白冷之水天上來，前人留下來的禮物 @ yihouse

科工館舉辦科普遊「在水一方」(哇！怎麼這麼浪漫的名字…)，參觀白冷圳和新社花海。我當時關注焦點是放在欣賞新社花海，於是就報名了。出發當天的早上，領隊陳正治先生介紹的重點竟是參觀白冷圳，大出我意料之外，我對白冷圳的歷史沒有概念，想說去看看了解一下也不錯。

※白冷圳空拍圖(網路截圖)

白冷圳的重要，直到九二一大地震之後才重新被台灣人看見。這是一個透過大天災，造成新社地區用水困難，人們檢視水源問題，才重新認識了白冷圳的價值與感人的歷史意義。

※民生用水(網路截圖)

我們這個團體將近四十人，因此有申請解說員服務，解說員劉先生是在地人，他將白冷圳的歷史娓娓道來。新社台地海拔高，地勢平坦，病蟲害少，土壤肥沃，氣候良好，在日據時代，日本政府將它建設作為大南蔗苗養成所。但是灌溉用水不足，於是想把16.6公里外的大甲溪引來灌溉。如果使用電力抽水，耗電量大，成本過高，於是請來日本水利工程師設計水圳。

※民生用水(網路截圖)

白冷高地比新社台地高22.6公尺，工程在1928年開工，由工程師磯田謙雄規劃，利用地形高低落差，把16公里外的大甲溪水引到新社台地。「遇山鑿隧，逢川造橋」，意思是說：當水管遇到高山就鑿隧道，遇到山谷就架橋做渡槽，因此總共有22個隧道，14座渡槽，至今已成為當地人飲水思源的象徵，也成了歷史活教材。我們在白冷圳紀念公園(臺中市新社區中95線道)可以看到兩條超大水管，一條淺色，一條深綠色。解說員指著綠色的管子，說是日本時代製作的水管，在921大地震時曾經遭受破壞，雖然修好了，目前只當成備用水管。現在使用的是新做的淺色管子，口徑比舊管還要粗大。

※白冷圳導水路圖(網路截圖)

※白冷圳地形水路實驗圖(網路截圖)

※兩條大管子

※倒虹吸管建築」

※遠遠看去很壯觀(網路截圖)

這個管子依照地形埋設的樣子，我認為白冷圳是利用「連通管原理」比較適合，但是原始名稱為「倒虹吸管建築」，後來解說員有說明，這是舊時代的說法，現在我們都知道正確的說法是連通管原理。如附錄所示，虹吸管作動時，管徑內得抽真空，使能利用大氣壓力將高水位的水送至低水位，然而，白冷圳的巨大水管，並未抽真空或預先在管徑內裝滿水。

※「連通管原理」(網路截圖)

白冷圳從1928年興建至今，使用已經90多年了，期間雖然曾經重創過，但是經過修復後，仍然嘉惠地方，因此新社能發展良好的農業，種植高品質的葡萄、菇類…享譽全台，栽植水梨香甜可口，更是優良的花卉苗圃養殖場，讓台灣也成了花卉王國。想到前人對地方的貢獻，我們內心就感動不已。

※以前的大南蔗苗養成所，現在是種苗改良繁殖場

紀念公園有一面牆，牆上的解說與圖片是製作精美的陶板拼接成的，很吸睛。解說員劉先生指著陶板說故事，細數當地的歷史事件，並且還提到一件有關工程師感人的往事。

※歷史事件陶板解說圖

在很多年前，台中縣政府舉辦白冷圳的紀念慶典活動，有一位日本在台留學生參與此盛會，於是寫了一篇報導文章，刊登在日本媒體上。工程師磯田謙雄的女兒看了非常感動，想到自己的爸爸生前的工程設計，至今仍然嘉惠地方，在另外一個國家被感恩與紀念著，於是邀請家族成員一同前來台灣造訪白冷圳，家族人員真是以磯田謙雄先生為驕傲，就由劉先來招待參觀，雙方變成非常好的朋友。

※白冷圳的紀念公園

※水圳設計工程師磯田謙雄先生

※白冷圳紀念碑

公園裡有工程師磯田謙雄的雕像，我們一群人與雕像一起合照，結束了白冷圳參觀的行程。

今天參觀白冷圳的旅遊，帶給我內心非常大的衝擊與感動，因為我對這段歷史的無知，一直到今天才知道白冷圳的故事，深感慚愧。連橫著作台灣通史，曾經說過一句很有名的話：身為台灣人，應知台灣事，感謝前人對地方的付出與貢獻，至今我們依然深深受惠。

團體照.jpg

※白冷圳公園團體照

本趟科普旅遊活動中，為強化解說虹吸管與連通管之差異，特別在午餐現場動手做實驗及解說。

虹吸管演示.png

虹吸管科學演示

九龍公道杯.png

陳正治博士為我們解說利用虹吸管原理教作九龍公道杯

附錄

虹吸管(Siphon Pipe)

虹吸（siphon或syphon）是一種流體力學現象，可以不藉助泵而抽吸液體。處於較高位置的液體充滿一根倒U形的管狀結構（稱為虹吸管）之後，開口於更低的位置。虹吸管兩端液體的重量差距造成液體壓力差距，液體壓力差能夠推動液體越過最高點，向低端排放(圖1)。在虹吸管的上端開口處（A），向管內的壓力為上端水受到重力往管口浸入位置處推擠所形成的容器液壓；向外的壓力則為上坡段液柱產生的壓力。前者大於後者時，液體被從上端容器推進管口流到下端容器，形成虹吸[1]。而液體壓力差是由液體向出口端落下引起，即C點重力向下導致B點負壓，然後液壓差配合大氣壓力推動液體流動。在通常情況下，虹吸現象的驅動力是大氣壓；但是在特殊情況下也會有其他原理成為驅動力。在實驗室條件下，一些虹吸管被用於在真空環境下展示，表明液體的抗張強度有一定貢獻。