從早期的拓荒開鑿,到現在對環境生態及生物棲息地之保育,工程不再只是挖一條水道,而是希望水圳在百多年的演化後融入自然。
七星管理處依照大自然溪流河川生態樣貌,思考原生動植物的環境,希望水圳能與原始自然風貌融合,降低對生態的影響及周遭景觀上的衝突。因此調整工法,引領多樣溪流環境元素(斷面寬窄深淺、砌石大小、水位高低差、水流急緩等)進入工程設計中,創造出急流、淺灘、深潭及多孔隙空間等生態環境,水圳於原本的灌溉、飲水、運水功能外,自民國八十八年起,位於國家公園及保護區內的水圳,七星管理處在設計上已將生態納入考量,使水圳的改善及管理能兼顧三生(生態、生活、生產),讓周圍生態充滿活力,目前擬生態施工法已歷經二十年以上的時間與天候考驗,兼顧了水道設施安全與環境生態保持,營造更接近自然的水利生態環境及穿流不息的圳水資源。
下面是水圳的工法演進:
(一)傳統土溝:
即最早期的水圳開鑿方式,剛開圳均為專業開圳施工人員以手工具開挖,而隧道部分也可能借助當時煤礦挖坑的施工技術,克服光線空氣等難題,到光復初期都還是維持土溝形態,一直到產業道路開通,相關建材方便運送,改善圳道輸水功能才改變。
因此土溝時期水道環境最接近自然,早年施工以工程完工為主要著眼點,對環境保護較無概念,但因未使用工具機及水泥建材,對自然環境破壞較小,缺點是運送圳水因滲漏等因素效率較差。
(二) U型溝施工法
是最傳統也是最好維護的施工方法,像都市中的排水溝施工,堅固耐用,施作容易,優點是巡水人員方便管理與定期清理,灌溉用水能快速輸水至下游,如發生漏水亦容易察覺,但缺點是對生態環境造成的衝擊,像蛙類及昆蟲生態環境的影響短期內恐難以復原。
U型溝 - 讓水生動植物無法親近
左側為擬生態工法,右側為U型溝
擬生態工法
(三)擬生態施工法:
有鑒於U型溝施工法對於環境的衝擊,改善施工方式著重於營造對於水底底棲生物有利之生存空間;施工方式是大小石頭交錯產生細縫,於堆砌完成後再於土坡砌上水泥。
並在平坦水道中,挖掘出深淺不一的凹洞,創造出深淺不一的高低差,藉以模擬溪流中真正的狀況,讓水流速度產生緩急,使得底棲生物有陰暗的孔隙可以棲息與躲藏,而水道斷水或枯水時,生物亦有暫時生存的空間。
這樣的施工法使生物有陰暗的孔隙可以棲息,同時於細縫中更會生長出許多植物及苔蘚,不管是對蛙類或者依靠水維生的昆蟲、蝦子等都產生了一定作用的保護。優點是兼具環境與美觀,盡量平衡人工設施與生態環境。
工法特色如下:
1. 設計寬度不同之渠道,增加生物棲息空間。
2. 渠底額外挖深,讓生物多些活動空間,還可於水圳斷水或枯水時期,形成小
水塘以維持生命。
3. 渠底利用沈石抬高水位,讓水流產生變化。
4. 底層以大粒徑原石堆砌,營造多孔隙環境。
5. 水圳擬生態施工法,苔蘚、蕨類容易披覆,周遭環境生態盎然。
設計寬度不同之渠道,增加生物棲息空間
透過不同的水位讓水流產生變化
透過不同的水位讓水流產生變化
資料來源:『走讀戲遊探水圳: 坪頂新圳170年暨登峰圳110年紀念手冊』/楊人蔭