石门水库 (台湾)

石门水库是台湾北部的主要水库之一，位于桃园市大溪区、龙潭区、复兴区与新竹县关西镇之间的石门峡谷。石门水库曾经是远东地区最大的水库，采土石堤岸型坝体，拦截大汉溪溪水蓄水而成，是台湾第一座多功能水库。
沿革.
背景.
桃园台地为古石门溪所冲积而成的冲积扇平原。但在古石门溪上游发生河川袭夺后，桃园台地的河流多荒溪型河流，而缺乏稳定供应的水源。因此清代垦民在入垦桃园台地后，多以兴建埤塘来供应灌溉所需的水源，但仍无法完全挣脱「看天田」的困境。
清代桃园台地的水利事业多为垦民自己修筑。如乾隆十三年（1748年），霄里社通事知母六曾和汉人垦户薛奇隆共同修筑霄里大圳来灌溉今日龙潭一地，其后又修筑灵潭埤（今龙潭大池），蓄水灌溉龙潭一地。
到了道光二十一年（1841年），曹谨任台湾府淡水抚民同知。曹谨任凤山县知县时，曾修建曹公圳灌溉凤山地区。在任淡水抚民同知后，即研议引大汉溪水修筑水圳以灌溉桃园台地，此为官方主导水利兴建之始。但先因水源在原住民地界，后因大姑嵌（大溪）漳人、中坜粤人垦民之间的争执，而无法实践。
源发于雪山山脉品田山、大霸尖山的大嵙崁溪（大汉溪），从广袤深远山区流出平原的最后一道狭窄深邃的峡谷，谷坡陡峻且险要，远望如一座坚固的门关，泰雅语称为「tay|hkuy bilus」（转弯处、有芦苇草之地），汉人称为「石门」，是一处屏障与绝阻之地，大嵙崁溪朝西的水流出了这个关口往右急转往东北即流入tay|hagan（平地）。1830年代，武装入垦的垦民就在石门峡谷前两侧河岸建立村落，至1860年代，不远处的河岸两端大嵙崁市街、三坑仔市街已经相当热闹，码头运载著由内山取得的茶叶与樟脑沿河而下，出口至国际市场。石门峡这道屏障一直是垦民与泰雅族人的界线，在入垦后数十年，并没有往前推进多远。1880年代，泰雅族人在大嵙崁战役中在石门峡击退刘铭传欲「开山抚番」的清军，迫使清军转而从大溪头寮进入。日治时期，1898年开始调制的明治版《台湾堡图》，峡谷大后方的境界仍是一片空白。
其后在大正五年（1916年），八田与一和狩野三郎引大汉溪溪水，以官民合资的方式，人工开凿桃园大圳，并于大正十三年（1924年）竣工。竣工后，八田与一继续研究在石门峡谷建坝蓄水之可行性，并在昭和四年（1929年）发表「昭和水利事业计划」，并开始著手对大汉溪进行水文调查和地质探勘。但因战争随即爆发，未付诸实施。
民国三十四年（1945年），陈诚来台时曾赴石门游览，有了兴建水库之意，但因战争影响延至1950年后才开始从事地质、水文、农业经济的调查及工程成本的估计。
民国四十四年（1955年），政府核准石门水库工程定案计划，开始动工。
石门峡谷后方居住至少数百年以上的泰雅族人，在经历汉人侵逼、清帝国讨伐、日本帝国的高压统治之后，为了兴建水库，复遭国民政府强制迁出峡谷，沿著大嵙崁溪移至中庄的「移民新村」。谷口被堵上后，水坝截断了河流，淹没了族人的家园与猎场。
兴建.
在1955年7月，石门水库建设筹备委员会成立，以中华民国副总统陈诚为主任委员，国立台湾大学教授徐世大受聘为总工程师、顾文魁兼任副总工程师，并邀请美国知名水坝工程师约翰·L·萨凡奇来台协助测量最适合选定为坝址的位置。石门水库主坝原规划为混凝土拱坝，然基于坝基承载力考量设计时修正为土石坝。水库排洪设施原仅规划建置有溢洪道，1956年7月7日开始兴建。
1964年6月14日，兴建历时8年，石门水库正式竣工。参与建设人员七千余人，建设经费约达新台币32亿元，其中包含美援的新台币19亿元资助。水库建设完毕之后，具有灌溉、发电、给水、防洪、观光等效益。主要工程可分为大坝、溢洪道、排洪隧道、电厂、后池及后池堰、石门大圳及桃园大圳进水口等结构物。1963年由于葛乐礼台风引发超大洪水，经重新检讨后于1979年在大坝右岸山脊增设排洪隧道，排洪能力由原设计之每秒11,400立方公尺提升到每秒13,800立方公尺。
基本资料.
石门水库最初的主要任务为灌溉与防洪，目前其调节供应公共给水之功能愈形重要；其公共给水除下游鸢山堰拦引送板新净水场外，另于大坝上游取水经石门大圳送平镇、龙潭、石门净水厂，及于后池堰取水经桃园大圳送大湳净水厂，每日平均由水库调蓄之供水量约250万立方公尺，合计下游未控流量及三峡河抽水站者，总供水量最大可达300万立方公尺，主要供应新北市、桃园市及新竹县湖口乡之公共用水。
石门水库大坝坝体高达133.1公尺，是全台湾高度最高的土石坝，站在坝顶上可俯瞰后池堰及龙潭、大溪、三坑等地区，而每当大雨来临时，石门大坝溢洪道泄洪更吸引许多游客至此欣赏泄洪的壮观景象。
设施及工程.
发电系统.
石门发电厂.
石门发电厂位于石门水库大坝下游左侧，为塔式进水口，直径4.57公尺之压力钢管，长318.8公尺，采户外式钢筋混凝土厂房，厂内设有45,000千伏安容量之水轮发电机两组，154千伏轮电线。长12.9公里。
义兴电厂则于1983年与荣华坝配套兴建完成，于义兴坝下游处左岸设置发电厂，而发电进水口则设于荣华大坝上游左岸。义兴电厂由石门电厂遥控操作，其类型为川流式发电机组，装置水轮发电机一组，容量40仟瓦。
石圳联通管小水力发电厂.
由台湾电力公司所投资兴建，该发电厂引水自石门水库增设取水工后段，石门大圳联通管末端之落差进行水力发电，预计将于2023年6月竣工商转，完工后预计交由邻近石门发电厂管理与营运。
后池堰.
后池堰位于石门大坝下游约1.4公里处，可调节石门电厂发电尾水及溢洪道与排洪隧道之洪水。后池堰分溢洪段及土石段，溢洪段为钢筋混凝土结构，上面建有后池大桥，总长317.5公尺。后池堰蓄水形成的后池，位于石门大坝下游至后池堰之间，容量约220万立方公尺，后池堰左岸旁设有冲刷道闸门，后池堰右堰座则设有溪洲圳闸门。
石门大圳进水口.
石门大圳进水口设于石门水库内，系一直立塔形结构，最大进水量为每秒18.4立方公尺，下接闸门室、压力隧道及消力池后进入渠道系统。
桃园大圳进水口.
桃园大圳原本的进水口位于依山阁，石门水库完工后桃园大圳进水口迁建于后池堰之左岸，为一箱形钢筋混凝上结构，最大进水量为每秒16.8立方公尺，下接平水池后以新建之连接隧道与旧有系统相接。
义兴防砂坝.
1966年兴建义兴防砂坝，坝高25公尺，1973年完成坝体加高工程，以处理水库沙土淤积问题。
巴陵防砂坝.
1977年兴建巴陵防砂坝，坝高38公尺，坝长80公尺。经长期侵蚀，巴陵坝坝基已被大自然掏空冲出裂缝，2007年9月韦帕台风狂风暴雨挟带上游崩落土石，凿成坝基掏空、坝体溃坝。
荣华大坝.
荣华大坝于1983年兴建完成，坝址位于义兴坝及巴陵坝间，坝高82公尺，坝长160公尺。
排洪隧道.
1963年葛乐礼台风引发超大洪水，重新检讨水文后，于大坝右岸山脊增设排洪隧道两条，于1978年完工。排洪隧道每秒1,200立方公尺之排洪隧道两条，各长680公尺，其进口顶部较已有溢洪道堰顶低15公尺。隧道进口端直径为9公尺，渐变为底宽7公尺高、10公尺之自由流水马蹄型隧道。
排砂隧道.
石门水库排砂隧道设于石门大坝溢洪道左岸，总长约377.6公尺，主要功用为解决台风期间取水问题以及维持石门水库库容，第一期工程将既有石门发电厂第2号压力钢管改建为排砂钢管以增加排砂功能，降低石门水库淤积速率以延长水库寿命，第二期工程则是维持电厂之功能，将原电厂第1号发电钢管改建为#1A、#1B发电钢管，排砂隧道于2012年12月完工，2013年7月苏力台风期间首次启用，每年约可清除水库淤泥100万立方公尺。
分层取水工程.
2004年8月24日艾莉台风来袭，于石门水库集水区降下累计超过900毫米之平均雨量，使上游集水区产生大规模土石坍塌，洪水挟带大量泥砂流入水库，增加水库淤积量达2,788万立方公尺，并导致石门大圳取用之水库下层原水高度混浊，导致桃园地区民生用水无法正常供应。经水质检测分析发现，水库上层（标高约202公尺）原水浊度受泥沙淤积影响程度较小，因此在石门水库坝顶坚实岩盘上架设抽水机组共19部及集水槽，并沿坝体边坡道路设置输水管线，将水库上层原水抽送至台湾自来水公司净水厂使用，以解除桃园地区停水问题。坝顶抽水设施完成后，历经海棠台风、马莎台风及泰利台风显示紧急抽水工程可有效稳定桃园地区供水状况。石门水库为长期稳定供应台风时期供水，于大坝左岸增设分层取水设施，2009年底完成测试及供水，紧急抽水设施功成身退予以拆除，坝顶恢复通车。
分层取水工程增设于石门水库左坝座，是台湾首座将营运中的旧水库进行取水工改建，分别于标高220公尺、228 公尺、236公尺新增分层取水口，以利汛期时可取用水库上层低浊度原水，取代原标高195公尺高浊度之石门大圳底层取水口，每日引取140万吨水库原水，工程经费约新台币12亿元。
阿坶坪防淤隧道工程.
阿坶坪隧道工程全长3700公尺，2017年11月20日开始兴建，2021年5月贯通，工程经费为36亿元。此防淤隧道将兼具输泥管道、冲淤通道、排洪隧道，平时也能作为清淤船输送泥沙或砂石车清淤砂石的输送通道，具备多重功能。台风期间的排洪能力将达每秒600立方公尺，防淤能力则为每年64万立方公尺。2022年9月，轩岚诺台风为北台湾地区带来丰沛雨量，经济部水利署北区水资源于4日上午10时开启阿坶坪防淤隧道进行首次启用试运转，利用台风的洪水流量将防淤隧道工程冲淤池放淤的20万立方公尺泥砂进行冲淤操作，并将冲淤水量逐步提升至每秒600立方公尺，至12时止冲淤池泥砂已随水流带离，顺利发挥成效达标。2023年4月21日举行竣工典礼，正式启用后，其防淤能力将能延长石门水库的寿命，达成增加库容以及稳定桃园、新北、新竹地区的用水。
生态.
水库有放养青鱼（学名："Mylopharyngodon piceus"）和大头鲢（学名："Aristichthys nobilis"）等鱼类，另外尚有台湾蚬（学名："Corbicula fluminea formosa"）、圆蚌（学名："Anodonta woodiana"）和河壳菜蛤（学名："Limnoperna fortunei"）等双壳贝及腹足类的台湾椎实螺（学名："Radix swinhoei"）。其中河壳菜蛤为入侵物种，2002年水库水位降低才发现其庞大族群。目前已扩散至桃园大圳部分圳路以及下游的鸢山堰。目前仅有特有生物保育中心和北区水资源局有进行河壳菜蛤的相关研究。