2017年9月19日 星期二

日月潭第一發電所初探

暑假也接近尾聲,但家裡都還沒進行過家族旅行,所以就決定用兩天一夜的時間將日月潭第一發電所"微"踏查一下,順便彌補上次社遊沒跟到的缺憾。

從小的歷史課本總是會談到1930年代日月潭的水力發電廠建設,從此奠定了日本政府「工業台灣」的政策。不過,日月潭的水力發電建設可是早在台灣電力株式會社成立之後不久的1919年便開始了,其中包括了從二水到門牌潭的鐵路也在這段時期完工,做為輸送建設資材之用。但在1923年日本發生關東大地震使得台灣經濟環境也受到波及,導致建設計畫不得不喊卡,而在1927年昭和金融恐慌的影響之下,台電不得不將二水到外車埕的鐵路轉手予鐵道部(成為今日的集集線),好讓其能進行其他火力發電廠的建設。

工程看似就這樣告吹了,但在1928年經過美國Stone & Webster公司的評估之後,認為整個日月潭水力發電計畫還是可行的,於是在經過日本議會通過預算後,於1931年工事再開,最後在1934年完工。日月潭的水力發電計畫是利用日月潭和水里溪溪谷之間330公尺的落差進行發電,同時在濁水溪更上游的武界興建水壩和引水隧道,好增加日月潭的水量和湖面高,提升與穩定發電效能。若再加上今日的北山機組、鉅工分廠等等設施,整個發電系統的規模可說是十分龐大,且多數位於管制區內,所以這次的踏查就僅止於日月潭西岸和日月潭第一發電所(今日大觀一廠)的部分。



日月潭西岸設施

日月潭的西岸是電廠附屬的水力發電設施的施工重點,包括電廠的進水口在內,還有餘水吐、水社和頭社壩等。這次的旅程從日月潭西南岸的向山往水社出發,全程約3公里,全程平坦好走。首先會到達大觀二廠的進水口,大觀二廠是在1985年完成的抽蓄發電機組,進水口周圍也有類似翡翠水庫的浮索,應該也是用作阻擋漂流木吧。沿著環潭步道越過岬角,便是現稱為大觀一廠的日月潭第一發電所的進水口(又稱取水塔),日本時代興建的取水塔還完好的留存著,可惜的是他位在管制區內,只能從湖岸邊遠望。
大觀二廠的進水口附近,遠方可見浮索
大觀一廠的取水塔
大觀一廠的取水塔
日本時代的樣子(圖片來源:維基百科)
為了增加日月潭的蓄水容量,同時興建了頭社壩與水社壩等兩座水壩,將日月潭周邊的兩處溪谷堵起來。不過,因為沒有設計洩洪用的孔道,所以看起來其實和堤防差不多。在水社壩的西邊還留有一座殉難碑,雖然碑文已稍微磨損不清了,但還是可以看到上頭署名鐵道工業株式會社(水社壩的承包商),紀念在興建水社壩興建期間殉職的工程人員。

水社壩的湖外側
台21線從壩頂通過
水社壩的湖側
殉難碑
由於水社壩並沒有設計洩洪孔道,在颱風或豪雨時日月潭水位上升就有潰壩的風險,於是在水社壩東邊不遠處便設計了一個被稱為「餘水吐」的溢流孔,當水位高過餘水吐時,多餘的水就會自然流入並導引到旁邊的溪谷排掉。

日月潭第一發電所

離開日月潭,從水里沿著131縣道走,過了車埕之後續行十幾分鐘即可到達大觀發電廠。大觀發電廠舊稱日月潭第一發電所,在戰後由蔣介石改名為「大觀」,而第二發電所則改名「鉅工」。目前大觀發電廠除了周一外,每天9:00~16:00都有對外開放,只要在警衛室登記即可。

日月潭的水進入引水隧道後會先經過一個稱為平壓井的設施,目的是避免水壓太大而將發電機沖壞,但這項設備位於深山中,今日還無緣見到。經過壓力調整後的水來到了水里溪溪谷,便會分別送入沿著山坡排列的五根大鋼管中,藉由330公尺的高低落差來增加水的動能,並推動水力發電機組發電,這種發電方式又被稱為慣常式水力發電。
老照新拍,這構圖想必許多人在歷史課本上看過吧
挑高的廠房內設置了五部佩爾頓式發電機機組,水會推動兩旁的水輪機轉動,同時帶動中間的發電機。水輪機是由德國的Voith公司於1923年製造,應該是台電在關東大地震前就已經訂作好了的吧;發電機則是由美國奇異公司製造,於1934年啟用。這座發電廠完工時約佔了當時台灣五成的發電量,成為當時亞洲第一大的發電廠,對台灣工業化有著不可磨滅的貢獻。
簡報室內的模型
五部發電機一字排開
雖然日月潭第一發電所曾被美軍轟炸,但許多地方都還是保留了日本時代末期的建築風格。
兩端的屋頂是不同的設計




車埕=門牌潭間的工事鐵路遺跡

先前提過,集集線鐵路原本是台電為了興建日月潭水力發電所而興建的工事用鐵道,其終點位於廠內的門牌潭。不過接連受到關東大地震和昭和金融恐慌的打擊,使得二水=車埕段被迫轉手給鐵道部。而車埕=門牌潭間的鐵道大抵還是沿著水里溪上游前進,工事再開後仍發揮了充分的運輸效能,但在工程完工後不久便撤去軌道,之後又被改建為公路使用;加上1980~1990年代完成的明潭水力發電廠,更使得這段鐵路幾乎沒剩下什麼遺跡,如今僅存兩座隧道和一座橋梁。

位於廠區外的隧道長約200公尺,以「大觀古隧道」之名見於官方宣傳品和google地圖上,隧道線形略呈S型,隧道口為石砌,頂則為紅磚。由於長度長、裏頭又黑,所以有蝙蝠棲息著。在北側洞口還留有紅綠燈和限速標誌,作為其曾作為公路隧道使用的證明。
大觀古隧道南口

大觀古隧道北口
出了大觀古隧道隨即接上大觀橋。大觀橋頭有著圓弧形的招牌,看起來好像動物園的門面設計,一旁寫著「民國五十年六月重建」,但仔細一看橋面下方是鐵路橋常用的鋼梁。根據其他人的部落格所述,鋼樑東側留有一塊寫著「大阪1920,汽車製造株式會社」的銘版,證明這些鋼樑是留用自原來的鐵路橋,可惜此次因為東側樹木太多未能見到這塊銘版。


過了橋之後就是警衛室,可以在此登記並進入廠區參觀。不遠處便可以看到這段鐵路留存的另一個隧道,但建築方式與前一個相當不同,主要是由水泥構成。穿過了隧道之後便是門牌潭。門牌潭,舊稱墓碑潭,因周邊裸露的塊狀岩壁而得名。昔日這裡曾聚集了眾多工務單位的辦公室、宿舍、資材場等等設施,如今隨著工事結束又回到了以前地形險峻的自然樣貌。
門牌潭隧道南口
門牌潭隧道北口
門牌潭隧道北口旁留著一間彈藥庫的遺跡
門牌潭風光
以上是這次的探索結果,和其他前輩比起來可說是相當的大眾路線,十分推薦大家在欣賞日月潭湖光山色之餘,來一趟"充電"之旅。至於其他濁水溪流域水力發電設施的部分,則有待將來是否有機緣才能補齊了。

參考資料:
1.洪致文,日月潭水電工事土木遺構大調查
2.-地球上的火星人-下巴 (野地旅),野地旅0736:日月潭水力電氣工事系統[南投埔里、魚池、水里]
3.維基百科,日月潭水力電氣工事