水利設施簡介

所謂水利設施就是對於自然界的水來進行開發、調節、利用和保護,以減輕水旱的災害,並且能妥善的利用水資源,使人類能適應自然環境的設施。依照行政院農委會的分類,水利設施可分為水源工程類灌排工程類其他工程類等三大類,水利設施是農業的命脈!在一塊沒有水利設施的土地上耕作,就只能看天吃飯,因此如果沒有好的水利設施作為農耕的基礎,就沒有豐收的農作物。整條竹東圳上運用到的水力設施有下列三類。
水源工程類:攔河堰、進水口、沉砂池、水庫。
灌排工程類:導水路、明渠、暗渠、隧道、渡槽、虹吸工、水閘、分水工。
灌排工程類:水力發電廠、跌水工。

攔河堰、進水口

竹東圳的攔河堰設於軟橋,共有五個水閘門,最左邊的是「備用進水口閘門」,是較早之竹東圳進水水門。另外的四個水門就是現在使用的水門。水門取水後進入馬蹄型斷面的取水隧道,共分為三條水道,最左邊的水道是供應竹東圳的水道,其餘兩條水道則為寶二水庫的水道,全長243.96公尺,淨寬度5.1公尺。

沉砂池

取水隧道後接著沉沙池,全長144公尺,其主要功用就是讓河流夾帶的泥沙沈澱下來,延長水庫的壽命及蓄水量,同時也可以讓水質較為良好,尤其是大雨或颱風過後效果最為顯著。

水庫

寶山水庫於民國74年完工,係一離槽水庫,所謂的離槽式就是水庫並不在引水的河道上,而是將水從河道利用人工水圳引到旁邊的谷地,竹東圳便擔負了引水的功能。寶山水庫位於頭前溪支流,柴梳溪上游(寶山鄉山湖村),距新竹市約十六公里,主要供應新竹科學園區之工業用水、地方民生用水及灌溉用水。

導水路、明渠、暗渠

導水路就是運送水資源到達目的地的渠道,有明渠與暗渠兩種,早期竹東圳多為可以看見圳路的明渠,但隨著人口的增加與聚落的形成,為了節省土地的利用,竹東圳在經過人口較多的區域,圳路的上方都會加蓋,一方面做為人、車通行用的馬路,另一方面則是為了居民的安全著想,這種看不到圳路的路段,稱為暗渠。

隧道


隧道為穿過高地及山丘,在地下建造的兩端露天之通道。當渠道受阻於高地需深挖,或需開挖於不安定之山坡處,則以隧道替代渠道較為經濟,除可減少維護費用外,也增加了行水的安全。21公里的圳路上,自日本時代即有編號的共有十三座隧道,若加上引水進入寶山水庫的隧道,則共有十四座隧道

渡槽(水路橋、口琴橋)

完整而獨立支承之人工水路,用於輸送水流跨越過危險地帶,或當某些原因使得建造正常輸水渠道不經濟時,則採用渡槽。竹東圳所使用的渡槽多為一分為二的水路橋,可以減輕水的承載,21公里的圳路上共有六座水路橋

虹吸工

具有封閉式管道之水工建築物,鋪設在地面或地下,用以輸送渠道水流穿過河渠、溪谷、窪地、道路之下凹式壓力管道,簡單的說就是水流的地下道啦。根據文獻記載,竹東圳原有三座虹吸工,但新竹農田水利會林慶恩先生表示,第二號虹吸工原本可能位於二、三號隧道間,但在整治過程中已毀棄不用。

水閘

為排除渠道內之水,設於渠內並附設調節水門之構造物總稱。小規模者稱為排水道,規模較大者為排水閘門,制水門有垂直升降式及防止水流倒灌之摺葉水門。

分水工

從一供水渠道分配所需之流量至兩個或更多渠道之構造物,其同時具有調整水位之功能。分水處如不需要量水,通過構造物之流量即可直接通過閘門或閘板之各種出水口。如果需量水,則按照可利用水頭之大小,連接適宜之量水設施以便分水。竹東圳上共有兩個分水工,一處位於沉砂池末端,負責分流竹東圳與寶二水庫的水流,另一處位於二重埔,負責分流竹東圳與寶山水庫之水流。

水力發電廠

係利用水流位差能量促使水輪機產生電能,以達發電目的設置之廠房。軟橋發電廠原由日本人於民國8年建立,第二次世界大戰後,因機件故障而毀棄。後鑑於竹東圳已完成改善,於民國77年執行「軟橋水力發電廠復建計劃」,民國80年7月1日開工,民國81年11月30日完工,內有裝置容量220KW之貫流式水輪發電機組一台,該電廠為自動水調控制無人操作方式運轉發電,由桂山發電廠負責操作管理。

跌水工

由於水路的落差過大,為了減緩水流速度,建築成階梯式水路,讓水流每經一階便像跌跤般,水流自然減緩,避免周圍土石的掏空,跌水工名稱由此而來。21公里的圳路設有二個跌水工工程,一個是進入寶山水庫的跌水工,另一個即是位於二重里,介於六號水路橋和南北圳分岔點之間。

竹東圳水利設施分布圖 (圖片來源 Google Map)




竹東圳最具代表性的設施 一號隧道

竹東圳於民國74年負起了寶山水庫水源的重任,編列了大筆經費做整治,因此竹東圳沿線設施幾乎多煥然一新,一號隧道口是唯一僅存的「古蹟」,磚造拱口上書竹東圳三字,頗具古風。

黃色欄杆是竹東圳的代表性標誌

水源工程類

上坪攔河堰、進水口、沉砂池、寶山水庫

灌排工程類

明渠、暗渠、隧道、渡槽、虹吸工、水閘、分水閘門、分水工

其他工程類

水力發電廠、跌水工

竹東圳水利設施分布圖

竹東圳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,婉蜒穿行於竹東丘陵東北麓,途經軟橋、員崠、上館、大鄉、商華、五豐、三重、二重、柯湖等九個里,計有十四座隧道、六座水路橋、三座虹吸工及明暗渠等結構物,源源不絕地將上坪溪水源引經竹東地區,流入寶山水庫,造就圳路的綺麗風光、遍地良田及聞名世界的科技奇蹟。
水利設施是農業的命脈,在一塊沒有水利設施的土地上耕作,就只能看天吃飯,因此如果沒有好的水利設施作為農耕的基礎,就沒有豐收的農作物。由於竹東圳沿著海拔160公尺左右的等高線行進,加上丘陵的多變地形,所以沿線分布著不少的水利設施,依照行政區域來歸類,各里的水利設施如下。

瑞峰里:上坪攔河堰。
軟橋里:引水道、沉砂池、竹東圳分水閘門、軟橋發電廠、一
    號隧道、一號虹吸工。
員崠里:員崠淨水廠、二號隧道、三號隧道、一號水路橋。
上館里:四號隧道。
大鄉里:五號隧道、六號隧道、二號水路橋、三號水路橋、四
    號水路橋。
商華里:七號隧道。
五豐里:八號隧道、九號隧道、十號隧道、十一號隧道、十二
    號隧道、三號虹吸工。
三重里:分水工、一號跌水工、十三號隧道、十四號隧道、五
    號水路橋。
柯湖里:二號跌水工、六號水路橋。
寶山鄉:寶山水庫。