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滯洪池開挖工程。
* 水文大地
滯洪池,就是「滯留園區開發後 增加之地表逕流量的調節池」;這是 科學園區開發的一大特色。尤其是 台中園區位處台中大肚山台地,大 致呈現西高東低的地貌,當大雨來 時,地表逕流即沿山坡流向鄰近各 低窪區域奔竄。所以,中科開發之 始,即以完成相關水保設施為園區 同步開發的首要任務,每座滯洪池 對應一個特定集水區排水之重責大 任,在洪峰時大口吸入洪水,經調 節後再以不影響區外排水之水量緩 緩流出園區。這套設置和流程,確 保了園區免於水患,更調節了周遭 區域水文流量,保護的區域擴及鄰 近村里。
台中基地有8個集水區,對應出8 個「滯洪池」,滯洪沉砂體積共約41 萬立方公尺。《水土保持技術規範》 的滯洪設計標準是5 0年洪水頻率 (河川是25年洪水頻率),中科則是 以發生頻率200年,其調節量以嚴謹 的1年洪水頻率為設計標準,增加滯 洪池的效能,並減低對周邊排水系 統的負荷。
一個基地經過水文、地質及地形 的整體分析後,會劃分出不同面積 的「集水區」,每區雨後的地表逕 流都會從高點順著縝密規劃的截流 溝、道路側溝、箱涵及排水明溝, 有次序地由小到大流入各自的滯洪 池,經過調節和沉砂處理,再安全 地排放至基地外的下游水系。
由於滯洪池採生態工法,結構設 計屬於「土石壩」,因此也有可能出 現水滿過土堤的「溢堤」現象。(類 似暴雨過後的山坡土石流。)因此 每個滯洪池中都設置監測系統,以 GPRS無線傳輸系統上傳資料,透過 電腦及時監控水位變化,以確保滯 洪池的池體安全。
「滯洪池」是園區內水土保持 系統的終點站,也是流出區外的轉 運站。因此排放的品質會受到各界 的質疑。除了上述縝密的處理程序 之外,大肚山具備絕佳滲透力的赭 土礫石層,讓地表逕流在滯洪過程 裡,能有充分的時間滲透成為地下 水。這種水文循環正是科技和自然 相互尊重的最佳典範。
水,滋養萬物。當乾瘠的土地有 了水文,就會出現生命力。雖然滯 洪池是在雨水過後才會出現可觀的 「池水」,但已經具備「濕地」的 功能,足以生養萬物,呈現綠意盎 然、飛鳥棲息的自然環境;這時候 就成為一個遊憩的公園。
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西區整地前的紅土卵石地面
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西區整地
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溝渠開挖。
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池中方洞是進水口箱涵,坡道由階梯石籠砌成,池底埋設雨水回收池,分別以透水管和毛細排水管進入 左後方橢圓柱體
的蓄水池。整個滯洪池利用沉砂空間所留滯的水做為綠地噴灌使用水源。
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中科區外排水系統通水能力圖
* 地下水
紅土堆積的大肚台地,居民長期依賴自天而降,依斜坡由西北向東南逕流的地下水。然而,地下水補注有限,水量不豐,愈往山脊稜線,地下含水層愈深。例如東大路以西區域,鑽鑿深度可能需達70公尺以上,甚至超過100公尺,而西平南巷以東區域則約30公尺就有水了。因此,林厝農場周遭水井均屬深水井。
中科在2002年底開發前,就持續監測林厝農場既有的2口深水井,並於2004年底增設3口標準監測井,納入定期監測;基地外尚有環保局設置的標準監測井。為協助鄰近民眾了解其水井水質,針對基地外6口民用取水井進行檢測。具體的各類水井監測資料檢測證明,園區內地下水水質均能符合地下水污染監測基準及管制標準;民用水井水質大致上更優於監測井水質。
後來,中科實踐承諾,於基地北區及西南區增設標準監測井,讓基地內、外各類地下水井通結成一個綿密的監測網,並持續監測分析關注區域地下水水質狀況,以積極的行動關心周遭的環境品質。
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鋪設卵石。
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編製石籠。
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箱涵前完成的階梯石籠。
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接近完工的滯洪池。
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潛盾段三道防水措施示意圖。潛盾段放流管線計有3道防水措施:環片間以止水材料防止水由環片接合面滲入;環片組裝後於潛盾機掘進開挖與環片間所留空隙背填灌漿,防止土壤坍落及水流滲入;於環片內施作鋼筋混凝土二次襯砌,並於上半部加舖約3/4圓弧 PVC裡襯,加強防蝕及水密性。
* 放流管系統
科學園區的污水分流系統有兩種 來源,三種模式:第一種來源是雨 水,分流模式有二:一是通過原有 川溪;二是經雨水下水道系統導入 滯洪池。第二種來源是事業廢水, 分流模式乃藉由專用下水道系統集 中到污水廠進行處理,處理完成後 再由放流管流到區外指定放流口。
放流管是相當繁雜的工程,因為 整個排放過程必須對廠商生產、人 民生活、生命,以及自然生態的傷 害降到最低,所以每一步都要一絲 不苟,作業時間相對也就拉長了, 非經兩三年難以完成。
以台中園區污水放流管第一標 工程(共分四標)為例,北起台中 縣大雅鄉通山路南至台中市西屯區 安和路,採推進及明挖二種工法施 工。其中,推進工法長度計2,581公 尺、明挖工法長度計2 , 7 5 4公尺, 合計全長5,335公尺。2005年2月4日 開工,擬定2007年5月24日完工。不 巧,施工期間撞上春節和選舉期間 禁止道路挖掘施工,再加上東向聯 外道路同時施工,台中市政府、公 路總局等主管單位未能及時辦理相 關工程,整個進度只好展延一年。
道路挖掘深度6~11公尺不等,推 進長度各異,約介於70~400公尺。 其中,福雅路上U28→U23全長398公 尺是推進工法最長一段,也是台中 卵礫石地層的新紀錄。大台中的卵 礫石地層含量高達75~90%,最大粒 徑可達60~100公分,單壓強度高達 150MPa,是房屋混凝土強度的7倍, 不難想像,開挖的過程艱苦。通山 路T3→U59計376公尺,推進至265公 尺時,推進機受困於地層中,且通 山路下有一支供應園區廠商的1.5公 尺直徑自來水管,為了不影響園區 自來水供給,未完成的110公尺只好 採新奧隧道工法施工,單單此段就 歷時14個月完成。
2008年5月1日,台中園區污水放 流管第一標工程如期完工。
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2008年3月后里污水處理廠一期一階曝氣池槽完工。
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大社支線石籠明溝。
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2007年2月的后里污水處理廠一期一階工程。
* 放流管系統
2004年10月台中園區污水處理廠一期一階工程開工,工程總金額5.8餘億元,耗時四載,2008年8月完工,可提供每日40,000CMD污水處理容量,內容包括:生物曝氣池、二沈池、快混慢混池、沈澱池和相關機電儀控工程。一期二階工程亦同時開工,工程總金額12.7餘億元,但因包商出現財務危機而停工,但進流抽水站、沈砂池、調節池、過濾單元、環境資源教育展示中心和相關機電儀控工程等內容主體多已完成,現有園區污水處理能夠順利運作。二期工程於2006年6月開工,2008年11月完工,工程總金額3.7餘億元,併同一期可提供每日64,000CMD污水處理容量。
為求園區污水處理成效,針對污水處理廠工程及放流管工程,污水廠處理設施採用國外專業設備,放流管開挖採用先進的潛盾工法,為落實品質管制,更針對重要採購材料設備辦理國外廠驗。例如:台中園區污水處理廠主要處理設備包含污泥濃縮機、單斷離心式鼓風機、原污水抽水機等設備,承商是透過代理商向國外採購,按國際慣例其設備一旦由國外輸出後就必須付清貨款;另依據其工程施工規範,工程司對所有採購設備負有審查必須合乎規範之責,為確保處理設備製程品質及避免衍生難以處理的糾紛,經評估後國外廠驗卻有其必要性,此辦理國外廠驗,了解主要設備的生產過程、品管及其安裝後使用穩定性及耐用性,並實際參訪國外已使用之案例,藉由其實際運轉經驗提供園區建設的參考。
台中園區污水處理廠的工程共分四期,是依目前科學工業園區污水排放特性規劃而成,園區事業排放的污水
會經由專用下水道系統,由地形較高的西側往東側匯集至污水處理廠,全程由不需耗電力的重力流方式收集。自2005年9月開始測試運轉以來,進流水量由最初的每天10,000立方公尺成長至目前每天40,000立方公尺,進流水質也呈倍數成長。面對這種驚人的成長速度,仍能保持各項污染物的良好去除率,因此獲得環保署2007年度全國工業區下水道評比甲等的佳績。
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污水放流管管體。
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虎尾園區污水處理廠
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台中園區污水處理廠。
 
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