作者：簡佑丞（國立臺北大學民俗藝術與文化資產研究所）
編按：濁水溪流域內水力發電設施眾多，這些發電設施從屬於不同的水力發電體系。若按照建設時序，將這些設施切分開來單獨檢視，難免見樹不見林。因此，本文的上篇，著重介紹濁水溪流域三個水力發電體系的建設歷程。其一，為戰前的日月潭水力發電系統。其二，為戰後的明湖、明潭抽蓄水力發電系統（兩者各自獨立，但以日月潭水庫為中心相疊合）。其三，為最初與電力產業沒有特別關聯的嘉南大圳濁幹線濁水水力發電所。下篇則以流域路徑走讀方式，從下游往上游前進，並選取途中的重要標的設施進行導覽。
為了幫助讀者理解日月潭周邊水力發電系統的複雜性，本文製作了濁水溪流域水力發電體系圖，標示出三個獨立的水力發電系統，希望幫助讀者從較廣遠的歷史視角出發，認識濁水溪流域內各水力發電系統的形成脈絡。
一、導讀
位於臺灣中部的濁水溪為全臺最長的河川，其豐沛的水資源，自古以來即是兩岸居民賴以為生的重要命（水）脈。到了日治時期，河川水資源的利用不再侷限於傳統的農業水利灌溉，藉由水量與水位落差轉換為電能的近代水力發電系統始由殖民政府引入臺灣，並以臺北近郊的新店溪流域作為水力發電工程的試行場域，興建了龜山、小粗坑水力發電廠，爾後又陸續加入新龜山與烏來水力發電廠，最終形成以新店溪流域為核心的水力發電系統群。另一方面，臺灣總督府也在自身推動興建的農田水利灌溉設施當中，選擇了中、南部三條水位落差較大的灌溉圳路興建竹仔門、后里與土壟灣水力發電廠，逐步建立並擴大臺灣的水力發電體系。
不過，前述的水力發電廠都屬於小規模、川流式的水力發電設施。到了1920、30年代，隨著水資源利用方式的轉變以及大壩技術的發展，以大規模水庫（群）系統為核心，統合運用、控制整條河川流域水力資源的電業發展思潮，逐漸成為當時的國際主流。而臺灣第一個依此模式規劃並實現的，便是濁水溪流域的日月潭水力發電建設工程，其在臺灣的近代電業發展史中具有劃時代的意義與價值。如今，這個以日月潭水庫為核心，利用濁水溪流域水資源的大規模系統性水力發電設施，自完工起算正好九十周年，依然完整保存並持續運作，不僅是臺灣電力發展歷程的重要見證，也為當前臺灣的電力事業做出相當貢獻。
這些留存至今、依然系統性串連運作的「活的電力產業文化資產」，亦正好組構、串接成為一完整的「電業文化路徑」。因此，筆者期望透過本文帶領讀者分別從電業系統（文化路徑）形成的歷史發展脈絡，並且實地沿著濁水溪流域，自下而上循著各個可及的系統性建築、構造物設施所構成的「產業文化路徑」兩種視角，一起來「走讀」由日月潭水力發電系統設施為核心的濁水溪電業文化路徑。
二、臺灣近代大規模水電系統的開端：日月潭為核心的濁水溪流域水電體系
① 從天然湖泊到人工水庫的水力發電計畫
日治初期，臺灣總督府於全臺各地興建多座水力發電設施，讓臺灣的電力使用日漸普及。隨著民生與產業用電需求增加，並考量將來各種建設的持續擴展，殖民政府於1916年起展開全臺水力發電資源開發調查，發現濁水溪流域上游豐沛的水資源極具水力發電價值。3年後，一個以日月潭為核心，並利用濁水溪為發電水源的大規模離槽水庫式水力發電興建計畫被規畫完成。
該計畫將原本的高山天然湖泊日月潭修建為可蓄存大量發電用水的人工水庫，透過總長超過15公里的導水路，穿越重山峻嶺將濁水溪上游溪水引入日月潭蓄水，再以水壓隧道與壓力鋼管，將水引流而下至濁水溪支流水里溪河谷的日月潭第一發電所（今大觀發電廠），利用其高水位落差發電。高達10萬瓩（kW)的發電量足可供應當時全臺用電需求外，還可餘留大量備載電力供額外使用。
日月潭水力發電工事計畫全區段面與平面圖
資料來源:日月潭水力電氣工事と其現況，土木建築工事畫報，昭和8年8月號(1934.8)
② 台電的前身─臺灣電力株式會社的設立
由於該發電建設計畫規模與經費過於龐大，臺灣總督府一改過去由官方投入資金主導工程興建與經營的想法，改採政府與民間共同集資入股、成立半官半民營的「臺灣電力株式會社」，主導日月潭水力發電工程的實施，以及完工後的電力事業經營。此後，這個具官方主導色彩的電力會社，成為臺灣電力事業建設與經營發展的主角。戰後，繼承臺灣電力會社的「台灣電力公司」，亦屬國家政策導向的國營企業，肩負臺灣的電力事業發展與經營，直到今日。
③ 工程建設的頓挫與再興
日月潭水力發電建設工程於1919年開工後不久，即受到第一次世界大戰影響導致工程費暴增，加上濁水溪水源的高含沙量、日月潭水社壩的複拱型水壩設計可能發生的技術安全問題、以及關東大震災等影響，不得不於1926年中止施工。
停工後，臺灣電力株式會社邀請美國Stone＆Webster公司的工程專家來臺評估並提供工程可行性建議，隨後聘請專精事業經營的松木幹一郎任新社長、以及具水力發電泥沙防治經驗的新井榮吉擔任建設部長。同時，重新修改財務規劃，包含將取水口位置改至武界之工程設計修正後，於1931年重啟建設，最終於1934年完工運作，為當時亞洲規模第一、世界第七大的水力發電設施。
④ 日月潭水力發電系統設施體系的成形
根據日月潭水力發電系統的整體計畫，自濁水溪上游導水至日月潭蓄水，再向下引流至第一發電所發電的第一期工程完成後，尚規劃興建兩座發電廠。其一是利用第一發電所發電後尾水，由導水路引至更下游的日月潭第二發電所（今明潭發電廠鉅工分廠），其二是利用第二發電所尾水發電的第三發電所（最終並未興建）。同時亦規劃在武界取水口往濁水溪更上游的霧社興建霧社水庫，除與日月潭共同調配濁水溪流域的水資源，也透過導水路引水供霧社第一、二發電所與萬大發電所發電使用。可謂以日月潭與霧社水庫兩水庫為核心，利用濁水溪流域的水力資源串聯形成系統性水力發電設施群的規劃。
以日月潭為核心的濁水溪流域水力發電設施系統圖
可惜該後續計畫除第二發電所與萬大發電所分別於1937年及1943年完工運作外，霧社水庫工程因太平洋戰爭日趨激烈而被迫中止。直到戰後，台灣電力公司在美國墾務局協助下於1957年重新完成霧社水庫的建設。至此，以日月潭與霧社水庫為中心的濁水溪流域水力發電系統設施體系終於完整成形。
⑤ 日月潭成為雙重「心臟」：明湖、明潭抽蓄水力發電廠
到了1970年代，為解決臺灣日益遽增的日間尖峰用電負載問題，台灣電力公司接受德國與瑞士顧問公司建議，於1981至1985年間，進行以日月潭為核心的明湖抽蓄水力發電建設。該計畫以日月潭作為發電水源調整池（上池），將日間發電後儲存於水里溪下游明湖水庫（下池）的尾水，利用夜間多餘電力抽回日月潭中待下次發電使用。
之後，台灣電力公司再於1987至1995年間進行亞洲最大、世界第四的明潭抽蓄水力發電工程。這一建設計畫以日月潭為上池、明潭水庫為下池。該計畫以日月潭為「心臟」，分別串聯戰前的日月潭、霧社水力發電系統，以及戰後的明湖與明潭抽蓄水力發電系統，構成一雙重、立體疊合的水力發電體系，亦可謂臺灣電力文化資產在繼承與開創的基礎上可持續性運作的最佳典範。
抽蓄水力發電系統示意圖
資料來源:日月潭抽蓄發電成典範光輝歷史風華再續，台電月刊690期(2020.6)
⑥ 濁水溪中下游的平地水力發電廠：濁水(烏塗)發電廠
另一方面，與日月潭水力發電建設同步進行、並稱日治中後期全臺兩大水利建設計畫的嘉南大圳水利灌溉工程，雖位處南臺灣，卻與中部的濁水溪流域有著密切關連。以臺南曾文溪為主要水源的嘉南大圳烏山頭水庫，僅足夠供應臺南與嘉義的灌溉用水。因此，為確保位於嘉南大圳灌溉區內的雲林也能獲得足夠的水資源，該計畫的設計者八田與一遂將目光轉向濁水溪水資源，於濁水溪中下游左岸的雲林林內設置濁幹線取水口，擷取濁水溪水灌溉雲林地區。
除此之外，為能提供遠在臺南的烏山頭水庫施工機械用電力，尚在嘉南大圳濁幹線林內取水口導水路上興建「濁水水力發電所」。其發電方式與一般川流式水力發電所利用地勢水位落差、以壓力鋼管之水力帶動水輪機的方法不同。位於中下游平原區的濁水發電所利用導水路的低水位落差，直接以豎井之水力帶動橫軸水輪機發電，為全臺唯一的平地川流式水力發電所。相較於濁水溪上游的日月潭水力發電工程，濁水水力發電所不論建設目的、運作體系與歷史脈絡都不盡相同，但也因為該電廠的完成，建構了濁水溪流域由下游到上游的完整水力發電系統群。
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