【產業遺產】水往高地流？滋養甘蔗種苗的白冷圳

「水往低處流」是所有人都知道的常識，不過這對大甲溪河階地上的新社農業來說是最大的難題，明明大甲溪豐沛的水源就在眼前卻無法利用。既然如此，那就從更高的地方引水吧！這次的小旅行要從臺中新社出發，一路沿著灌溉這片河階地的白冷圳，看這座臺灣十大土木史蹟之一的大型水利設施如何滋養位於高地的新社。

為了讓水翻山越嶺，白冷圳的規模十分浩大

為甘蔗培育而生的水圳

現今的新社以各式花卉、香菇等高經濟作物聞名，然而白冷圳的起源卻得從甘蔗說起。日本時代總督府引進的新品種甘蔗很快地取得經濟上的優勢，不過1911年接連的暴風雨與病蟲害造成嚴重農損，讓總督府意識到不能過度仰賴單一品種，於是決定自行培育適合臺灣風土與經濟價值的甘蔗。新社的河階地地勢平坦且面積廣大，加上位處高地、與中南部甘蔗產區地形隔離，病蟲害較少也不易傳播，成為培育甘蔗種苗的絕佳地點。1913年，總督府成立大南庄蔗苗養成所，並展開土地徵收。然而，當年政府公告土地徵收價格過低，還因此爆發警民衝突，導致養成所暫緩土地徵收作業。大南庄蔗苗養成所歷經多次土地增購，合計土地面積達到1113.98甲，據資料所述當時全臺灣八成以上的蔗苗都出自大南庄蔗苗養成所。時序來到1920年代，臺灣主流的爪哇細莖種在品種改良下，逐漸被爪哇大莖種取代。不過，要培育大莖種需要更多的水，對於先天缺水的河階地來說十分不利。

大南庄蔗苗養成所用地圖
(取自《臺灣總督府蔗苗養成所 三十年囘顧》)

為了長遠解決缺水問題，臺灣總督府在1927年決定從比河階地海拔更高的大甲溪引水，145萬餘圓的預算獲日本議會通過，隔年大南庄蔗苗養成所灌溉工事正式展開。導水路起自海拔554.99公尺的白冷，大甲溪上游的溪水經過多座隧道、渡槽及倒虹吸管之後，抵達大南台地海拔531.5公尺的圓堀，整段旅程長達16.63公里。不同於清代以來埤圳設施多為民間自籌經費的私有財產，這條水路經費全由政府出資，並專管專用予蔗苗養成所，在當時極為少見。大南庄蔗苗養成所灌溉工事在1932年10月14日舉行通水儀式，並以取水地地名命名為「白冷圳」。

白冷圳溯源之旅

這趟白冷圳的溯源之旅從新社大南台地上的圓堀出發。圓堀是白冷圳末端的分水設施，外觀是一座直徑10公尺、深2.5公尺的圓形水池。在這裡水流會從幹線分別流入馬力埔支線（設有一座水門）和大南支線（設有兩座水門），分別灌溉馬力埔、協成、中興里，以及大南、協成、復盛里等區域。白冷圳幹線從圓堀上溯的路線一路在大甲溪左岸，沿途逢溪架渡槽、逢山打隧道，不過真正奠定其十大土木史蹟地位的當屬位於抽藤坑的2號倒虹吸管。

從白冷圳終點的圓堀，水路會在這裡分成兩條

大南支線設有兩座水門

從大甲溪上游的水從前方圳道流入

水從圓堀進入大南支線之後，繼續往以前的苗圃流去

抽藤坑溪位於白冷圳的5號隧道出口和5號開渠之間，兩岸相距約289公尺。若要讓水順利過河勢必得架橋，但兩端水路與溪谷底之間有超過80公尺的高度差，架橋的成本與難度會十分驚人。所幸水和依賴摩擦力爬坡的交通工具不一樣，只要維持水路上的水壓差（換句話說，管路出入口之間要存在高度差），即便是要水往上流也可以。負責工程統籌與設計的磯田謙雄技師於是設計了一條跨越溪谷的U字形倒虹吸管，利用流體的連通管原理，讓水往下流至溪谷底的水平管後，仍有能力爬上對岸的山坡。巧合的是類似的設計在磯田技師的故鄉──金澤的辰巳用水也能看到，不過抽藤坑倒虹吸管的規模在當時可說是數一數二的。

2號倒虹吸管在九二一地震後另建左手邊的水藍色管線，與修復後的舊管線(圖右)互相支援

溪谷底的水平管由7座橋墩支撐，承受的靜水壓約82.42公尺(往新社方向拍)

抽藤坑倒虹吸管以70支鋼管電焊而成，全長約344公尺，規模十分壯觀

時任工事主任的磯田謙雄技師是白冷圳的幕後功臣，戰後甚至在臺灣留任至1947年才返回日本

除了倒虹吸管的設計之外，水橋在白冷圳也是相當常見的設計。沿著豐埔產業道路來到麻竹坑之前，遠遠就能看見山間一道紅色彩虹般的福龍水橋。位於白冷圳9公里處附近的福龍水橋是一座下承式鋼拱橋，官方名稱為特一號渡槽。之所以編為特一號是因為這座橋並不是日本時代興建的水橋，1999年集集地震對當時已年久失修的白冷圳造成重創，嚴重影響大南台地的農業灌溉。災後政府透過重建基金對白冷圳進行了一次大修，福龍水橋便是取代過去的8號小隧道新建的渡槽。

福龍水橋是在九二一地震後新建的水管橋

巨大的水管在鋼拱橋中

在九二一重建後不少圳道改建為封閉的箱涵，一旁還有里程標供巡視人員記錄

類似的紅色鋼拱橋也出現在白鹿地區，原本的2號渡槽因為2002年的桃芝風災被沖毀，災後改以一座倒虹吸管從溪床地下跨越野溪，紅色的拱橋則做為聯絡白鹿部落的交通路線，假日時也不少人從這邊前往谷關七雄之一的白毛山。

2號渡槽舊照(取自《臺灣の水利》第2卷第5期)

白鹿橋看似是一座水橋，但實際上水路在地底下倒虹吸管

步道和水圳並行(往白冷方向拍)

1號渡槽現為水泥箱涵(往新社方向拍)

從剛才的白鹿拱橋往吊橋方向走，右手邊就是白冷圳的導水路。繼續沿著導水路走，跨越現今已是水泥箱涵的1號渡槽，不遠處就是白冷圳1號隧道出口附近的沉砂池。根據日本時代的資料，沉砂池完工時寬約4.55公尺、長32.42公尺、深3.24公尺，集集地震後重建則延長為50公尺。白冷圳1號隧道的另外一端就是水圳從大甲溪取水的地方，為了避免過多的砂石進入水圳，造成水路淤積或撞擊損壞，於是在1號隧道後腹地較大的地方設置了這座沉砂池讓砂石沉澱下來。在沉砂池西端還設有排洪閘門，以便在洪水來臨時順便將多餘的砂石排入大甲溪中。

沉砂池透過凹槽和水流流速讓多餘的砂石在此沉澱

沉砂池旁設有排洪閘門

沉砂池末端就是連接制水井的1號隧道

白冷圳的取水口在山的另外一邊，要前往取水口只能先回到方才過河的白鹿吊橋，沿著台8線抵達天輪白冷吊橋並再次過河。天輪社區鄰近台電的天輪發電廠，附近有不少台電員工的眷舍。過了吊橋之後在圍牆上就有前往白冷圳取水口的指標，大約走五分鐘就會看到像是機房的水泥構造物，從左手邊往下走繞過機房就能抵達取水口後方的制水井。制水井是一個內徑約6公尺，高20.6公尺的構造物。由於取水口位於大甲溪上游，時常遭遇突如其來的暴雨造成水位大幅上升，為了避免洪水從取水口直接灌入水圳，因此在取水口後方設置了這座制水井做為緩衝，並在取水隧道與1號隧道都各設置一部水門。

左前方的房子上貼有取水口的指標

取水口附近像是機房的構造物

制水井上部構造

制水井的高度超過20公尺，上方平台是控制水門的捲揚機

白冷圳的取水口

白冷圳的溯源之旅最後，我沿原路往回走，從剛從機房走下來的階梯對面爬上另一座階梯，在大甲溪河岸的土丘上設有一座回水灌溉工程竣工紀念碑。二戰後國民黨政府在美援支持下，重啟日本時代的大甲溪水力發電計畫，其中的天輪發電廠就位於白冷圳取水口的對岸。在水力發電開發下，上游興建了不少水壩攔截河水，造成進入白冷圳的河水減少，因此1954年便從天輪發電廠新建了一條溪底隧道，將發電後的一部分尾水透過隧道導入白冷圳的取水口。場長在一開始也遇到了來探索的旅人，不過他們的目標是當初設在取水口附近的神社遺跡。起初我不清楚他們說的遺跡在哪裡，直到我在紀念碑前地上發現鳥居柱洞的遺跡，才知道紀念碑就是神社的遺址。可惜那兩位沒找到遺址就折返了，如果兩位有看到這篇文章，希望能提供你再次尋找神社的線索。

回水工程紀念碑

紀念碑後的碑文

回水工程紀念碑就坐落在神社基座上，右下角可見原本鳥居的柱洞

參考資料：
《白冷圳文化景觀基礎調查暨保存維護計畫》，臺中市文化資產處(2018公告)
芝田生，〈大南庄蔗苗養成所灌概工事慨說(一)〉，《臺灣の水利》第3卷第4期(1933)，頁55-61。
芝田生，〈大南庄蔗苗養成所灌概工事慨說(二)〉，《臺灣の水利》第3卷第5期(1933)，頁110-116。
芝田生，〈大南庄蔗苗養成所灌概工事慨說(三)〉，《臺灣の水利》第4卷第3期(1934)，頁46-58。
傍士元，《臺灣總督府蔗苗養成所 三十年囘顧》，(臺灣總督府大南庄蔗苗養成所，1944)

探訪時間：2022.12.
完稿時間：2023.3.