撰文／柯雅卿 農業部農田水利署正工程司
圖片提供／農業部農田水利署
嘉南大圳自1930年代完工以來，為臺灣重要的農業灌溉系統之一，支撐著嘉南平原數十萬公頃的農田灌溉。隨著時代變遷，農田水利設施不僅肩負穩定供水的使命，同時順應全球趨勢，符合國家永續發展政策目標，位於嘉義縣的朴子溪渡槽改建工程，便是兼顧功能效益與永續價值的典型案例。
在設計與施工過程中，朴子溪渡槽改建工程以「節能減碳」為核心，從材料選用、設計手法、施工工法到後續營運維護，全面導入低碳思維，不僅提升了結構安全，也為農田水利工程減碳建立了新標竿。以下將分別就「低碳材料」、「精準設計」及「永續營運」等面向，深入探討其節能減碳的具體作法與效益。
導入低碳材料，打造綠色工程
在大型農田水利設施中，混凝土與鋼材往往是碳排放的主要來源，材料選擇對整體工程的排放量影響極大，工程團隊從設計階段即導入了綠色材料的思維，以下分別進行說明。
一、爐石取代水泥
朴子溪渡槽在混凝土材料中，大量導入爐石取代部分傳統水泥。由於水泥製程會產生高溫煅燒與大量二氧化碳，爐石的使用能有效降低碳排放，並改善混凝土的耐久性與抗滲性。這種「以低碳取代高碳」的材料策略，不僅符合綠色工程的方向，也延長了結構壽命，減少未來維修所需的資源與能源消耗。
二、槽體兼梁，一體多用的減碳設計
在鋼筋配置方面，其最大的特色在於採用槽體兼作大梁的設計，透過結構整合，使槽體同時承擔輸水與支撐的功能，避免重複配置大梁，進而大幅減少鋼材用量。相較傳統設計，這種「一體多用」的做法，不僅提升結構效率，也有效降低材料使用量，達到節材與減碳的雙重效益。
三、預鑄化構件
在結構件中導入預鑄化，不僅提高施工精度，也能減少現場澆置的材料浪費。相較傳統工法，預鑄化能縮短工期，降低現場能源消耗與污染。
透過這些低碳材料的導入，在工程源頭階段就有效降低碳排放，為後續施工與營運奠定綠色基礎。
精準設計，兼顧安全與永續
除了材料，最適規模設計直接影響施工過程中的能耗與碳排放。朴子溪渡槽在設計階段引入了「精準化、合理化」的思維，不僅確保結構安全，也兼顧永續需求，透過合理設計與數位工具的導入，展現了「精準設計」如何在安全與永續之間找到最佳平衡。茲將相關作為說明如下：
一、基礎設計合理化
渡槽橫跨朴子溪，地質條件複雜，透過地質鑽探與數值分析，精確掌握不同河段的承載力，避免過度設計。以基樁長度為例，若一律採用最大需求，將導致材料與能耗的浪費。經過精準分析後，針對不同河段差異化設計，不僅確保安全，也減少混凝土與鋼筋使用。
二、BIM技術導入
在規劃階段導入BIM（建築資訊模型），模擬施工動線與構件組裝，提前檢視可能的碰撞與干涉。這種「數位先行」的做法，可於施工過程更精準順暢，減少重複來回調整，也因此降低了額外的能源與資源浪費。
三、水力條件檢核
由於渡槽須承載龐大水量，設計階段即全面檢核各管段的高程、流速與壓力需求。例如某段流速達3公尺/秒，壓力接近10公斤，經過水力模擬後，選用PN10等級HDPE管材，既能承受高壓，又能兼顧壽命與維護便利。這種「量身訂做」的設計，不僅提升了韌性，也減少了材料過度使用。
節能與固碳的永續機制
朴子溪渡槽的減碳效益不僅體現在材料與設計，更延伸至環境營造與後續營運。透過生態固碳與制度化管理的雙重機制，於工程完成後仍持續展現低碳價值。茲將相關作為分述如下：
一、生態固碳措施
在渡槽周邊規劃植栽與綠帶空間，藉由植物光合作用吸收二氧化碳，形成自然的固碳功能。不僅如此，綠帶還能營造生態棲地，提升在地生物多樣性，進一步結合景觀改善與環境教育，展現「環境友善」與「碳匯效益」的雙重價值。
二、耐久性與維護管理
工程設計導入爐石混凝土與槽體兼梁等策略，大幅提升結構耐久性，進而延長設施使用年限，降低後續維修及改善需求，同時透過制度化的巡檢與維運手冊，確保設施能以最佳狀態長期運作，減少營運耗能，讓工程在整個生命週期中都能維持減碳效益。
社會共榮，邁向永續未來
朴子溪渡槽改建工程不僅升級農田水利基礎設施，更在社會與環境面展現共榮價值。穩定的灌溉水源，保障農民耕作收益，並延續嘉南大圳百年水利文化，深化居民與在地文化的連結。在環境面，工程結合植栽綠帶與生態棲地營造，發揮固碳與生態友善效益。更重要的是，透過奇美實業與大亞電纜等企業的跨域認養與養護，實踐公私協力，讓農田水利設施兼具節能、減碳與永續價值。整體而言，朴子溪渡槽改建不只是灌溉設施改善，更是連結農業、社區與生態永續的典範，為未來淨零轉型奠定示範意義。
