離岸填海造陸 新增國土與容納產業

前言

臺灣若干嫌惡設施(如石化工業、燃油氣與煤發電廠、煉鋼廠、一般或事業廢棄物掩埋場與飛機場及各項污染處理設施),與民生必須設施(如水庫堰池、造船廠、深海港與風力及太陽能、潮汐洋流發電設施和大型產業),不論已設置或選址預計之所在地,大多遭受到居民或所謂的社運團體之抗爭,讓整個國家的產業發展、與革新除舊之重大工程,停滯不前,相較鄰近其他國家的大步邁進,讓臺灣曾經名列「亞洲四小龍」、「民主橱窗」之美譽,目前卻如日落西山之困頓,與國人憂慮工作減少及物資昂貴等不如他國的窘境,實令人汗顏。

另外,經過1999年921集集大地震、1996年賀伯颱風、2009年莫拉克颱風88水災等,沖積崖堆在各陡峭嶺脊山坡上的龐大砂石料,將要成為下一次暴雨來時,堆積如山減少通水疏洪斷面。這些土石流與大地震崩塌之材料,也讓各重要水庫的沉泥滿布、河川的行水區內堆滿土石料,如何減少山崩與土石流的破壞力、及清除水庫沉泥,以維護珍貴水庫的蓄水容積和其使用壽命,以滿足日益龐大的用電與用水之迫切殷需。筆者參考世界各國的成功案例,提出離岸填海造地之方法,籲請政府相關部門能夠參考採納,分區分期來實施與精進改善,改善目前國家土地需求各項困境。

各國實例

1.
荷蘭

歐洲低地小國荷蘭,最高處在爾斯堡山海拔321m,堪稱全球填海造陸最悠久之國家,早在13世紀以來,該國向北大西洋圍海造陸,幾近7,000km2,約為其現今國土面積之二成。其中在20世紀二戰後,因急劇的國家生存和經濟發展需要,總共新增了約2,300 km2的土地,包括最大的須德海攔海(被美國土木工程師學會評選為全球七大工程奇蹟)、和三角洲兩大圍海造陸工程(萊茵河、默茲河與斯海爾德河三角洲地帶),是全球迄今最大型之防洪計劃,外側愛塞淡水湖,就因有須德海工程,而形成的人工湖與內側的馬克瓦爾淡水湖。工程自1927年開始,在1986年竣工,雖然海岸線縮短了300 km,該國國民認為這樣的海岸線減失之犧牲,是目前面對缺水、缺地危機處理必要之惡。

2.
日本

日本填海造陸面積約118,800km2,相當3.3個台灣面積之大,是世界上填海造陸最多國家之一。其中全球第一個完全以填海造陸的成功案例,是在瀨戶內海最東側的大阪灣與本州相距5km之關西國際機場,在1987年動工,1994年完工啟用,面積約10.7 km2,花費約6千億新台幣,因為該機場跑道與相鄰泉佐野市海岸平行成N45゜E,又在海上,故可以24小時免宵禁的運作。總共用了1.8億m3的土方,在原先水深達17至18m厚淤泥層上,填築海拔約5m高的機場,建造3.5與4km長各一條的跑道;其中又因地層沉陷超過預期,故又投入千億新台幣改善,可做為台灣之參考。

3.新加坡

世界上約8個幾乎沒地震城市,其中的新加坡幾無地震之傷害,其領土為580km2,(約台北市2倍),其中因多處填海造陸,迄今已達721.5 km2,預計2030年要達778 km2,增加了34%領土;人口約560萬人,該國土平坦最高僅海拔164m的武吉知馬丘陵,密度7,766人/ km2,是世界人口密度第二高國家,但是為何卻感覺不壅擠呢?因為該城市國家,自立自強,重法尚治,整齊乾淨有效率,不僅填海造陸增加國土,同時其淨水技術,與缺水的以色列,並列世界第一。新加坡數十年來,把西南側裕廊7個人工小島與沼澤區,預先填築該國事業數十年所生產廢棄物再混拌砂石及海底淤泥,串連成為面積達32 km2 (約嘉義市60 km2一半),成為全球10大石油化學工業煉製中心。

新加坡的樟宜機場建造原則,自1975年選址決定:在該國東部皇家空軍機場,再往東側海灘填海造陸來拓建,填海面積超過52km2,填平約2km²沼澤與40 km2土地是抽海砂所得,填海所得的4km長跑道,可讓全球最大客機A380降落,也解決了對周遭巴耶利峇地區居民的飛機噪音與限高影響。英國航空運輸研究機構Skytrax,以問券方式調查全球近1,300萬名旅客意見,針對全球550個機場進行評估,2019年4月份宣布:新加坡樟宜機場七連霸被評審為「全球最佳機場」、「商旅雜誌」連續25年評審該機場為「世界最佳機場」等殊榮。

同時為減少對北鄰馬來西亞之供水契約不合理要求的依賴,新加坡從建國之初的3個小池塘,到現在全國共建有17個水庫(平均國土42 km2有1個水庫,是全球密度最高之一),約一半堰壩,是圍住河流的出海口成為儲水區,其全國最大的濱海水庫也是圍海造庫,不僅視每一滴雨水為寶貝,也把生活雜排水與汙水分流,再淨化再分類使用,讓新加坡從缺水小國,成為可輸出濾水技術的水務大國。

4.南韓

1992年,將仁川市西海岸永宗與龍遊島,兩個距本土約2km之離島,經過10年串填成海拔7m之仁川國際機場,預計將建5條近4km的跑道,蟬聯了12年「全球服務最佳機場」第一名。並經由10km長的仁川大橋,到同樣填海人工島的松島,投資12,000億新台幣,經10年建造成環保智慧島,成為首爾都會區的卓越外港。

5.香港

香港人口745萬,面積1,108 km2,其工商住宅與機關學校等發展設施,約24%有266 km2,香港的房地產建坪單價幾為全世界最高,所以為確保其林地不減少情況下,勢必往海來填海造地,如圖1~5所示。1992年在西北側大嶼山北緣的一座人工島,填海造陸面積12.6 km2的赤鱲角機場,來取代自1925年開始運作,有「全球十大危險機場」一樣是填海增地的啟德機場。赤鱲角機場,目前有2條3.8km的跑道,由英國人建造,費用約近3,000億新台幣,在1998年啟用迄今,曾有8年被評審為「全球最佳機場」。

6.臺灣

早在1912年日治時期,在今高雄市鼓山區哈瑪星一帶,將疏浚港口與航道的泥土,填海造陸,是臺灣首例,建設「打狗停車場」(為縱貫線鐵路壽山與高雄港站)以鐵路連接港口,後來發展成為高雄之政經中心。1980年高雄南星計畫向海外延伸3公里,水深在18至20m之間的海域,全部面積約30 km2,共分為三期工程,第1期已在1991年完成,惟面積僅0.5
km2;第2期是從火力發電廠出水口以北到第2港口之範圍,配合紅毛港遷村案暫緩實施;第3期又稱為中程計畫,並細分成兩個區,第1區在水深約8m處填築面積也是只有0.5 km2,自1995年到2000年已填滿,與整體計畫要預填面積有30 km2計畫目標,有段大距離,甚為可惜。

臺灣的需求

地震頻率高的臺灣,人口約2,333萬人,總國土面積約35,886 km2,主要的臺灣島面積35,807 km2,其餘離島面積不大。若以水土保持法定義之山坡地(逾海拔100公尺或5%坡度以上),面積約26,374 km2,約達領土的75%,人口密度若按可居住之非山坡地,則達2,452人/ km2,可見臺灣真是地狹人稠。

20年來,原本西進中國的臺商們,又回臺尋找土地設廠之殷需;另國內在也有很多重大經濟投資建設(如桃園在小飯壢溪,鄰海藻礁旁邊要填築0.78 km2設置第三天然氣接收站,設觀塘工業區,來取代深澳火力發電廠),遭受當地居民與外來社團等非理性抗爭而延宕。這樣百般阻擾設廠機會,卻又要求在地要有更多工作機會留住年輕人、及盼望經濟持續蓬勃發展等,兩相矛盾語話一直循環發生,就如同要不缺電不缺水,卻要發電廠關機保持良好空氣,與要求水庫集水區開放濫墾濫建來蓋露營區等,減少儲水壽命,國人近年來矛盾迷惑之「東食西宿」貪萎個性,循環傷害臺灣。

填海造陸之建議

在台灣海峽海底,屬澎北隆起「東彰雲砂脊」之淺灘區,與臺灣西海岸大致呈平行發展,這是受到臺灣海峽潮流常年北流之故。該潮流砂層,水深約30~40米,其南北長約65km與東西寬約13~17km,自台中到嘉義間的離岸,其顆粒約是屬中粗砂到粉砂,並由東向西側分佈,其供料來源應該是濁水溪為主。筆者建議在此海域地區構築「離岸式人工島」,約以東西向3~5km與南北向5~10km一島,來南北布設數島,與本島海岸具有2~3km以上的隔離水道之寬度,並於每一離島,可在南北處,設置2座橋梁連接本島的臺61線西濱快速公路,成為重要的臍帶,再通往其他東西向之國省道,同時各離島的南北間距,倘若有1~3km內,亦可設置橋梁串接之,讓各島間可相互支援不會變為孤島;同時利用這些海域上的人工島,也可減緩臺灣本島西海岸的流失,另外也提供適當空間,容納國內這樣抗爭嫌惡設施、與返國臺商的事業,能合法正常運作之設廠空間。

參考其他成功案例經驗,六輕麥寮港,在2003年亦曾施工過ψ90cm長達38m之植入樁,做為9號碼頭之基礎;筆者在1990年,參加交通部高速公路局國道1中山高,汐止至五楊段高架橋梁工程,其中18標的淡水河橋,採用深達85m之全套管基樁,下接反循環基樁的深基礎,到達臺北盆地之景美層厚2m卵礫石,做為承載層的實例。

建議在工地鄰近處預鑄箱型長樁,具有公母榫接頭等防鏽耐蝕結構,來構築平行兩排的阻水圍堰成島之邊際,在該圍堰內採用蜂槽式框箱連接的填海築島之人工地盤,再從本島以「管中土石流」,抽入水庫淤積泥沙、與河川行水區堆置之沖積礫砂石料,並於現場混拌各種高爐的副產品,如爐渣或飛灰等,具有卜作嵐黏結功能之材料,填入分層夯實,分區逐年分框格填築成島。就可把本島若干因都市計畫不成功的嫌惡設施、環保公害處理設施、或機場、與大型儲水池堰,及其過濾淨水設備和太陽能風力等綠能裝置,移往該離島。當本島遭逢暴雨颱風來襲之際,就可以把龐大洪水導入人工島的儲水池,去分級暫儲,進一步再過濾成為各級使用之水;若本島冬季有缺水之虞時,也可以反抽這些過濾之水,回臺使用,解決旱災之苦,又可解決台灣目前嫌惡設施到處被抗爭、與返鄉臺商建廠缺地,及暴雨時無庫可儲水,讓洪水沖入海洋,以及目前水庫河川堆積沉泥土石料之問題。

結語

「上帝造海、荷蘭造地」,看看各國填海造地的成功案例,台灣可以借鏡。

 

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圖1 香港島北角舊市區的人車與建築相擠之窘境(賴明煌攝)

 

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圖2 從香港九龍市郊觀塘地區向西眺望香港九龍灣海港之海灘是高樓麟立(賴明煌攝)

 

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圖3 從香港九龍市郊觀塘地區向東眺望飛鵝山的山坡地也是高樓毗鄰林立(賴明煌攝)

 

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圖4 從南蓮園池向東眺望香港市郊的鑽石山上也是三四十高樓麟立布滿山嶺區(賴明煌攝)

 

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圖5 地狹人稠的香港大嶼山島填海造陸並建造8號快速幹道與跨海橋梁來連串香港本島(賴明煌攝)

【本文稿經由台灣省土木技師公會技師報同意轉載;未經允許請勿任意轉載】

 


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