談防洪（水）閘門之應用與試驗

地球受到人類不斷破壞，造成全球暖化，冰山融解，海平面不斷升高，聖嬰現象更造成超大的狂風暴雨，也使地球村的人類正面臨洪災的困境。在地狹人稠的臺灣，同樣面臨詭譎的氣候侵襲，尤其是對於居住低窪或易淹水地區的民眾來說，每到颱風季節或豪大雨來臨前即開始擔心受怕。由於山坡地過度使用、土地利用不當、盜伐、盜採砂石及違建等因素，致近年來臺灣每逢颱風或豪雨時都造成很嚴重的水災。例如97年7月18日卡玫基颱風，一場超乎意外的豪大雨，造成中部及高雄地區嚴重淹水，其中台中市更下了1,100公厘的超大雨量。還有今年8月8日莫拉克颱風，同樣也造成高雄山區累計雨量的「最大值」2,392毫米、屏東2,569毫米、台東則是1,605毫米，瞬間的雨勢不但強度高，總雨量驚人，洪水流移動速度快，所挾帶大量泥砂快速往下游移動，造成很大災害。

一般我們對於都市型水災防治都採取築牆、築堤等措施將洪水阻隔在外，以免受到災害，其中防洪（水）閘門在都市為較常用的防洪裝置之一，雖然是一種消極的抵抗方法，卻可把災害損失降到最低。目前臺灣已經有很多地方裝設防水閘門，今年八月初莫拉克颱風造成屏東林邊與佳冬地區嚴重災情後，該地區鄉民已陸續向內政部營建署申請補助在自家門口裝置防洪（水）閘門，以防止水流入室內(積水地區建築物鼓勵設置防水閘門（板）補助作業規範)。另外在公共設施及建築物上，如捷運站出入口、地下室車道出入口、地下街商場及地下鐵路下地口等處，也有設置水密性高、操控性佳且阻水性能強之防洪（水）閘門，以避免造成更多生命財產損失。

目前都市防洪設施皆以200年的洪水期設定高程BFE (Base Flood Elevation)來進行設計，防洪（水）閘門也不例外，然而防洪（水）閘門除有設計高程外，同時也應抵抗大量的泥砂與大型漂流物之撞擊，以及承受大量水流壓力，皆能保持結構之完整性，此外閘門水密性要求也是重要性能之ㄧ。在市面上各種防洪（水）閘門產品，大概分有手動組合式及電動式防水閘門兩大類，然而各廠商所販售的防洪（水）閘門是否能符合上述性能要求，仍無法得知。所以政府如何訂定相關試驗方法，來確保防洪（水）閘門之安全性，實為一個非常重要的課題。

筆者今年7月參與一座全尺寸防洪閘門現場測試，此防洪（水）閘門之蓄水槽結構由筆者所設計，所以剛好能見到全台灣目前最大的試驗，現場看實為壯觀，筆者得到賀寶金屬有限公司及國立台灣科技大學試驗中心的同意，將現場之試驗過程加以公開介紹（詳表一及照片），希望與大家一同分享。

表一：防洪（水）閘門試驗時各階段測試條件說明

項次	測試條件	說明
1	載重測試	防水閘門設置於地面上，為車輛之行經路線時，需考慮車輛荷重的問題，其中包含靜載重及衝擊載重。
2	開機運轉測試	防水閘門必須在第一時間內開啟以抵擋洪水之侵襲，方能確保人員生命財產安全，因此需考慮防水閘門開機運轉是否順暢之問題。
3	垂直水壓測試	在淹水期間，水面會產生各種波動，例如樹木、花盆、輪胎、垃圾及救難船隻...等，形成波浪對防水閘門有側壓力作用，因此防水閘門需考慮能抗波浪的問題。
4	撞擊測試	洪水發生時，水面之大型漂流物，例如漂流木、垃圾...等會撞擊防水閘門，故防水閘門需考慮結構抵抗撞擊之問題。
5	靜水壓及水密性性能測試	經過上述靜載重、活載重、垂直水壓、撞擊測試後，防水閘門在實際水災時可能需抵擋洪水一定時間，水的深度會影響防水閘門水密性性能的問題，因此防水閘門需要在一定水高度及時間下測試靜水壓，以抵擋洪水來臨過程中之任何狀況發生，進而判斷防水閘門是否符合水密性能。
6	試驗完成之運轉測試	在上述一系列試驗完成後，防水閘門應能保持運轉順暢性及結構性能完好，這部份之測試也是需要考慮。

結論：

「西漢成帝綏和二年，治河臣子賈讓，上書陳防洪三策，其上策為徙民避水，移治水之費以安民。中策為引水灌田，分殺水勢，借淤肥田。下策為修建堤防，阻水漫溢。」這是中國現存最早的一篇全面闡述治河思想的重要文獻。其中下策則是加固堤防，阻水漫溢，與現代防洪（水）閘門理論，頗為吻合，由此可以看出防洪（水）閘門安全之重要性，所以未來試驗規範內建議應包含以上考量，才能符合防洪（水）閘門之實際需求。水是自然界的原動力，可以供給我們發電、灌溉、航運、給水、發展各項工業，作種種對人生有利益的事，但如果不能好好善用，必會造成災害。因此利用防洪（水）閘門來作為水災時之擋水功能，實為最後之做法，最根本的方法還是在於整個國家之防災措施。

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載重測試開機運轉測試

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垂直水壓測試漂流木撞擊測試

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靜水壓測試試驗完成後之開啟閉合運轉測試