桃園大圳建設

  1913年發生大旱，1915年官設埤圳桃園大圳計劃隨即被擬定，當時計劃在新竹州所屬的桃園臺地興建灌溉工程，準備取大科崁溪上游溪水，灌溉臺地標高360尺以下耕地22,000甲，總督府乃派土木局技師張令紀為主任技師，之後由庄野卷治、高橋甚也、納富耕介、池田季苗、磯田謙雄，相繼接替主任技師一職，承擔桃園大圳的建設工程。此項工程不易進行，因為在大科崁溪上游建取水口，取水過多會影響下游的灌溉。工程經過修訂之後，決定在取水口後端的20公里長引水路上，留存或整理，新建蓄水池，利用大科崁溪溪水及雨季儲水，經幹線、支線、分線進行灌溉。
  桃園大圳的工程內容為：引水於大科崁溪上游之石門，於岩壁上鑿一進水井及引水閘2座，進水閘1座，沉澱池1處。隧道8段為馬蹄形，高寬各3.6公尺，長15.7公里，水橋5座，明渠11段，共4.58公里。自此接幹線25.3公里；支線12條，共長114.7公里；分線6條，共長26公里；蓄水池進水線241條，共長146公里；小給水路共686公里，原計畫灌溉面積為22,000甲，後擴充至23,000餘甲。

圖1 土木局技師張令紀(資料來源：https://pylin.kaishao.idv.tw p=1011) 圖2 桃園大圳工事概況圖(資料來源：桃園大圳，新竹州，1924)。 圖3 桃園大圳工事平面圖(資料來源：桃園大圳，新竹州，1924) 。

  為改善桃園台地之灌溉，日治時代，臺灣總督府計劃建設桃園大圳，經勘查調查結果，在大漢溪上游，石門地方設置進水口，(位於現石門水庫依山閣附近），導引大嵙崁溪(大漢溪）之溪水通過隧道等水工構造物，灌溉下游的灌區約23,000公頃。

圖4 石門水庫取入口(資料來源：事業概要，桃園水利組合，1937年)。 圖5 取入口制水井(資料來源：事業概要，桃園水利組合，1937年)。 圖6 石門水庫全景 圖7 桃園大圳進水口 圖8 石門水庫後池堰

  桃園大圳的工程分兩個部分，一是官設埤圳部分，於 1916年開工，完成於 1924 年，是年即開始通水。二是水利組合的部分，包括埤塘的興建、改良埤塘及分水路等工程，始於1919年，至1928年完工。總工程費12,486,343圓，其中總督府補助7,744,221圓，水利組合分攤4,742,122圓，受益耕田每甲負擔工程費543圓。
  桃園大圳的工程設計有二個特點：一是保留一部分的舊貯水池，以減輕幹渠之負擔，區域內貯水池共244口，其中有13口位居幹線的左岸屬於桃園大圳灌溉區域外，通稱線外池，其餘231口貯水池分布於區域內幹支分線間，面積最大達27公頃餘，最小者僅3公頃餘，水位最深者7.5公尺，最淺者僅1.2公尺，貯水量最大者643,000立方公尺，最小者約21,200立方公尺。改善後對於灌溉可能維持日數，最長者86日，最短者僅3日。
  第二個特點即迴歸水的利用，由於桃園臺地地勢較陡，經灌溉放流之水，乃有局部水流歸天然溪澗中，故於各溪築河水堰。
  桃園灌區內設有河水堰269座、湖口灌區內設有河水堰69座。大溪灌區內有月眉圳、十三張圳、二甲九圳、土銀圳等，均係在大漢溪以向河水堰取水。新海灌區內後村圳取水的後村堰、石頭溪圳、隆恩埔圳、公館後圳共同取水的鳶山堰，是灌區內的大型河水堰。攔截流失之水，使之導入支分線、埤塘、或直接作灌溉之用。

圖9坑子口橡皮壩 圖10廣豐段桃園大圳幹線起點 圖11桃園大圳廣豐段

  現有貯水池為284口，有效貯水量1984年（民國73年）時為4,400萬立方公尺，2018年（民國107年）時為4,564萬立方公尺。
  利用各貯水池間之連絡渠道，作為石門水庫與農田間之週蓄緩衝之用。雨季時，可儲蓄過多之降雨；枯旱時供應灌溉之需，平時並可自排水路中，截取迴歸水重複利用，構成一個相當特殊而完善的灌溉系統。
  桃園大圳為當時十大官設埤圳之一，其各項設施及構造，均精心設計，為其後興辦之各項水利設施範本。桃園大圳共有12條支線：
   第1支線是灌溉桃園區、南崁一帶。
   第2支線是灌溉蘆竹及大園區。
   第3至第8支線是灌溉中壢區及觀音、大園區。
   第9支線至第12支線是灌溉觀音及新屋區。

圖12 十支線灌區夕陽

1.區域耕地型態的改變—旱田水田化
  旱田水田化是水利設施興建後，比較明顯可以看出的變化。表1是桃園大圳通水前後桃園臺地各街庄三個時期的耕地型態變化表，從表中可以看出桃園大圳通水後，水田的面積明顯增加，特別是1928年大圳全部通水後，桃園大圳灌溉區內的水田都增加，大園、觀音等地區的水田增加甚至超過40%，可見大圳利用地勢及迴歸水的設計，使位於地勢較低的沿海地區亦可得到灌溉水源，多少改變「風頭水尾」的傳統印象。旱田面積明顯減少，大園、觀音、桃園及中壢等地區旱田急遽減少。而非大圳的灌溉區，水田增加的速度甚慢。另外，就1930年全臺灣的水旱田比率來看，當時水田所佔耕地面積約49%，但桃園大圳灌溉區的水田面積所佔耕地面積已高達84%了，足見桃園大圳通水後對臺地最明顯的變化即水田激增，旱田銳減。

  桃園大圳不僅活化22,000公頃的農田，長年以來扮演維繫大桃園地區的農業、工商發展及生活機能大動脈，更是桃園區最重要的文化資產之一。

表 1桃園大圳通水前後桃園臺地水旱田面積變化表
  農田水利署桃園管理處灌溉區域分為桃園灌區、湖口灌區、大溪灌區及新海灌區等四個灌溉區域，表2為各個灌區灌溉面積統計資料。 表 2各灌區灌溉面積統計表(1964-2019年)

年別	灌溉面積(公頃)					備註
	桃園灌區	湖口灌區	大溪灌區	新海灌區	合計
1964(53)	24,813	3,579	149	1,077	29,618
1965(54)	24,974	3,582	156	432	29,144
1966(55)	25,045	3,582	128	432	29,187
1967(56)	25,376	3,551	216	433	29,576
1968(57)	25,413	4,094	217	432	30,156
1969(58)	25,056	3,866	217	432	29,571
1970(59)	24,855	3,926	217	430	29,428
1971(60)	24,644	3,951	352	5,755	34,702
1972(61)	24,335	3,979	352	4,441	33,107
1973(62)	24,119	3,972	350	4,171	32,612
1974(63)	23,780	3,969	352	4,233	32,334
1975(64)	22,666	3,990	349	4,181	31,186
1976(65)	22,562	3,990	350	4,114	31,016
1977(66)	22,173	3,951	351	3,476	29,951
1978(67)	22,256	3,839	352	3,423	29,870
1979(68)	22,158	3,839	351	3,333	29,681
1980(69)	22,128	3,851	362	3,275	29,616
1981(70)	21,960	3,851	352	3,183	29,346
1982(71)	21,719	3,846	348	3,073	28,986
1983(72)	21,458	3,843	383	2,841	28,525
1984(73)	21,348	3,834	381	2,801	28,364
1985(74)	21,107	3,831	381	2,560	27,879
1986(75)	20,773	3,827	378	2,510	27,488
1987(76)	20,454	3,826	376	2,211	26,867
1988(77)	20,315	3,826	375	2,091	26,607
1989(78)	20,192	3,798	368	1,988	26,346
1990(79)	20,058	3,802	363	1,921	26,144
1991(80)	20,051	3,801	363	1,898	26,113
1992(81)	20,048	3,801	363	1,895	26,107
1993(82)	20,051	3,801	363	1,895	26,110
1994(83)	20,050	3,802	363	1,895	26,110
1995(84)	20,032	3,801	363	1,893	26,089
1996(85)	20,033	3,801	363	1,892	26,089
1997(86)	20,033	3,801	363	1,892	26,089
1998(87)	20,035	3,801	363	1,892	26,091
1999(88)	20,017	3,801	363	1,892	26,073
2000(89)	20,014	3,801	363	1,892	26,070
2001(90)	20,014	3,801	363	1,861	26,039
2002(91)	19,501	3,801	355	1,500	25,157
2003(92)	19,299	3,801	356	1,397	24,853
2004(93)	19,080	3,795	356	1,397	24,628
2005(94)	19,033	3,784	356	1,528	24,701
2006(95)	19,033	3,784	356	1,528	24,701
2007(96)	18,989	3,784	378	1,545	24,696
2008(97)	19,078	3,886	400	1,462	24,826
2009(98)	18,666	3,886	1,028	1,070	24,650	取自灌溉計畫統計
2010(99)	18,666	3,886	1,028	1,070	24,650
2011(100)	18,666	3,886	1,028	1,070	24,650
2012(101)	18,666	3,886	1,028	1,070	24,650
2013(102)	18,666	3,886	1,028	1,070	24,650
2014(103)	18,666	3,886	1,028	1,070	24,650
2015(104)	17,305	3,767	1,061	544	22,677
2016(105)	17,305	3,767	1,061	544	22,677
2017(106)	17,305	3,767	1,061	544	22,677
2018(107)	17,305	3,767	1,061	544	22,677
2019(108)	17,305	3,767	1,061	544	22,677

圖13 農田水利署桃園管理處各工作站(資料來源：https://www.iatyu.nat.gov.tw)

2. 水利灌溉相關設施介紹
  農田水利署桃園管理處重要設施包括導水路、幹線、支線、分線、中小給水路、取水路、排水路、河水堰、水門、渡槽、跌水工、虹吸工、暗渠及量水設備等。
  (1) 導水路及幹線
    導水路及幹線主要將石門水庫水源輸送支線前端，提供整體水源調配與輸送，相關照片如圖14~16所示。

圖14 桃園大圳幹線 圖15 1937年導水路 圖16 1937年桃園大圳導水路隧道

(2) 支線及分線
  支線及分線主要將連接幹線與給水路之輸水渠道，相關設施照片如圖17~19所示。

圖17 1937年支線水路第一支線分水門 圖18 1937年支線水路第二支線 圖19 桃園大圳8支線水路

(3) 中小給水路
  中小給水路連接埤塘水源或支分線以供灌農田。相關設施照片如圖20所示。

圖20 中小給水路

(4) 埤塘及給水門
  埤塘為蓄水構造物，透過取入水路將水庫水源或河川水源取入埤塘蓄留，再經由給水路供灌農田。相關設施照片如圖21所示。

圖21 桃園大圳9-14號池

(5) 排水路
  為排除堤內地區之水，施設於堤內並附設調節水門之構造物。小規模者稱為排水道，而橫斷堤防規模較大者為排水閘門。制水門有垂直昇降式及防止潮水或洪水倒灌之摺葉水門，如圖22所示。

圖22排水路

(6) 河水堰
  河水堰乃橫斷溪谷、河川、漥地興建之構造物及其附屬構造物之總稱，用以攔蓄水量用，如圖23所示。

圖23 南崁溪坑子口圳河水堰

(7) 水門
  給水門為提供灌溉水量進入灌溉系統，分水門為修建在分水支線、分線等水工結構物，用以控制和調節從幹支線引進入之水量。

(8) 渡槽(水橋)
  水圳遇到河流或地塹等地形時，需搭建一條給水走的橋，如圖24~26所示。

圖24 1937年導水路第四號水橋及排水門 圖25 1937年導水路第五號水橋及排水門 圖26 導水路1號水橋

(9) 跌水工
  地形高程變化甚大時，避免沖刷獲取水造成渠道破壞之構造物，如圖27所示。

圖27 桃園大圳9支線跌水工跌

(10) 倒虹吸工
  具有封閉式管道之水工建築物，鋪設在地面或地下用以輸送渠道水流穿過河渠、溪谷、窪地、道路之下凹式壓力管道，倒虹吸工通常為設計渡槽時所考慮之替代方案，如圖28~29所示。

資料來源：《事業概要》，桃園水利組合，1937年
圖28 桃園大圳幹線虹吸 圖29 桃園大圳幹線倒虹吸工

(11) 隧道
  隧道為穿過高地及山丘，在地下建造，而兩端為明渠設施，圖30~31為桃園大圳四號隧道。
  桃園大圳近二十公里長的導水路，絕大部分為地底下的穿山涵洞隧道，開鑿之初屬機密設施，平民百姓無從聞問。2019年百周年舉辦了隧道健走(如圖32所示)，讓千名民眾化身為大探險家，健行見證浩大水利工程。

圖30 桃園大圳四號隧道 資料來源：《事業概要》，桃園水利組合，1937年
圖31 1937年桃園大圳四號隧道出口 圖32 桃園大圳探險 圖33 桃園大圳健走 圖34 桃園大圳水車