又如甘藷，北端向北北東方向

延長，中部及南部則逐漸轉向正南，呈極緩之弧形。山地大致呈一高原

狀山地，由數個平行山脈而成，並稱台灣山系。其最高者偏於東側，為

台灣島之脊梁，稱為中央山脈。脊梁山脈之東為海岸山脈，脊梁山脈之

西，在北部，分別為雪山山脈、加裡山山脈；在南部，玉山-阿里山連線

以南，則分別為玉山山脈與阿里山山脈。中央山脈與西側山脈之分界在

北部及南部均為台灣的主要大河流，因此在地形上很容易辨認出來，如

在北部，中央山脈與雪山山脈的分界為蘭陽溪，在南部則為荖濃溪。但

在中部，即南湖大山-大壩尖山連線以南，玉山-阿里山連線以北的地區，

則主要是以主要河流的支流為地形上的分界。

『氣候』

我們居住的台灣，天氣和氣候主要受季風影響。夏天吹西南季風，

冬天吹東北季風，因而造成各地區不同的氣候。在雨量方面，中南部夏

季雨量較多，冬季就很少下雨，北部則是全年有雨；在氣溫方面，北部

氣溫比南部低，而高山氣溫又比平地低。在天氣變化上，四季中以春冬

的變化較大，夏秋兩季天氣變化較小，不過當颱風來襲時，可就是風雨

交加的天氣了。

台灣四面環海，西鄰東亞大陸，東為廣大的太平洋。雖然地處亞熱

帶，四季不像北方大陸那樣分明，但是冬季，當源自西伯利亞寒流來襲

時，常常會出現 10℃以下的低溫，在三千公尺以上高山瑞雪可見；到了

夏天則在太平洋副熱帶高氣壓控制之下，天氣炎熱異常，35℃以上的高

溫更是常見，時而還有來自熱帶海洋的颱風侵襲，因此以氣象萬千來形

容台灣的天氣變化實不為過。加上本島獨特的地形，中央山脈縱貫南北，

成為天然屏障，更增加氣象變化的複雜性，也因此隨著不同的季節變化，

產生了一些特殊的天氣現象；其中有些現象，先民已有了入微的觀察，

並給予相當貼切而有趣的名稱，流傳至今。例如「火燒風」、「落山風」、

「西北雨」、「瘋狗浪」

『河川』

台灣主分水嶺偏東，所以河流東短西長，一般而言，具有下列特徵：

河身短、坡度大、水流急，最長的濁水溪長僅 186 公里，而坡度則達四

十六分之一。枯水期的時候水量小，常成為野溪，不適合航行。洪峰流

量十分龐大，面積兩三千平方公里的集水區域，經常出現每秒一萬立方

公尺以上的洪水量。河流含沙量大，如濁水溪因而得名。河階、谷中谷、

嵌入曲流、隆起沖積扇等回春地形顯著。

『水庫』

台灣為一海島，四面環海，屬亞熱帶季風區之氣候，氣候溫暖潮溼，

年平均雨量達 2,510 公釐，為台灣水資源之主要來源。過去台灣之水資

源政策主要係以興建水庫或大型水資源設施為主，近年來水利署之水資

源基本策略已修正為以調度管理為優先。台灣目前現有大小水庫約 40

多座，密度相當高，另有大大小小的水壩和堰堤多座。台灣的水庫庫容

量均不大，水庫總容量約 22.43 億立方公尺，有效容量約為 20.51 億立

方公尺。

台灣的水庫、水壩和攔河堰堤都隸屬於經濟部水利署管理和調度，

水利署成立北、中、南三區水資源局，以加強區域內水資源統籌調配管

理，增加水資源的利用效率。

2.土壤岩石的分怖

我們都知道，集水區需要在不透水層的環境之下，才易於留存，

人類固然可以用非自然的方式集導水流匯聚成塘，但若地質條件不

佳，終難成就大事，在台灣而言土壤種類之豐富，幾居世界之冠。

台灣地區各種土壤之生成

我們在台灣的西部農耕土壤中，常見到 A 與 C 層同時存在，或只

見到 C層, 或 A, B,與 C 層同時存在，這表示已有不同化育程度之土壤

之生成。例如由大河沖積所生成的沖積平原之土壤可能只有母質層 (C

層)，但如經過耕種以後則可生成 A 層; 如經由化育作用（自然風化及

淋洗作用）下，則化育物質（通常指有機物、鹽類、粘粒、鐵、鋁、錳

等物質）會由土壤上層往下移動，最後在下層沈積而生成不同特性之化

育層，稱為 B 層，因此有不同類型之 B 化育層之名稱。因此，由 O、A、

B 層等三層次之不同種類之排列與組合，就可分類成幾百種不同之土壤

類型。目前為止，在已調查之農耕土壤就有 620 種土壤，在已調查之山

坡地土壤就有432種土壤，而目前正在調查之高山森林土壤亦可能有300

種土壤以上，預計台灣共有 1300 種土壤之土壤。

臺灣地區土壤之種類，大多依美國農部 1949 年所設立之系統來

加以歸類，再依臺灣地區特有之土壤特性及性質加以命名而成。主要

以 "土系" (soil series) 為土壤分類基本單位，通常以地名加以稱

呼，如平鎮土系、淡水土系、鹿港土系、林邊土系、瑞穗土系等;並以

「大土類」或「土類」稱呼臺灣地區之主要代表性之區域性土壤，但

似乎不很適當，因為其名稱主要係由土壤母質來源或剖面的顏色及其

特性來命名，亦是較老的命名方法，以往大家常聽到的名稱，如石質

土、灰壤、灰化土、崩積土、黃壤、紅壤、黑色土、老沖積土、新沖

積土、混合沖積土、鹽土、臺灣粘土等，都是由民國 40 年被許多人

沿用至今之稱呼。但這些名稱均是美國於 1960 年代以前所建立之土

壤分類系統下所使用之名詞，有其不適切及困擾處，因此現在已大都

不為學術界使用，但一般農民仍在使用，主要原因是依據土壤的顏色

及土壤之母質直接稱呼，非常容易了解與溝通，但在土壤肥培管裡及

學術研究上常造成困擾。

美國農部於 1975 年建立新的土壤分類系統 (Soil Toxonomy)，

此分類系統係由六個分類綱目 (Category) 所組成，最高級綱目為土

綱 (Soil Order)。簡單地分，一般臺灣地區土壤可分成下列幾個土

綱，其特性簡述如下：

1. 有機質土(Histosols)：在深度 10 公分以上有大於 20% 以上之

有機物（或大於 12% 以上之有機碳含量）之土壤，主要分佈於高

山湖泊中或其旁邊之土壤。彰化縣之快官地區有此土壤。

2. 淋澱土(Spodosols)：有一由有機物與鐵、鋁結合之物質被水由上

層土壤帶至下層所形成之淋澱化育層者，大都在砂質地之高山平

坦地區，有強烈的淋洗作用。阿里山地區及水里的山區有此土壤。

3. 灰燼土(或火山灰土，Andisols)：含有火山灰特性之土壤（如土

壤很輕，無定型性質很多，對磷吸附力很強等特性），主要生成

於火山地形之陽明山國家公園內。

4. 氧化物土(Oxisols)：土壤已經化育很老(幾十萬年以上)，土壤中

僅剩餘氧化鐵、鋁等性質者，土壤肥力很低，B 層有一氧化物層

生成者 ，大都在紅土臺地上。如桃園縣埔心、南投縣埔里、屏東

縣老埤等臺地之紅壤。

5. 膨轉土(Vertisoils)：在土層一公尺內含有 30% 以上之粘粒（直

徑小於 0.002mm 者之土粒），會隨水分多寡而呈膨脹、收縮之特

性者，濕時地面突起，乾時龜裂者。在臺灣東部之石雨傘地區有

此土壤。

6. 旱境土(Aridisols)：臺灣地區實際上沒有乾旱氣候條件，應無此

土壤，但因此類土壤包含鹽土，故臺灣西南部沿海地區之鹽土仍

可概略歸併為旱境土。

7. 極育土(Ultisols)：在高溫多雨情況下生成的土壤，在 B 層中有

一粘粒洗入聚積的層次(黏聚層)，因此特別粘，由於強烈淋洗，

故肥力低。臺灣地區之丘陵臺地上之紅色土壤大都屬此種土綱。

8. 黑沃土(Mollisols)：顧名思義，此種土壤是又黑又肥沃，土層較

淺，肥力高，主要分佈在臺東縣的成功一帶。

9. 淋溶土(Alfisols)：此類土壤與極育土性質類似，但由於淋洗程

度較極育土弱，或是農民在極育土上施用大量之肥料而使土壤較

肥沃，因此土壤肥力較極育土高，大都分佈於臺灣西部主要沖積

平原耕地中，為臺灣地區農業生產之最大產地之一。

10. 弱育土(Inceptisols)：顧名思義，此種土壤為由母質弱度化育生

成之土壤，有明顯之土壤構造與顏色轉變，因此稱為"構造 B 層

"，為臺灣西部主要農耕沖積平原之土壤，或台灣丘陵地上之主要

土壤，為臺灣地區農業生產之最大產地之一。

11. 新成土(Entisols)：由母質化育生成之最年輕土壤，大都分佈於

高山陡峭地、河流沖積三角洲河口、新沖積平原等地，通常土層

很淺或整層無變化，土壤非常肥沃，也是農業生產主要分佈土壤

之一。

河流地形的種類

河蝕地形

位在高原、山地地區，或是處於幼年期的河流，侵蝕作用最強，易形成

峽谷和瀑布。

一、峽谷

河流流經高山高原地區，由於坡陡流急，下蝕力特強，常形成兩岸谷

壁陡峭、谷地狹窄的地形，稱為峽谷。

二、瀑布

河流主支流的交會處，因主流的下蝕力大於支流；或河流流經軟硬岩

互層的地區，因差別侵蝕，軟岩部分的下蝕速度較硬岩為快；或遇斷

層通過，均可形成河床落差很大、近於垂直的瀑布地形。

河積地形

河流中下游地區的堆積地形，以山麓沖積扇、氾濫平原及三角洲等地形

為最主要。

一、 山麓沖積扇

河流由山地進入平原時，因河流坡度變緩，流速銳減，大量泥砂、石

礫隨之堆積，因谷口狹窄、谷外開闊，河流於是向平地作扇狀展開，

形成扇形沖積地面，稱為山麓沖積扇，構成扇面的物質粒大疏鬆，導

致河水於扇頂即行下滲，扇面一般缺乏水源，地下水至扇端再呈帶狀

滲出，形成湧泉帶。

二、 氾濫平原

當洪氾時期，洪水常越過平常的河道向兩側溢流，泥沙隨洪流到處堆

積，形成低平的氾濫平原；河道兩側，堆積較旺盛，常形成高於平原

的天然堤防。為防止水患，常加築人工堤防，堤後為耕地與聚落所在。

若遇山洪暴發，堤防潰決，往往造成重大災患。

三、 三角洲

河流注入海洋或湖泊等穩靜水體，因已接近侵蝕基準，所攜細沙黏土

在河床堆積，致使河道多變，在入口處形成三角狀的低濕沖積平原，

稱為三角洲。三角洲上常因地勢過低，排水不良，成為沼澤區。

河積地形由於自然條件的差異，常導致不同的土地利用型態。如位在

沖積扇面上的礁溪鄉阿蘭城一帶，砂礫遍布，河水下滲，以果園旱作

為主；位在氾濫平原上的宜蘭市辛子罕、七張一帶，則因土壤肥沃、

取水方便，發展成重要的稻作區；至於位在三角洲的東港附近，因沼

澤遍布，多已開闢成魚塭，發展養殖漁業。

河蝕與河積共同作用的地形

一、 曲流

河流受地面傾斜程度、岩層軟硬不同等因素影響，河道常呈彎曲。

在河道彎曲處，兩岸水流能量不一，一側因水流較急，侵蝕力較

強，致使河道不斷後退，形成凹岸；另一側則因水流較緩，堆積

較盛，致使河床平淺，形成凸岸；由凹岸與凸岸共同形成的地形，

稱成曲流。

隨著曲流的發育，河道的彎曲度逐漸增大，致使河水截彎取直，

穿越曲流的頸部，形成曲流截斷。

二、 河階

河流因流量增大、搬運物減少、地盤上升等因素，下蝕作用增強，

河水在舊堆積面重新下切，形成新的河床，使原有的舊河床成為

高出兩岸的階地，稱為河階。若侵蝕基準再度下降，又會出現新

的河階；多次的下切作用，可能造成多層的河階地形。

台灣主分水嶺偏東，所以河流東短西長，一般而言，具有下列特徵：

河身短、坡度大、水流急，最長的濁水溪長僅 186 公里，而坡度則達

四十六分之一。枯水期的時候水量小，常成為野溪，不適合航行。洪

峰流量十分龐大，面積兩三千平方公里的集水區域，經常出現每秒一

萬立方公尺以上的洪水量。河流含沙量大，如濁水溪因而得名。河階、

谷中谷、嵌入曲流、隆起沖積扇等回春地形顯著。

短促流急

台灣南北長 394 公里，東西寬約 140 公里，山脈縱貫南北，超過海拔

3000 公尺的高山約有 200 餘座（王鑫，民 69），海拔高度 100 公尺以

下的平原地區只佔面積的 31.3﹪，尚不及 1/3，100 公尺至 1000 公尺

之台地及丘陵佔 37.2﹪，1000 公尺以上之山地佔 31.5﹪（紀水上，

民 87）。所以河流短促流急，以台灣主要河川為例：

起點高程：140 公尺至 3997 公尺（有七條起點超過 3000 公尺）。

主流長度：46.94 公里至 186.40 公里（只有六條超過 100 公里）

主流平均比降：1/15 至 1/295（只有四條小於 1/100）台灣主要 21 條

河流的流域面積共約 24000 餘平方公里，佔台灣面積 68.4﹪，代表台

灣河流的特性：坡度大、洪水時流速急、破壞力也大。

洪枯水量懸殊

台灣各地平均年雨量，大致在 2000 公釐以上；澎湖地區因受台灣地形

雨蔭效應，其年雨量僅有 1000 公釐左右；台中、新竹以至高屏一帶亦

為少雨地區，年雨量約 1700 公釐左右；台灣北部和台灣東岸地區在

2000 公釐以上；至於北部有雨港之稱的基隆與處颱風路徑要衝之蘭

嶼，此兩處年雨量均在 3000 公釐以上；玉山已在中層雲以上，故其年

雨量均在 3000 公釐左右；其他山地區域年雨量均在 4000 公釐以上；

台北縣火燒寮平均年雨量達 6569 公釐，而其最高雨量曾達 8408 公釐。

（紀水上，民 87）台灣各地雨量分配大都以梅雨季和夏季雨量為主。

含沙量高

台灣河流上游的集水區多屬較新的岩層，他的特性是：容易風化、容

易被水侵蝕；又因為坡度陡峻，暴雨時地表逕流流速大，地表土壤沖

刷激烈。又因為台灣位於地震發生區，歷年的地震常產生大量的山崩，

例如發生於 1999/09/21 的集集大地震，導致草嶺清水溪被崩落的土石

掩塞，而生成草嶺潭；中橫公路的大量山崩以致大甲溪溪水土石、砂

石遽增，暴雨來時溪水濁度增加，數度影響飲用水的正常供應。幾場

的暴雨也常引起山崩情形，這些原因都會使河流的含沙量高。

台灣 21 條主要河川實測記錄最大懸浮含沙濃度在 2388ppm（東港溪潮

州站）至 753353ppm（二仁溪崇德站），相當於每立方公尺渾水中有 2388

公斤至 753353 公斤重的泥沙。

面積廣大的平坦地面，高度在海拔 100 公尺以下，分布在近海及河流

下游兩側；主要是經由廣闊河床，上游帶來之沖積物甚多滿下游之堆

積慢慢形成。

綜合以上尋訪匯集的資訊報導所述，大略可對大自然，本來在澄清湖

置放了那些會 生成淤積 的因素，以及現在經由導水管，自大樹高屏

溪流域引水來到澄清湖水庫時，會有那些不同性質的 淤積成份 會跟

著流入澄清湖水域中，因而產生沉澱。

1.3 水庫淤泥砂的問題

底泥性質

行政院環保署 78.12 曾發表﹝水質及底泥改善計劃調查報告兼評

估工程及經濟可行性並研擬最佳方案﹞一文中敘述到，澄清湖之

湖底地形，類似平鍋之淺平形狀，湖底原為微碎物質〈Silt〉之

堅實構造，但因水質污染而變成黑色膠狀腐泥堆積在湖底，厚度

推估約 30 公分以上。對溶載濃度來說，湖上表層面幾乎全部近於

飽和濃度，但在將近底泥時即開始減少濃度，亦即自底泥上 10 公

分以至底泥之範圍內全部呈無氧狀態。底泥層之外觀為稀膠狀黑

色腐泥，既無氧且處於強度環原狀態，經底泥分析測知，污泥濃

度〈MLSS mg/l〉及灼熱減量〈ML VSS mg/l〉化驗分析，顯示湖

底全域均已超過污染指標所定之 VSS/SS=5%之規定。

另依據「澄清湖及鳳山水庫淤泥清除規劃」（84.12）之調查採樣，

在澄清湖二十個計畫採樣點中，取上層及下層 底泥進行物理(比

重、含水率、濕密度、粒徑分析；液性限度及塑性指數等)及化學(有

機物含量、化學需氧量、總氮、總磷及導電度等)試驗，上層底泥

分析結果，有機物含量為 5.28%，總氮為 1.06mg/g-soil，總磷為

0.53mg/g-soil，含水率為 59.93%。而下層底泥有機物含量為

4.70%，總氮為 0.79mg/g-soil，總磷為 0.37mg/g-soil，含水率則

為 52.55%。結果顯示上層底泥有機物含量、總氮、總磷及含水率

等均高於下層。

另根據民國八十九年行政院環保署「河川環境水體底泥整體調查監

測計畫」，88 年 11 月及 89 年 1 月份分別於澄清湖進水口及九曲橋

進行底泥採樣分析，分析項目包括粒徑分佈、理化分析及重金屬含

量分析，其中理化由分析結果中，顯示底泥中有機物含量為

1.17%~2.31%。另外，九曲橋採樣點之含水率、總氮及總磷含量都

明顯高於進水口採樣點之分析結果。

由歷年個研究結果顯示，澄清湖底泥有機物含量有逐年降低之趨

勢，民國八十九年「河川環境水體底泥整體調查監測計畫」之底泥

採樣分析中有機物含量為 1.17%~2.31%，與民國七十八 7.98%、

民國八十三年之 7.2% 及八十四年之 5.28%相比較已大幅降低。此

主要係因澄清湖水庫執行曝氣工程及澄清湖外部污染減低所致之

功效。

淤泥重金屬含量多寡，將影響浚渫泥處理及處分方式之選擇，澄清

湖水庫以畜牧(養猪)及生活廢水等有機污染為主，重金屬污染可能

性較低，惟重金屬具累積性，污染源中微量之重金屬，經長時間沉

澱累積後可能達到某程度之污染。

底泥對澄清湖水質之影響

澄清湖的水質污染來源可分為外部負荷及內部負荷。外部負荷係因

澄清湖的主要水源高屏溪受到來自工業廢水、蓄牧廢水、家庭污水

及廢棄物、遊憩污水等點源性和降雨逕流等非點源性的污染所導

致。而內部負荷則為水源中的溶解性或非溶解性污染物，進入湖中

後經物理作用(如沉降)、化學作用(如氧化還原)及生物作用(如藻

類及浮游生物的利用)後，吸附累積於淤泥內；若湖中底泥經擾動、

生物活動、化學環境改變、細菌的厭氧分解及其他環境條件的改變

後，會使底泥中污染物釋出而污染水質，此為內部負荷。這些外部

及內部負荷若持續增加，則會造成澄清湖湖水營養鹽含量太高，藻

類大量繁殖，形成優養化現象而使水質惡化。

至於影響底泥釋出之因素有水中溶氧、PH 值、溫度、底棲生物及

水流擾動等因素，例如水之厭氧狀態促使底泥釋出磷；PH 值增高

會降低吸附作用，使水層中磷量增高；溫度增加亦將減弱吸附作用

而釋出磷，水底出現大量底棲生物時也會始磷釋放速度增快。此

外，對水深且小之湖泊，上述條件更加敏感，會使釋出作用更加發

達。

比較進二年來，高屏溪取水口、澄清湖進水口及湖內之懸浮固體

物、氨氮、總磷及總氧等水質參數，顯示澄清湖湖內之水質略優於

高屏溪取水口及進水口，但其值仍偏高。民國七十九年「澄清湖湖

底淤泥清除研究」中曾討論若曹公 之水體中總磷完全去除，則澄

清湖之總磷濃度約在 20ppb 左右，表示在無營養鹽進入時，澄清湖

底泥之營養鹽仍會釋出使澄清湖發生優氧化現象。

1.4 評估與衡量

處於管理維護澄清湖水庫職責的立場，面對的只有以最佳方案，

最有效益的選擇，最節省的投資報酬，和最沒有不良後遺症的遠

程考量，全力以赴。

1.5 計畫緣起

澄清湖水庫位於高雄縣鳥松鄉境內，係一離槽水庫為一天然湖泊後

經過人工規劃而挖鑿整治成之水庫，具有蓄水、觀光 等功能，澄

清湖水庫於民國 49 年開放為觀光區，並一直列為台灣著名

的八大名勝，這裡的風光美景在國人 及 國外來台觀光中，永遠有

著重要的 指標性紀念與記憶。

此空照衛星圖片，係於半湖放乾清淤時攝取，現今網站供摘的照片尚無更新版

在此圖片上，分隔水域的那條白色直線是一條土質堰堤

但現在已經隨著該期工程結束時，依合約規定拆除運離，今已不復存在。

1.6 區域概況 澄清湖水庫兼具有蓄水公共給水與觀光功能

1.供水功能：

高級淨水場已於民國 92 年 10 月啟用，供應大高雄地區民

生高質用水，設計處理量每日 45 萬噸，係全國最奈米級

的淨水處理單元。

2.觀光功能：

全省 12 個區處中，只有本處設置觀光課負責風景區的營

運、管理。園區以自然、樸實、寧靜的風格聞名中外，素

有「大高雄地區的後花園」之稱。

除原有園區內八景之外，尚有蔣公行館座落其間，先總統

將公位於山丘地下之作戰指揮中心，於民國 82 年委託民

間公司保留原地形風貌，以秘密隧道改建為「海洋奇珍

園」，展示深海奇特生物。另得月樓亦於民國 91 年委外

經營咖啡館及藝術展覽館，提供給民眾休閒遊憩場所。

為回饋社區亦開放澄清湖觀光區，晨間免費供民眾入園運

動，及免費方便鳥松鄉民出入澄清湖。

3.國內首創奈米級高級淨水處理設備：

根據環保署及本公司，歷年來委託研究調查顯示，影響高

雄地區自來水口感之因素主要為臭度與硬度，如未經煮

沸，則臭味為主要因素。因此為提升自來水在口感、味覺、

硬度等適飲性品質，於澄清湖、拷潭、翁公園等三處民生

用水淨水場，增設處理能力每日約 71 萬噸之高級淨水處理

設備。

這三座是國內首創，也是全世界最具規模之高級淨水處理

設備，參考各國之經驗，以傳統處理設備結合前、後臭氧、

結晶軟化、生物活性碳吸附及超微細氣泡浮除、超微薄膜

過濾、奈米薄膜過濾等高科技技術。

4.全國工業重鎮，工業用水佔大宗：

本處服務區工業用戶佔很大比例，除有林園、大社等石化

工業區外，還有楠梓、高雄等加工出口區，及最大用水戶

中鋼公司（每日 30-40 萬噸）。

目前大高雄地區每日出水量 160 萬噸，工業用水 35 萬噸，

由鳳山水庫供應，約佔總出水量之 22%。

5.海洋都市潛力無限：

高雄市為南台灣的都會核心，為台灣的第二大都市，擁有

高雄國際小港機場及世界排名前十名的高雄港。而在這個

城市裡擁有高鐵、捷運、鐵路運輸及高速公路的交匯點，

儼然形成一個涵蓋陸、海、空四通八達的交通網，而如此

便捷的交通運輸形成，也為大高雄帶來了繁榮與成長。

而這一個擁有山、海、河、港的環海資源之海洋都市，是

台灣絕無僅有的都市，其大量之用水需求，除可為本公司

增裕營收，創造盈餘之外，還有本處所供應高級淨水場處

理之奈米級高品質自來水，亦可藉此機會提高國際形象。

澄清湖集水面積 358.5 公頃，水位標高 18.00 公尺，滿水位面積

111 公頃，總容量 4,120,000 立方公尺，有效容積 3,374,000 立方

公尺，最高水位標高 18.00 公尺，正常水位 17.50 公尺，最低水位

標高 14.60 公尺。

目前澄清湖水庫主要水源直接抽取高屏流域地面水，係來自高屏溪

在大樹的攔河堰，由經濟部水利署南區水資源局管理。

利用可充氣和洩氣原理的橡皮管，製作成可控制的阻水堤壩，造成

高屏溪的水位發生高低落差，然後截取河水將之引入欄河堰內的池

中，供給本廠抽取。

大樹欄河堰埋設口徑 3200、2200、1750 公厘等導水管直接抽入澄

清湖水庫。

長久以來，澄清湖水庫一直默默的消化屯積著，隨自高屏溪管引進

高濁度砂石及淤泥，日積月累下來 水庫內的淤積淺灘愈來愈多。

原水品質亦因此變的非常不穩定，時而藻類會因日照充足產品優養

化，加上水庫淤沙積嚴重時，亦常常影響淨水功能 汛雨及颱風山

洪暴雨，已經造成大片淺水區域，湖中供水區域性的種種隱憂已然

成形，且日趨嚴重，開始發生不良影響，將來隨時會因為突然受到

豪雨侵害，而造成損及大高雄地區的供水安全。

1.7 計畫區位與範圍

民國 91 年 11 月經行政院核定澄明水庫底泥清除計畫，由本公司南

區工程處 承辦澄清湖水庫的清淤作業，清理方式因澄清湖廠為大

高雄地區主要水源在無替代水源且不能影響供水情況下，自三亭欄

勝至豐源閣築堤分兩區施工，以容濬渫及放乾分別清理，這個第一

階段歷時了兩年，共清淤外運土方 38 萬立方公尺。

經楊秋興縣長視導建議，並呈請上級核准辦理，93 年 12 月在同區

域再向下開挖加深的作業，伺後第二階段按合約規定要求，共計清

理湖底淤積土方 76 萬立方公尺，經過兩次的開挖運離，共計增加

水庫蓄存水量 114 萬立方公尺，對大高雄地區供水，已有著極大

的助益。

本工程因為有了這二階段的開挖清運，使得這半個湖區確實的達到

了水質淨化的作用，而且也帶來澄清湖觀光遊客們，一個更亮麗清

雅的視界，加上湖畔滿園細心培育出的翠綠，更使觀光區應有 怡

情美觀賞心悅目的效果。

是故在澄清湖地區執行清淤作業，實在有著比在其他湖泊水庫清淤

時，具備了更大更多的社會功能和意義。

本次二階段放乾清淤，開挖之舉措，有招致近鄉許多百姓，不顧自

身安危，無視勸阻擅入湖中撈捕漁蚌，增添許多無法預料的安全危

害，和因放乾湖水，造成水域中的水族魚蚌蝦蟹，生態浩劫大量損

斃情事。

此種作業方式除花費甚鉅不符投資成本，製作隔水土質圍堰時，要

自他處購置級配砂運至水庫，倒入堆填後工畢再挖起運離。變成四

重費用，抽水機油料維修成本昂貴外，本廠用錢向南水局價購來的

原水，因要配合施工需求，被大量排放流失更所費不貲，且為等到

水庫底土乾涸後才能外運，使得工期時程變得很長，同時也破壞生

態景觀，及土方外運時，造成很多的 環保污染、路損復原、民怨

抗爭、及妨礙交通等情形，但總的來說還算是成效卓著。

反觀自澄清湖 環湖路邊的 ，三亭攬勝這個景點，到得月樓、水廠

內的七處辦公室、洩水工延伸到取水口、繞到傳習齋前、蔣公行館

周邊，因為地形環境，及出水口 取水口 的水流因素限制關係，這

個半邊湖區沒辦法以放乾的方法來開挖的區域，一直引人憂心忡

忡。

因此本廠各同仁，仍在不停的遍尋研擬更多之最佳最有效的方法，

期許能儘速具體達成 駆淤淨水 美化水質 的重責大任。

澄清湖水庫未執行放乾開挖區域

1.8 工作內容及項目

近三年來歷經海棠、珍珠颱風、0609 水災及碧利斯、凱米等的颱

風連續侵襲，颱風期間因高屏溪流域山洪暴雨，高屏溪攔河堰原水

濁度激增，故攔河堰之原水挾帶大量泥砂進入澄清湖水庫，澄清湖

水庫原水濁度高達到了 16,800NTU(含砂量特高)，造成澄清湖水庫

洩水工週邊積泥砂嚴重，嚴重的阻礙水庫原水進入淨水區，大高雄

地區供水瞬時受到影響，水質安全更加堪虞，極需立即辦理淤泥沙

清理作業，這個計畫目標在於儘速將近年來的入侵淤積砂泥，快速

抽出外移，力使原水能順利暢通的供應淨水廠作業，絕不能讓大高

雄地區有無水缺憾之苦。

一、 在不能放乾庫區湖水開挖的限制條件下，加上有鑑於前階段傳統抽

砂船的作業功效不彰，導致第一次採取的工法是自岸際以工字樑，

構築一條水中的路橋，以供重機擊入鋼板樁來導流濁水遠離取水口。

二、 同時藉挖土機以橋路進入湖區淤積灘時，將近距離的大多數淤砂土

泥，直接挖取置入載土卡車，

三、 然後再經過湖區園內道路，將挖掘出來的淤泥，運到澄清湖水庫觀

光區低挖地區暫存。

為因應緊急措施，帶來了作業時濁度升高及各個機具噪音大，影響

時間長，湖區內運載溼泥的卡車所來回行徑的路面，發生嚴重損壞

需要花費重整鋪設，且架設入湖構橋的租用建拆成本費用過高，及

造成塵土飛揚，行車遊客安全，棄土點濕土整地不易等不良情形。

四、 在民國 94 年 6 月 9 日突然而來的超級豪大雨，來自攔河堰的高濃

度含泥濁水，迅速在兩日之內又沿著洩水工，出水口管線尾端處，

堆積起高高的淤積土面，且不斷向四方延伸擴展。

所幸有前期規劃構建完成的鋼板排樁，阻止了大部份的淤土濁泥，

免使切斷湖中取水道深槽，但是淤積土面的高度，在水中還是造成

了短流的現象，混濁的原水自洩水工出水口冒出後，高濁度的泥水

直接就逕往流向淨水廠的取水口，造成淨水廠淨水設備作業極大的

負擔，當時災況幾已造成供水危機。

本廠因於探災期間，在大樹攔河堰處，曾見水陸兩棲挖土機，在搶

救攔河堰高屏溪中的水流阻塞，經與南區水資源局商議，緊急調度

其中一台到洩水工區域，負責打通流水路線和解決短流泥水亂竄之

情形。

五、 在連夜疾速運調這種水陸兩棲使用的挖土機，進入澄清湖水庫之

後，首先進行的工作是自洩水工沿著邊牆挖掘出一條水底深槽。

打通出一條引水導溝，制止泥水的漫流情形，把最混濁的來水，導

往側邊環流的牆堰，不使短流再影響取水口的進水作業。

同時亦將魚形噴水口周邊，短流造成的淤積阻礙取水口的高灘地打

通，使得湖區原有較乾淨的存水，能夠順利的深流向淨水廠的兩個

取水口處，立即大大降低了取得原水的濁度，確保住大高雄不會停

水的隱憂。

貳、計畫概要

目前湖底淤積泥之來源，主要還有 降雨造成之地表土壤沖蝕流失、

高屏溪水源挾帶之懸浮固體物及藻類死亡後之各式各樣的沉積形

成。94 年 7 月 20 日高屏溪曾因受山洪暴雨影響，水庫原水濁度高達

16,800NTU(含砂量特高)，造成澄清湖水庫洩水工積泥砂嚴重，阻礙

水庫原水進入淨水區，大高雄地區供水受影響，安全堪虞。因此為減

少底泥中營養鹽之釋出作用，降低湖水水體之負荷，避免自來水水源

進入澄清湖後，再次遭受污染，故辦理本項計劃，以有效解決澄清湖

水庫因底泥產生之水質污染問題。

本計畫主要係為清除澄清湖水庫底泥上層之有機淤泥，經量測 有機

淤泥深度約 40 公分。惟水庫洩水工附近淤積最為嚴重，故本計畫設

計清除至少約 1公尺以上之底泥厚度。

在許多施行細則限制，及環境保護顧忌因素日增的情況下，取撿本廠

僻遠淨水池區邊緣，一處雜林凹谷濕地，將之以就地取材構工，土建

沉澱池的擋泥高堤，以避開樹木來整掘為坑，如此覓獲到淤土最佳的

暫時存放地點，不但能同時解決所有棘手的問題，且此法除能達到大

量淤泥容積，並有公正公開公平之效益，施作廠商無法以少報多，工

作進度也易於掌控監督察查。

這個方法 是先完成陸上沉澱池的空間，在埋設排泥管線 採取以重型

兩棲挖土機，在水中依序逐區協挖底土，先拋鬆集中再將之絞爛，然

後直接餵交強力抽挖泥船以管線輸離，

這種方法除作業噪音小外，沒有污染環保問題，也不會有路損或妨害

遊客安全的顧慮。

全工程在直接水中清淤的情況下，第一次在 95 年度 3個月內，清除

了湖區水底 4 萬 1 仟餘立方公尺的淤積砂石，第二次 96 年度 6 個多

月中，又清出 8萬餘立方公尺。

2.1 工程效益

本計畫完成後，已減少水庫底泥中營養鹽（氮、磷）釋出，降低水庫

優養化現象，並減少消毒副產物 產生；另增加蓄水容量約 12 萬立方

公尺，有利水源調配及自淨作用。並改善大高雄地區供水品質，減低

高級淨水處理成本。延長水庫壽命、提高防洪功效，環境保育與泥砂

再生利用、提升各目標功能以及確保大高雄 300 萬民生用水。

2.2 清理作業

澄清湖水庫淤泥砂清理，為避免再破壞道路，及危害遊客安全，已

採用水路排管運輸淤泥砂為首要之選。

利用水陸兩用攪拌式挖土機配合抽泥(砂)船，再以輸泥管線架設方

式，利用浮筒夾管線兩旁，產生浮力作用，抽取淤泥砂至存放區，

抽送距離長度約 1公里左右，挖取深度平均約 1 公尺以上。惟水庫

淤砂清理中，所有工程都不得影響淨水廠之淨水操作，與造成污染

湖水情事。

參、清淤方式分析比較

3.1 各工法適用性的分析比較

本廠檢討已依水庫浚深清淤作業的方式，在目標為達成增加水容積

量的前提下，以各種不同的工法來做優劣比較。

(一)、放乾開挖外運法：

優點：

1.水底高程易於測量規範，實際清淤數量計算容易

2.開挖完成後，湖底平整，無高低不平的坑洞

3.湖邊坡堤可順時予以整補修護

4.增加蓄水區蓄水功能，無直接必要關鍵性

缺點：

1.必需抽排之湖水，是為有價購回之原水，這樣棄水來清淤

雙重損失過鉅。對自來水公司立場投資成夲太重。

2.排抽水時程長，湖底爛泥未乾前無法作業，耗時四年才完

成，且因存水減半，期間有供水不及的任務陰影。

3.有天候風雨的影響，曝曬時又有不良氣味及魚屍蚊蠅飛

揚，妨礙環保要求的檢舉顧慮。

4.工地安全控管不易，任意就擅入湖區採取漁蚌，時有傷亡

安全責任的不預期壓力。

5.外運而來築堤的阻水圍堰土質規定難以判定，倒入水中以

後，完工時收方不易完全清畢，此舉與清淤目的之希求又

相抵觸。

6.完工後留在水底的圍堰殘土，在水底會形成土台丘狀高

地，當日後發生水位降低時，反而變成為阻止後水流往取

水口的障礙物，如此清淤之後雖然增加了總體容水的深

槽，但等於仍然沒有保證具備支援供取水的能力，變成事

情只做了一半的情形。

7.現今自洩水工至取水口的環境地形限制，已不可能執行外

運來土入倒進湖區，再次施作圍堰放乾開挖的作業

原因：

A. 洩水工出水口之原水必需繞道長流，以使大部

份的懸浮土沉澱，如此才不會造成淨水廠的沉

澱池，發生大量污染

即使同意泥水直接流入淨水沉澱池，此區因為

地形的關係，仍無法再用圍堰的方式放乾清

淤，因為至少要再做兩條新的長距離圍堰土

堤，如此所投資的費用更鉅。

B. 若要圍堰需外載來土甚多，因距離面積和深度

都太多太大，在此缺土恐慌之際，實無法預判

要用多少錢來買才夠。

C. 湖區中後端之深窟蓄水，仍然無法有效前供，

倘停廠開挖，兩年內大高雄地區，將影響民生

供水勝甚距。

D. 總之相關費用甚鉅，所會發生的問題將牽連甚

廣

結論：

評估澄清湖水庫，已不適合再採用放乾開挖工法來執行清淤

(二)、構築挖掘平台，開挖外運法：

優點：

1.挖掘重機因有堅實橋面，在加長挖斗手臂情形下，可做最

大作業範圍內的深度挖掘淤積土石的工作

2.直接將挖掘出的淤積土石，裝上停在重機後方橋面上的卡

車運離。

3.作業速度快，成效幾乎立即可見。

缺點：

1. 租建施工構台橋面的費用，比清淤土方數量的價格高出

甚多，簡單的說此項清淤費用，許多都在租借費用上化

為無有。

2. 重機長臂以外的區域均無法挖掘到，水中平台上的挖土

機，接力盤回的淤土，大多流往旁邊他處區域再行淤積，

成效不彰。

3. 架築構台時，有受限於水底土質水文的情形，並非處處

可到，構築橋道愈長花費愈多，施工安全顧慮愈高。

4. 架築構台需時甚久，需佔用工作腹地堆置樑材，嚴重妨

礙原有正常日習作業，作業環境不易整潔，破壞性甚強，

復原費用亦隨增加。

5. 架構橋路及打樁拔樁的作業，每輛載運淤土的載重車和

空車行來行往，奮力爬坡均長時間造成巨大噪音，影響

甚巨。

6. 卡車因載運直接出水的淤泥，土中所含濁水沿著路徑滴

落，污染環境清洗不易，難維潔淨安全，造成遊客民怨，

且廠區內已無適當處所，來暫行置乾後再外運，如果如

此執行，費用會更增加許多。

7. 除要顧慮路損修復費用及遊客安全，澄清湖園區內外週

邊，塵土飛揚花草變色，不但影響觀光品質及植物生長，

更使疲於應付民怨和環保單位。

8. 清淤土方因上車時，仍屬有液態土的情形，甚難時時逐

一攔車來進行測量，無法絕對鑑定確實出方。

9. 傾倒棄土區仍需另批重機，如推土機 挖土機 小卡車來

整地造坑，並將來土不斷向四方移堆，才能維持清運卡

車繼續不停傾倒，因淤土含水過高，不會堆疊，只會溢

流，倘不將之再行堆移排放，卡車無法進場卸土，如此

這些重機又是一項支出。

結論：

此工法經研議，已不符合投資報酬，租用橋道鋼架款，比較

清淤款高出甚多，且對環境危害甚大，復原費用和相關各單

位間權責難分，不適再次採用。

(三)、受土船轉運法：

優點：

1. 在不能以道路運送的情形下，藉水路來將挖起淤土來回

載運到岸邊堆放，再用另外的兩三台挖土機，挖出接力

向四方堆放。

缺點：

1. 澄清湖水庫區，目前無此岸際可供上岸轉運堆土地點

2. 此工法費用甚高，且有船油外洩污染湖區顧慮

3. 受土船的吃水與載土量成正比，目前淤土情形根本 無

法行船。

4. 此法僅適台灣大型河道採用。

(四)、水面輸送帶搬運法：

優點：

1. 在水面上的重機可將挖起土方，直接置上輸送帶，運到

棄土地點堆置。

2. 工作速度應極迅速，且可減少淤土水份上岸。

缺點：

1. 輸送帶動力無法架設，難以控制流路，浮台重量比、所

需尺寸數量、週邊器材均無，工作風險極大。

2. 泥水污染湖水濁度會很嚴重，難以防範，且需先期架構

沉澱池的高架作業，租用購置的花費都難以估計。

3. 運行路線無論水面或陸際，都會絕對性的妨礙觀瞻。

結論：

目前雖思意甚佳，但事實與執行面無法配合，在水面架設輸

送帶，現今無前例可借鏡，施作費用亦無法估算，最終成效

不明。

(五)、挖泥船管排法：

優點：

1. 可以最小的代價，來達成確實清淤移置土砂的目的。

2. 幾無牽動周邊任何不良的影響因素，無環保、民抗、噪

音、氣味、衛生、安全、糾紛。

3.計量計價公平公正公開，有目共睹無爭議性，各項之租金

花費，較他種工法低出甚多。

4.可於清出土方集中累積到一定的數量，乾燥到一定的程

度，然後另行專案發包委商處理，或引國土移置法，交付

鄰近之高雄縣市政府來安排運離，確保實行採運各有專

業，不使延誤 清淤任務的執行時效。

5 因本廠堆土區面積有限，梯次進行清淤反而能有助於規

劃堆放作業的安排。

6 不會只清除淤土到某一些近岸地方而已，對水深及全區

域面，都比較有十足成效。

缺點：

1.清淤施工時程長，受限於參與挖泥船的數目種類，與管徑

大小不同，決定每日的輸出量多寡。

同一時間內參與施作的船隻愈多，清淤量區自然愈多愈

大，但相較費用亦然倍增。

但若同時排出沉澱池的溢水太多，反而會造成濁流再污染

的情形。

2.施作期間一如其他的工法，有暫時性的觀瞻影響。

3.2 創新工法介紹

綜合前述作業經驗，澄清湖水庫的底泥，自水面而下分為：

一、 浮泥層：為一種似水似漿的泥沫，有浮力般的在水面下底

土上游移，有時會堆積的很厚，約 2公尺多，一

整片形成長形的伸舌狀，尤其在淨水廠的兩個取

水口周邊，特別明顯。

此時更輕的濁水會直接自其上流過，迅速造成取

水濁度過高的情形，最好的方法是優先將之清

除，加深水流空間，如此就能立即改善濁度過高

的情形，但此舉與蓄水量增加沒有關係。

二、 軟土層：這種軟泥像似麵糊，有讓人深陷的作用，在水底

不會小面積的移動，但會整片整面的傾滑，因為

濃度太高，抽泥幫浦及排泥管常易被這種軟土在

輸送管中，造成堵塞停機。

三、 硬土層：這也是外來的沉積物，因淤積作用的過程中，泥

與細砂等物混合，重新排列組合，加上水壓的重

量，和大小石子垃圾在內，連挖土機掘斗的鋼牙

都常變形斷裂，而且磨損鋼鐵力極強。

四、 底土層：澄清湖未形成水域前的原有土壤，色澤黃棕是一

種不透水層，基本上 這是本清淤施工挖掘的極

限，不宜冒然深掘。

對應這種情形，台灣一般所見的抽砂船是為抽砂性質的工具，其利

用抽水幫浦的原理以吸管式的吸抽方式，常只能將浮泥和軟泥小部

份抽吸排離。

而且必需勤換地點，以強力管口水刀的配合來沖刷水底，因此底土

會被抽吸成一個個大的深坑凹洞，常常花費的油錢比抽出的土方還

貴，成果十分不理想。

故長時以來，業者都只願以日計價，而不敢以完成抽取後集中的實

際土方來計價，如此對需清淤的單位，非常的沒有保障。

現今在澄清湖水庫引進的新工法，基本上係為特殊機具作業上的優

勢，由於此批美製疏濬專用的器材，是針對清淤泥土石而設計製

造，能輕易進出一般機械不能到達的區域，立即能解決問題障礙，

故而有其自成一格的工作方法。

(一)、機具簡述

1. 挖掘式兩棲挖土機

這部機器長 10 公尺，寬 6公尺，底盤高 2公尺，全高 5.2 公尺，

手臂總長 17 公尺，約 60 噸重

因為手臂太重的緣故，挖掘斗只有 0.7 立方公尺。工作任務是可以

深掘、遠移土方、清除垃圾等 障礙物，並兼負吊車功能

由於浮台外部的履帶，接地面積很寬大，所以可以自行在柏油硬

路、沼澤軟泥中行走，也能在深水上自由浮泅，隨意的爬登水中淤

積成的高灘地。

2. 攪拌式兩棲挖土機

基本上這部機器與上述機器相同，唯一不同的是除可配合用挖掘頭

外，還可以裝置上一種油壓系統的攪拌器，這個攪拌器的力量非常

強，可以擊碎硬質水泥片塊。

工作任務是將各種硬質土方，瞬間攪碎搗爛，以有助於挖泥船更便

利的挖吸工作。

3. 吊臂式挖泥船

這條美製挖泥船與台灣抽砂船最大的不同之處是，其引擎趨動是油

壓馬達系統而不是齒輪系統，所以在水中能更強力的推動輸泥用的

幫浦，達到高效率的抽排泥能力。

另外，在吸管的頭部有另一組動力式絞刀轉輪，可以將淤積土絞爛

捲入，快速的抽吸到輸泥管中排放離開

而且藉助吊臂的自由前後左右深淺均可的移動能力，清淤面便不會

只是一個大洞，而是整片整面的掃除。

如配合 GPS 的幫助，可以更精準完成全面性的清除作業。

船旁邊的 4 支活動固定樁，能使船在 8 公尺內順利落錨插樁，其具

備雙螺旋槳有多向功能，可以自行在水中快速泅渡游移。

抽出的排泥土漿，具有 1000 公尺的輸送能力，若增添中途加壓接力

幫，揚距更可達 2公里，向高揚程有 9 公尺，管徑 8英吋，每日工

作量約 1000 立方公尺，若為細砂將會更多。

(二)、施作工序

首先以完成沉澱池的工作為主，在丈量完沉澱池的長寬高之後，便

有一個公平的容量空間，各方均能看得很清楚

在這個容積內，可以輕易計算出可以填塞灌注，多少立方公尺的清

出淤積物，和含水濃度的檢測推算。

在水庫中先評議選定好，施工先後順序要挖掘清理的區域後，

先由兩棲挖土機開到淤積面上，循序開始深掘並將土方逐位向側移

置、集中和圍堰圈住濃泥區，然後藉攪拌器將土方打成泥漿，再由

挖泥船來直接抽吸入輸泥管，遠遠排放到沉澱池去。

沉澱池中泥漿噴入口，與清水放流口有一段距離，排入沉澱池中的

泥漿水，經過池中原有的水阻擋，把所含的泥砂沉澱下來，較清不

濁的水，便自清水放流口的水管排放回湖中，如此日積月累，便達

到將清淤土集中移置的目的。

3.3 問題與對策

(1) 施工中遭遇困難描述

澄清湖水庫底泥因由高屏溪引入，土層黏度較高，不時捲入絞

刀頭內造成停機，清理所費工時甚多，是為導致工程未能提前

完工之主要原因。

另底泥中除了有淤砂、有機土層外，也含顆粒較大之卵石、

礫石，淤泥砂抽取過程中，管徑吸入這些顆粒較大的石塊，

很容易造成攪拌機、抽砂船機具之損壞，叫修機械過程中，

便造成工程停滯延宕。

本案採攪拌抽泥方式辦理，清淤工作之執行及清淤速率，受天

候影響甚鉅，雖已將汛期來臨，會影響清淤之時效性，及可能

預見之問題加以考慮，仍因為年度預算問題執行時程，不能搶

在春天雨季前開工，各項前置準備措施，及沉澱池的挖掘，最

遭天候影響，尤其以春雨過久或早來的颱風造成之原水濁度飆

高，並挾帶大量泥砂，造成水庫洩水工區域，一再需要即時重

新疏濬影響最鉅。另做為水庫放乾沉澱之沉砂池，因大雨突發

會造成濾水速率不足，大量積水排除困難。

(2) 解決方法

希望能儘早完成每年度的發包作業，以利應付汛期突至狀況

現已要求施工作業人員，把在水中發現的雜物，如石塊磚頭樹

幹粗枝，及破損的硬質成片導流幕，鐵條鋼管 漁網塑繩，種

種隨攔河堰管流而來，和湖邊路人以前丟的廢棄物，統統打撈

上岸，載往垃圾場丟棄，以絕後患。

要求施工機械全面檢保，除不得發生漏油污染事件，另應儘量

備妥替換零組件，以爭取搶修時程。

3.4 環境之影響

(1) 施工中與施工後對水庫區環境、當地居民生活之影響

由於清淤濬深和排放沉澱區域，均在本廠管制取水區內

工作期間無聲無味無塵，故無對遊客或居民發生影響。

(2) 有無環境污染情況

挖泥船自水底將淤泥抽起，藉封閉的排泥管將之直接輸送入沉

澱池，沿管檢護沒有滲漏漫滴，故沒有污染環境情況。

肆、計畫具體成果

一、工程執行成成果（含水庫浚渫數量）

本第二次計畫 96 年度，原設計總清淤量 預估約 80,000M3，浚挖平

均深度約 1 公尺以上，總浚挖土方（實方）約 8.1 萬立方公尺。

二、暫存地點：澄清湖給水廠管制區內，淨水池旁偏僻山坳地。

三、工程期限：至民國 96 年 12 月 11 日止。

四、清理作業：水庫淤泥砂清理為避免破壞道路及危害遊客安全，採用水

路運輸淤泥砂，利用水陸兩用攪拌和挖掘式挖土機，配合

抽泥(砂)船，再以輸泥管線架設方式，利用浮筒夾管線兩

旁，產生浮力作用，抽取淤泥砂至存放區，抽送距離長度

約1公里左右，挖取深度平均約1公尺以上。

惟水庫淤砂清理中，不得影響淨水廠淨水操作，與造成污

染湖水情事。

五、淤泥處理：澄清湖廠內淨水池邊低窪地區，整理設置減水處理場所，

放乾之後進行暫存工作，日後完全乾涸之際，再行安排挖

除外運作業，以免車載時沿途滴落泥漿，損害到環境衛生

的情事。

六、水庫清淤範圍：詳【附圖】

七、土方數量管制

1. 澄清湖廠內水庫邊低窪地區，整地及淤泥砂清理施工前與施工

完成後，本廠委請公證單位(測量工程公會或土木技師公會)派

員來測量，以做為抽出淤泥砂量計算數量。

2. 本工程由本公司監辦人員指定挖掘及存放區，檢體淤泥砂送合

格之環境檢驗機構，檢測含水率 70%以下，以做抽淤泥砂量計

算數量

。

3. 以上數量計算完成後，做為估驗與驗收數量之依據

。

八、 工程目標達成率抽取數量（總淤泥砂量預估約 80,000 立方公尺）

如下：

1. 總淤泥砂量約 81,000M3 (實際浚渫量/核定浚渫量)

8.1/8×100％＝100％

2. 經費執行率（（實際支付＋節餘數）/核定數）

（19,300 千元+0 元）/19,300 千元＝100％

九、工程效益

除已有效改善澄清湖水庫之水質外，亦同時增加水庫之庫容量約 8

萬立方公尺。

十、出土運輸路線：

目前土方無外運安排，故尚無運輸路線作業。

伍、執行檢討

(一) 檢討：本工程屬水庫邊低窪地區，整理暫存淤泥砂作業，非開挖且

旁邊並無建築物，故無安全之顧慮。

(二) 管理：施工期間注意暫存區積水，工地備有抽水設備，以供雨後或

發現出水、湧水時，可以立即抽水。遵照「台灣省自來水公

司第七區管理處」及其他相關單位所提供之資料及規定，測

定抽取線、高程及邊坡坡度，分區標示，作為現場作業之依

據，嚴禁不當開挖。

(三) 施行時期告示：在抽取期間將在施工線路口設置施工告示牌。

(四) 爭議處理及協調：平時定期與台灣省自來水公司第七區管理處，保

持順暢之連繫管道，以期萬一有施工爭議能協助

謀求解決方法。

(五) 緊急應變中心組織：本工程有要求緊急應變中心組織設置。

陸、後續加強推動措施

淤泥砂清理工程計畫，每年編列預算辦理,以延長水庫壽命及水庫容量.

然清淤工程實仍屬 高成本低效能之消極作為,

還是需要仰賴水利先進不吝指教，以求得治本方法，來改善水庫窘境，

供應廣大民生用水，造福大眾。

柒、預期執行目標

7.1、規劃定期每年清淤

由於澄清湖供水來源，主要還是仰賴位於大樹鄉的攔河堰，高屏

溪中滾滾而來的混濁黃泥水，逕自奔騰流入澄清湖水庫中，不斷

造成淤積堆疊，每次發生天災時更以為甚。

面對此不可抗力的解決之道，惟只有不斷清除，以維持能完成取

水淨水供水的任務，是故不得不持續逐年都編列清淤經費，期許

他日南水局的攔河堰，能對供水品質，能有效的予與改善。

同時也希望早日打通湖區後方，通往前方的水底深槽，以使取水

任務獲有支援保障。

7.2、施工作業要求

希以近期經驗，更加精進施工加速效果，努力保證淨水品質服務

大眾，供應更加優良的自來水

同時也能確保施工期間的美觀，作業人員的安全，環境的整潔，

和對天災來臨時，有更具時效的緊急應變能力