尊重專業 才有光明國家未來—談台灣大學與翡翠水庫興建（台灣大學校友及土木系師生的貢獻）

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陳振川（台灣大學土木系名譽教授，唐奬教育基金會執行長，中國工程師學會前理事長）

一、水就是生命就是國家社會發展根本

台灣河川長度短，坡陡流急，若無適當方式阻擋貯存，雨水資源難予保存，並經常在旱季發生乾旱。基礎建設發展影響國家國防、經濟產業發展及民眾生活福祉，水資源設施的開發興建及管理非常重要。台灣雖然擁有多座水庫，但是翡翠水庫是最具代表性而影響最重大的國家建設。

世界資源研究所（WRI)指出世界約40億人（一半人口）每年至少有一個月處於高度缺水狀態，而隨著氣候變遷更將進一步惡化。另外，有超過20億人仍然無法獲得乾淨、安全的飲用水。

民國60年代起，大臺北都會區因工商日益發展，民眾用水需求大增，枯水期常有缺水現象。在民國70年代即發生缺水及水壓不足，很多地區靠水車運送救急。近年來更發生民國110年的百年大旱與112年水情吃緊，台灣中、南部更每年發生缺水情況。

台灣北部地區就是仰賴翡翠水庫做為「護北神庫」的長年供水，除雙北市，並在近年還緊急供應桃竹地區，護衞民生及高科技產業。若非翡翠水庫於民國76年啓用，大台北地區在40年前就缺水了！不要談觀光、醫療、工商發展及都市人口成長。在氣候變遷，世界水資源缺乏問題更為嚴重，缺乏乾淨用水的情況更是嚴峻挑戰。

水庫以供應民生用水為首要任務，兼具有颱風汛期時疏解洪峰減緩大台北地區淹水影響。也具有水利綠能發電功能，每年平均發電量約2.2億度(約可供應6.3萬戶家庭1年用電量)。

翡翠水庫更神奇的擔任台北盆地國土保育的重要支撐，具有減緩地層下陷及補注地下水功能。台北盆地50、60年代因為經濟快速發展，人口密集都市開發，水源嚴重不足，大量開鑿水井抽取地下水使用，造成地層嚴重下陷。政府雖於民國57年頒布「台北地區地下水管制辦法」嚴格限制抽汲地下水，但是成效依然有限。直迄施工中翡翠水庫於民國73年開始蓄水，對台北盆地具有地下水補注功能，地下水位有所提升［1，2］。復因翡翠水庫於民國76年啓用，穩定地面水源供應，神奇的使台北盆地下陷情形自民國77年後即逐漸停止，地下水位亦逐年持續回升［1］。顯見翡翠水庫的興建對於台北盤地國土保育，在全球暖化氣候變遷，海平面水位逐年上升，減緩台北盆地遭受海水侵襲所致各項公共建設與民生建築物之損害，及地下水鹽化等具重大有效能。

二、突破萬難 林洋港決策堅定推動興建
台灣大學政治系民國40年畢業校友林洋港先生於民國66年臺北市長任內，為解決市民枯旱缺水之苦，決心興建翡翠水庫。台北市翡管局於今年世界水資源日前一天3月21日公布歷史檔案（113年）指出［3，4］：水庫壩址距臺北市僅30公里，籌建之初，遭逢極大反對聲浪，認為水庫萬一於戰爭時遭受攻擊或地震時大壩受損潰堤，將立即危害臺北市之安全；甚至誣指洋港先生為「共匪同路人」，以「陰謀水洗臺北」作惡意攻訐，惟洋港先生高瞻遠矚，早有定見，力排眾議，堅持興建，乃獲當有總統蔣經國及行政院長孫運璿的支持，於民國68年1月18日發文核定計劃，70年於李登輝市長（台大農經系，民國38年畢）動工，後續六年再歷經多位市長之接續努力而完成。民國76年水庫竣工後，確實發揮蓄豐濟枯功能，使大臺北地區民眾免於旱澇之苦。

一位參與翡翠水庫工程的中興社資深工程主管也指出，當年推動時面臨利益團體、民眾及社會極大安全的疑慮（有人說共產黨祇要炸了翡翠大壩，全台北市就淹到四層樓高）、反對及抗議，然而林洋港市長獨破衆議，他說「我寧願被水淹死，也不願渴死」表達他強烈意願，終在蔣經國院長支持，再進行最後之「定案評估」確定安全後，民國68年行政院核定而全力推動。他說如果沒有尊重專業，勇於任事及承擔的林洋港，就可能沒有翡翠水庫。

相片1 (翡管局成立二十週年紀事碑文，民國95年11月，翡翠局提供）

相片2 （台北市政府於67年3月11日提定案計劃，請行政院審議核定。翡管局提供）

照片3 （行政院孫運𤩷院長於68年1月18日發文核定辦理，翡管局提供）

三、第一座由國人獨立完成的優質水庫

翡翠水庫是第一座由國人從評估、規劃、設計、施工、營運及管理維護的水庫。也是最早從永續發展理念興建的水庫，並進行集水區嚴格管理，進行水土保持，所以其長期淤積量最少，也提供台灣最優質的水質。

大壩高112.5公尺（38層樓高），長度510公尺，最大厚度25公尺，當年造價114.5億元。啓用37年來，在防洪、發電及充裕供水方面，對大台北地區發揮最大的貢獻。也避免水庫集水區為土雞城及各種建築社區開發而影響環境保育及國土安全。

行政院於民國68年1月院會通過核定實施，同年5月責成臺北市政府成立「台北翡翠水庫建設委員會」負責推動翡翠水庫的建設。一個重大建設之執行推動是經由各機關公司團隊所共同努力始能竟其功。

翡翠水庫大壩是一座三心雙向彎曲變厚度混凝土拱壩，工程係由台北市政府委託具有興建拱壩經驗的台灣電力公司承辦，並由中興工程顧問社負責設計及監造、榮民工程事業處負責工程之施工，可說是全憑國人自己能力設計、施工而完成的第一座大型拱壩，在我國水利工程史上，堪稱是一重大工程，具有劃時代的重大意義。

相片4 （分層分塊巨積混凝土澆置施工中的翡翠大壩，最大厚度25公尺，民國74年）

相片5 （被認定為世界優秀水庫的翡翠水庫之一，台北翡翠水庫管理局）

相片7（為面對水荒，民國72年6月29日施工中大壩先行蓄水，許如霖，民國87年［5］）

四、翡翠水庫是我國最優質的水庫

翡翠水庫不僅蓄水量長年保持台灣第一，其實就連水質也是最優。設置翡翠水庫管理局，長期對集水區嚴加管理，水土保持相當良好。

翡翠水庫長年的卡爾森優氧指數達到優良水質標準，也是全台唯一達到此標準的水庫。另因水土保持良好，淤積量也是全台水庫最低，年淤積量僅約水庫總容量的0.1%。使它成為一座永續水庫，可以在良好維持下，成為耐久使用的高壽命水庫。

有人說水庫開發會破壞環境，然而在尊重專業及妥善規劃設計及建設下，翡翠水庫集水區再經由翡管局長期維護管理，該集水區區域反而成為兼具水庫功能與環境及生態保育的成功範例。

五、虞兆中前校長嘉勉肯定校友貢獻

作為一位土木長者，臺灣大學虞兆中前校長深以翡翠水庫為榮，他說「台北翡翠水庫是世界第一流的工程，該工程是一座獲美國墾務局USBR工程專家們評定為世界「特優級」的水庫，因為它無論在設計上或施工上都被贊美。他們說：如果翡翠水庫工程不是世界上最好的水庫，也是世界上最好的水庫之一。」［5］

虞兆中前校長表示「世界一流的台北翡翠水庫工程，從主管機關、接受委託執行，規劃設計到承建施工單位的四個機構負責人都畢業於台大土木系，他們都未曾出國留學，但能創造世界揚名的作品，他們是：翡翠水庫建設管理委員會執行長謝毅雄(民國40年畢)、台灣電力公司處長劉仕周(41年畢)、中興工程顧問社協理程禹(41年畢)和榮民工程處翡翠水庫施工處主任汪燮之(40年畢)。」［5］

虞兆中前校長表示「前面負責執行的四位先生在求學時期就已熟識，得在這件大事業上共同努力，彼此都很珍惜這難得的機會。他們每位都學驗豐富，才能卓越，加上個性都很強所以遇到問題，往往各有堅持。好在都是同學，彼此爭執，不以為怪。他們曾有這樣的協定，必要時，便請虞老師來仲裁。」［5］

土木系教授的虞前校長最後並沒有需求擔任仲裁人，但是也可充分看到非常照顧學生而備受敬重的虞校長，也在精神上給予翡翠水庫建造的最大的支持及祝福。

此外，在台北市政府內，具有環境工程專精之台大土木系許整備教授（40年畢）於借調擔任臺北市自來水事業處長任內，以主辦籌建北市翡翠水庫而知名。

謝毅雄後任翡管局局長，關心土木系，家屬於107年元月於台大土木系設置「謝毅雄先生紀念奬學金」鼓勵嘉惠學弟妹。程禹是在偶然機會以慧眼發現狹谷適合高壩壩址的人，後任中興工程顧問社董事長，他長期指導參與土木系發展，該社並首先贊助台大土木系「中興社」獎學金（後擴至其他大學）。汪燮之後任榮工處副處長，是土木工程施工權威，長期在台大土木系教授土木施工學。他們都是令人尊重的工程人，以「行動做事」服務社會，以愛心培育傳承後代輩。

六、台灣大學土木系師生的密切長期專業參與

本水庫之生命週期興建營運及大埧安全管理，台灣大學土木系有顏清連、葉超雄、洪如冮等三位教授受聘擔任興建顧問，或高健章教授等受委託帶領研究生積極參與，經由合作研究發展提供專業協助。包括參與發展新方法(Strip Compliance Method)以進行台灣首次應用大壩結構地震歷時分析的葉超雄教授［6，7］，大埧基礎調查、岩心力學試驗及壩基強化處理的洪如江教授［8］，水庫水工模型實驗分析（含潰壩影響評估）及台灣首次環境影響評估的顏清連教授［9～11］，大壩混凝土材料力學及變形實驗的高健章教授，後續參與混凝土長期變形實驗及變位安全監測分析的陳振川教授［12～15］，與大壩地震安全監測分析的羅俊雄教授［16］等人，從大地、水利、結構、材料、耐震及潛變，及搭配大壩所預先埋設的各種量測儀器設備及地震儀與監測系統，為大壩的興建、安全管理及災害緊急應變機制提供最佳專業支持。在民國70年代，建立最優的產官學合作模式，提升翡翠水庫成為世界一流之水庫。

相片8 （翡翠大壩水工模型試驗，左起程禹、美國顧問林祥欽、顏清連、許如霖，中興社提供［11］）

相片9（翡翠大壩水工模型試驗［10］）

相片10 （程禹、顏清連、洪如江、葉超雄等參加三峽大壩科技交流，民國81年3月31日）

相片11 （顏清連教授執行翡翠水庫水工模型試驗報告，民國72年［10］）

相片12 （高健章、陳振川教授執行多年試驗研究報告，民國74至77年［12～15］）

七、作者參與翡翠大壩研究寶貴歷程

本人於民國74年返國於土木系任教，因在美國西北大學跟隨Zdenek Bazant 教授，博士論文即是「Creep Law of Concrete, It’s Uncertainty and Effects of Drying and Cracking 」，因此很榮幸即跟隨高健章教授從事翡翠大壩混凝土之潛變及乾縮試驗，並進行資料預測分析。當時有機會和中興社資深工程師許如霖、廖同柏及陳利明學長等互動，也有機會經常赴場址瞭解大壩現地施工。

本人首先發展運用熱黏彈有限元素分析進行翡翠拱壩長期行為研究，和大壩長期變位行為比較，並分析壩體安全監測值，建議加強拱壩安全預警系統之運用［17，20］。搭配翡翠大壩當年建造時的基本材料試驗及頗完整監測系統，所長期蒐集上下游水位、壩體溫度分佈、混凝土應變、壩體上下游變位、壩基變位、滲水量等監測資料進行傳統方式比較，已經是很好的管理。若是加上本人所建議「結構分析與即時預測比對量測資料，使成為24小時全年無間斷的安全監測管理系統」，將是世界上最頂尖之水庫管理案例［18，19］。當時，分別於民國76至81年指導三位研究生從事監測分析相關研究［20～22］，復於107年再完成翡翠大壩壩體長期變位趨勢研究，也驗證了早期研究成果及方法之可行性［23］。

而這些埋置儀器設備及量測資料，就如同人體健康檢查的血壓、脈搏、血糖等資料，十分珍貴。翡管局曾於民國105至108年分階段再更新監測儀器。本人曾於106及108年再赴翡管局演講交流，並交換提升監測效能建議。翡管局依據「水利建造檢查及安全評估辦法」，水庫管理單位每年一次定期檢查，特殊事件（例如：大地震）不定期檢查及每五年一次「定期評估」，搭配大壩各項檢測資料與結構的變位預測及分析［18，19］，可以充分掌握大壩之健康現況，除增進水庫安全，也將成為翡翠水庫未來延長使用壽命最重要的依據。另者，現在，使用這近四十年蒐集的數據資料庫，再運用AI智慧化科技，將更可確保大壩安全，結合水資源管理，使翡翠水庫成為一座世界頂尖的智慧水庫。

相片13 （大壩廊道內觀察各種量測設備，及供壩體檢測，民國106年）

相片14 （壩體內變位監測站，民國106年）

相片15 (作者和台大土木系詹穎雯、廖文正教授帶研究生們赴翡管局交流，民國106年）

八、結論與建議：

1、翡翠水庫是首件水庫由國人興建，其科技發展及應用均有創新突破，工程品質獲國際肯定，發揮營運效能及國土保育，提升國家社會發展及人民福祉，有目共睹。

2、翡翠水庫之主要決策及執行興建的督導、規劃、設計及施工單位之領導者，均是台灣大學畢業校友。在學術技術指導合作及試驗研究者，均是台灣大學土木系各領域之教授，帶領研究生團隊參與執行，開創產官學密切結合而完全重大國家建設之範例。翡翠水庫的興建，是台灣大學（特別是土木系）師生及校友參與者對國家社會重大貢獻。

3、本工程歷經決策執行過程如此巨大的民意抗爭阻礙，當時主政者終能尊重專業，從實際需求及長遠的角度，以有限經費及效率品質，及永續的目標來做成惠國惠民的決策及行動，實值得現代執政者及社會民衆思考及學習。

4、台灣大學正為2028年百年校慶，遴選台大曾經參與並對世界或台灣社會做出重大貢獻的事蹟的「百大貢獻奬」授予奬項，表彰其卓越貢獻。衆多校友及台大土木系師生所參與的翡翠水庫的興建及維護管理正是最經典之案例，建議應該積極爭取納入「百大貢獻獎」。

5、建議台灣大學土木系應該邀請台北市政府翡管局、中興工程顧問社及中興工程顧問公司籌組規劃組織，蒐集翡翠水庫歷史資料，於百年校慶時舉辦「翡翠水庫特展」，教育廣宣增加民眾知識，並邀請這些奉獻建設功臣之後代家屬參加。

6、鍳於翡翠水庫對於台北盆地國土保育及供水等重大功能，建議台北市政府應該宣示，並設定「翡翠水庫百年壽命目標」，繼續投資加強維護管理，使此已經37年之水庫能夠延長使用年限，使其發揮最大功能及價值，嘉惠未來子孫，創建永續發展之低碳、安全及節約重建資源的價值。

參考文獻：

1、水利署電子報第33期，民國102年8月30日，「地層下陷防治工作甘苦談，專訪吳約西前副署長」

2、農業工程研究中心，民國92年12月，「台北盆地地下水水位及水質檢測(四)」，經濟部水利署。

3、台北市翡翠水庫管理局環境資源學習中心「翡翠水庫歷史」
https://feitsui-elc.gov.taipei/News_Content.aspx?n=08E534E892DD2533&sms=18B8BA5B27477151&s=805E6E61F9329E0F

4、台北市翡翠水庫管理局新聞稿《322世界水資源日-飲水思源》，民國113年3月21日。
https://www.feitsui.gov.taipei/News_Content.aspx?n=11BF07B7364A082F&sms=72544237BBE4C5F6&s=4F981BE86C159C25

5、虞兆中，民國87年，「序言—翡翠水庫工程紀事拾遺」，中興工程科技研究發展基金會編印，60頁。

6、陳利明，民國97年，「葉教授與翡翠大壩」，誠信正直/葉超雄教授榮退文集，第88-89頁。

7、Yeh, C. S., Ho, Y. C., (1984),”Earthquake Induced Dynamic Water Pressure on Dam,” Proc. of the 2nd Conference on Hydraulic Engineering, Taipei, Taiwan.

8、洪如江，民國62年起，「翡翠水庫壩址岩心之岩石力學試驗」台大土木系大地工程組岩石力學實驗室。

9、顏清連等，民國70年，「翡翠水庫環境影響初步評估之研究」，台灣大學土木研究所，第1-17頁。

10、Yen, Chin-Lien, Wang Ru-Yih, (1983),”Feitsui Reservoir Project Report on Hydraulic Model Studies,” Hydraulic Research Laboratory, National Taiwan University , 200 pp.

11、顏清連，民國105年，「讓人懷念的工程師典範」，一位工程老兵—程禹先生的故事，中興工程科技研究發展基金會編印，第130-131頁。

12、高健章、陳振川、黃裔炎、張阿本，民國74年，「翡翠水庫大壩工程混凝土乾縮試驗」，台灣大學土木工程研究所材料試驗室報告，NTUCE-MAT-7401。

13、高健章、陳振川、黃裔炎、張行健、張阿本，民國75年，「翡翠大壩混凝土潛變試驗報告」，台灣大學土木工程研究所材料試驗室報告NTUCE-MAT-7505。

14、高健章、陳振川、張阿本，民國76年，「翡翠大壩混凝土潛變試驗報告」，台灣大學土木工程研究所材料試驗室報告NTUCE-MAT-7606, 52頁。

15、高健章、陳振川，民國77年，「翡翠水庫大埧混凝土潛變試驗：潛變回復」，台灣大學土木工程研究所材料試驗室報告NTUCE-MAT-7707, 28頁。

16、羅俊雄 ，吳子修編撰，民國86年， 「大壩動態特性及耐震評估之研究」，台北翡翠水庫管理局 。

17、陳振川、張行健，民國76年，「混凝土大壩的長期應力應變分析」，第一屆營建工程技術研討會論文集，第515-539頁。

18、Chern, J. C. and Hwang, S. C., （1993）”A Real-Time Long-Term Structural Monitoring System for Feitsui Concrete Arch Dam, “in “Creep and Shrinkage of Concrete”, edited by Bazant ＆ Carol, E ＆ FN Spon, UK, pp. 739-750.

19、陳振川，民國82年，「結構物長期監測系統建立-以翡翠水庫混凝土拱壩為例」，結構工程，第八卷，第一期，第63-84頁。

20、張行健（陳振川指導），民國76年，「混凝土大壩熱黏彈有限元素分析及潛變試驗」，台灣大學土木系碩士論文。

21、林焜鋒（陳振川指導），民國79年，「混凝土拱壩長期力學行為分析」，台灣大學土木系碩士論文。

22、黃韶誠，（陳振川指導），民國81年，「拱壩安全預警系統之建立：以翡翠大壩為例」，台灣大學土木系碩士論文。

23、許玓君，（陳振川指導），民國107年，「翡翠大壩壩體長期變位趨勢研究」，台灣大學土木系碩士論文。

備註：本文主要內容係陳振川刊登於6月2日風傳媒之「尊重專業 才有光明國家未來—談台灣大學與翡翠水庫興建」轉載及補充而成。

（結束）

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