臺灣第一個魚道

1909年興建的新店溪屈尺堰(後改稱粗坑壩),是臺灣第二座水力發電廠的取水堰,興建時便設置了魚梯(魚道)。經過日本人多次修繕改建,終於讓香魚順利溯溪洄游。圖為曾晴賢教授於1980年代拍攝。 圖片來源/曾晴賢提供。
1909年興建的新店溪屈尺堰(後改稱粗坑壩),是臺灣第二座水力發電廠的取水堰,興建時便設置了魚梯(魚道)。經過日本人多次修繕改建,終於讓香魚順利溯溪洄游。圖為曾晴賢教授於1980年代拍攝。 圖片來源/曾晴賢提供。

清華大學榮譽退休教授曾晴賢表示,根據現存文獻與歷史資料,臺灣魚道始於日治時期。

1905年臺灣第一座水力發電廠是「龜山水力發電所」,取水堰是南勢溪的龜山堰堤。1909年完成位於新店溪流域的臺灣第二座水力發電廠桂山發電廠粗坑機組,取水堰是屈尺堰(後來改稱粗坑壩)。

興建龜山水力發電所的取水堰之時並沒有同時興建魚道,而是在1907年開始在南北勢溪匯流口下游約 1.5 公里的屈尺一地,興建粗坑壩(舊稱為屈尺堰)取水堰供桂山發電廠粗坑機組發電時,才同時增設魚道設施。

當初為何會出現魚道?

台北大學助理教授簡佑丞根據歷史文獻指出,日本早期在臺灣展開全島性的資源調查,目標鎖定新店溪。「這裡有森林、礦產、河川,提供十足的經濟價值,很快成為開發重點。但新店溪被整治的主要原因是電力。日本工程人員發現,新店溪具備理想的水力發電條件:水量穩定、落差明顯,足以支撐發電系統運作。」

日本人在上游設置取水口,引水入渠;再以攔河堰抬高水位,穩定流量;最後利用高低落差,把水導向下游推動發電機。發電之後讓水再回到河道。

然而,工程完工後,新店溪的魚量卻大幅減少?!

曾晴賢指出,其實早在1897年的水產資源調查中,就已確認新店溪香魚資源豐富,並認為有保育的必要。因此,1907年規劃屈尺堰時,便將魚道納入設計,希望在發展水力發電的同時,也能保留香魚洄游的通道。

日領時期利用新店溪穩定水量與地形落差發展水力發電,成為台灣早期重要的電力系統。圖為桂山發電廠,攝於2004年。 記者牛慶福/攝影
日領時期利用新店溪穩定水量與地形落差發展水力發電,成為台灣早期重要的電力系統。圖為桂山發電廠,攝於2004年。 記者牛慶福/攝影

新店溪不僅是電力來源,同時也是重要的香魚產地。簡佑丞指出:「日本人特別喜歡吃香魚,香魚每年都要回溯到新店溪上游成長,攔河堰切斷了牠們回家的路。」

在發電與香魚間,如何兩全其美?於是「魚道」應運而生。

曾晴賢表示,新店溪的粗坑壩和支流南勢溪龜山堰堤之所以會興建魚道,就是為了新店溪有最重要的漁業資源,包括:香魚、鯉魚、 鱸魚、烏魚、鯎(海鯰)、鯽魚和鰻魚等,其中香魚的調查最為詳細。

「日本人對香魚的洄游生態、棲息環境、漁撈情形和販售通路的經濟活動等等資訊一清二楚。可惜受限於當時的設計經驗,魚道功能並不理想。」

曾晴賢指出,臺灣水力發電的歷史可追溯至日治時期。1899年,土倉龍次郎家族在南勢溪山區從事伐木與造林事業,發現當地蘊藏豐富的水力資源,因而提出南勢溪水力發電計畫。

1903年,土倉龍次郎獲臺灣總督府許可成立「台北電氣株式會社」,推動龜山水力發電開發案。後來因家族資金不足,將事業轉讓給總督府,由官方成立「台北電氣作業所」接手興建。

1905年,龜山水力發電所完工,成為臺灣第一座水力發電廠,同時完成古亭庄配電所及輸電線路,開始供電給當時的臺北城、大稻埕與艋舺,揭開臺灣現代電力發展的序幕。

曾晴賢表示,1907年(明治40年),龜山水力發電所正式投入運轉,當時稱為「臺北第一發電所」,象徵臺灣水力發電時代正式展開。「新店溪流域水力發電的開發,不僅開啟臺灣現代化電力事業,也奠定了臺灣電業體制發展的基礎。」

隨著第一發電所運轉成功,1909年又利用屈尺至小粗坑河道曲流形成的天然落差,興建規模更大的第二發電所:小粗坑發電所(即今桂山發電廠粗坑機組),大幅提升北臺灣的供電能力。之後,日月潭水力發電計畫陸續推動,並於1919年成立官民合營的「臺灣電力株式會社」,成為今日台灣電力公司的前身。

由於第一發電所已於1943年停止運轉並拆除,目前仍持續運作的桂山發電廠粗坑機組,被視為臺灣現存歷史最悠久的水力發電廠。

曾晴賢表示,桂山發電廠粗坑機組不僅見證臺灣早期水力發電的發展歷程,也完整保存了珍貴的水利工程與魚道建設史,是臺灣近代土木工程的重要文化資產,2001年獲選為「臺灣十大土木史蹟」之一。

圖為1992年粗坑壩改建前的全景,約攝於1980年代。 圖片來源/曾晴賢提供。
圖為1992年粗坑壩改建前的全景,約攝於1980年代。 圖片來源/曾晴賢提供。

簡佑丞從資料中發現,日本人早期的設計的方式相當直接,就在壩體旁開鑿一條水道,利用天然岩石作為基礎,再以混凝土固定,分成11個階梯。每一階形成一個小水池,讓魚可以逐段向上移動。因為階梯落差偏大,加上結構簡陋,魚類通行困難;更關鍵的是,枯水期時水量不足,魚道沒水,形同虛設。

曾晴賢表示,1909年興建新店溪粗坑壩並改修舊龜山堰堤時,當時日本人對魚道設計與施工經驗不足,通行效果並不理想。直到1911年再次大規模改修粗坑壩魚道後,才真正發揮預期功能。

粗坑壩魚道是由臺灣總督府土木局工務課技師庄野卷治,參考歐洲魚道設計案例而規劃興建,1911年進行第二次改修。「改建完成後,許多河海洄游性魚類得以利用魚道向上洄游至北勢溪坪林一帶。」

趁著第二次魚道改修時,也一併增建船道,並採用與魚道相同的坡度設計。「船道進水口設有溝槽,當河川流量減少時,可插入木板調節魚道內的水流量,維持適當的流速與水深,讓魚類即使在枯水期,也能順利溯溪洄游。」

然而粗坑壩的下游河道,因為河床刷深的問題,導致魚道入口(出水口)與下游水面之間產生高達60 cm 的落差,對於新店溪最重要的水產資源:香魚的上溯,仍造成極大的困難。

粗坑壩早期曾設置魚道,讓香魚得以跨越攔河堰回到上游成長。雖然當年的魚道如今已不復存在,但仍是台灣早期兼顧發電與生態的重要水利工程案例。圖為現今的桂山壩,攝於2017年。 記者高詩琴/攝影
粗坑壩早期曾設置魚道,讓香魚得以跨越攔河堰回到上游成長。雖然當年的魚道如今已不復存在,但仍是台灣早期兼顧發電與生態的重要水利工程案例。圖為現今的桂山壩,攝於2017年。 記者高詩琴/攝影

由於香魚洄游問題一直未獲改善,1938年,文山郡漁業組合與文山郡郡守、臺灣電力株式會社共同協商,再次修復並改造龜山堰堤及粗坑壩魚梯,希望提升魚道效能,協助香魚順利洄游。

這次改造完成後,新店溪的香魚及其他魚類得以順利溯游至北勢溪坪林與南勢溪烏來。

曾晴賢表示:「從1939年《日日新報》的報導可以看出,這次修繕確實改善了香魚的洄游環境。根據當年的新聞記載,坪林的北勢溪與烏來的南勢溪,都觀察到大量香魚成功溯溪而上的景象。」顯示魚道修復結合禁漁保育措施已發揮明顯成效,成為臺灣早期兼顧魚道建設、漁業管理與生態保育的重要典範。

雖然當年興建的魚道如今已不復存在,但透過保存至今的老照片與設計圖,仍可一窺臺灣早期魚道工程的樣貌。

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