臺灣第一個魚道
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。
臺灣第一座水力發電廠是1905年完成的「龜山水力發電所」,取水堰是南勢溪的龜山堰堤。第二座水力發電廠是1909年完成位於新店溪流域的「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,興建粗坑壩取水堰(舊稱為屈尺堰),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。
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。
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。
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。