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抽水站

因集水區地勢較低,民國49年雪莉颱風來襲時,受瑠公圳水位上漲影響,逕流無法宣洩,造成市區積水,災情嚴重。政府為保障市民之聲明財產之安全。著手規劃設計第一座抽水站-民生抽水站。
民國50年波密拉颱風,大漢溪、新店溪洪水再度為患,行政院重視台北縣市災情,正式成立「台北地區河川防洪計畫審核小組」督導省府積極辦理淡水河治導計畫,隨後制定了臺北地區防洪計畫,在此計畫中釐訂各主要河川與次要河川防洪水位,隨後臺北市政府依此計畫加高堤防,在颱風暴雨來臨於防洪水位下時,堤防將洪水圍堵於河川內而不至於漫流至市民居住的地方,使民眾免於水患之苦。但是光把河川的水堵住,還有來自天上的水(雨)怎麼辦呢?這時就要靠抽水站的抽水機在市區的水(雨)集流後抽到河川裡,使它不至於停留在民眾居住的地方造成淹水,故有抽水站之興建。
那抽水站是什麼?有什麼功能?顧名思義,它的功能就是抽水、排水,它的位置通常位於都市下水道系統之末端,當平時河川水位較低時,維持重力閘門開啟,使市區降雨藉以重力方式排至河川,另於颱風豪雨期間,若河川水位高漲,市區降雨無法再以重力排出時,則使用抽水站之抽水機以動力方式抽排至河川中,以避免集水區內發生積淹水情形,且若河川水位持續漲至警戒水位時,河水有倒灌入市區之虞時,則需關閉重力閘門。
每座抽水站皆有負責之集水區域,集水區內之降雨,藉由下水道系統流經抽水站重力閘門排至河川或經引水閘門流入抽水站前池,惟重力閘門關閉後,全部下水道系統之雨水將流入抽水站前池及抽水井,藉由裝設於抽水井內之抽水機將雨水抽至河川,抽水站內之主要設備,計有抽水機組、撈污機組、重力閘門、發電機組等,另有其他相關輔助設施,如冷卻系統、燃油系統、中央監控設備及水位監測設備等等,以維持抽水站正常運作。
主要設備
主要設備
集水區內之降雨,藉由下水道系統流經引水閘門流入抽水站前池及抽水井,藉由裝設於抽水井內之抽水機將雨水抽至河川。
前池
前池
抽水機組為站內最主要的設備,是抽水站的心臟。目前臺北市使用的抽水機主要分為豎軸式(傳統式)與沈水式兩種,豎軸式是由柴油引擎帶動,沈水式則是由電動馬達帶動。一般機組的抽水量約在每秒三到八立方公尺之間。

豎軸式抽水機:
圖中右側為機組之柴油引擎,左側為減速機,抽水機連結在減速機下方;其原理為由引擎輸出動力,經離合器、角齒輪減速機,再帶動抽水機使葉片旋轉,藉由離心力將抽水井內雨水抽出。另外,圖右後方紅色桶狀容器為該機組之日用油箱,填裝柴油供機組運轉使用。
豎軸式抽水機
沈水式抽水機:
圖中左側為發電機組,右側下方為抽水機蓋板,而沉水式抽水機本體則裝於蓋板下方,由發電機所供應之電源驅動抽水機馬達運轉。各發電機亦配有其日用油箱。
沈水式抽水機
颱風豪雨期間,都市雨水下水道裡常夾帶垃圾或雜物流入抽水站需及時清除,以免堵塞通水斷面,影響抽水站抽水效能,且若流入抽水井內,易造成抽水機葉片損壞。故需設置撈污機,用以撈除垃圾或雜物,ㄧ般可分為迴轉式撈污機及行走式撈污機等2種,迴轉式撈污機用以撈除較小型垃圾故又稱為細撈,行走式撈污機用以撈除較大型垃圾故又稱為粗撈。

行走式撈污機(主控臺側):
照片右側為控制室,左側為撈污耙,耙齒為怪手狀,可下降到水中將耙齒打開,抓取大型垃圾。
行走式撈污機(主控臺側)

行走式撈污機(全貌):
行走式撈污機順著一鋼軌(照片左側黑色橫柱)移動,鋼軌上設有定位點,撈污機在設定完成之後,即會移動至定位點上停駐,降下耙齒進行撈污動作。
行走式撈污機(全貌)

迴轉式撈污機(撈污耙側):
圖中上方為撈污耙,由齒輪和鏈條帶動,運轉時會沿攔污柵下降至前池水中,將卡在攔污柵上的污物耙起來,傾倒至圖中下方的輸送帶上,輸送到垃圾坑中集中處理。迴轉式撈污機通常用來撈起體積較小的污物。
迴轉式撈污機(撈污耙側)

迴轉式撈污機(攔污柵側):
這是由前池方向看迴轉式撈污機。下方網格狀的柵欄為攔污柵。通常為一部抽水機組搭配一臺迴轉式撈污機。
迴轉式撈污機(攔污柵側)
抽水機組運轉時會產生高熱,必須藉由冷卻水塔的循環水與機組做熱交換,將熱量帶走以達到散熱、降溫效果,避免機組過熱而無法正常運轉。

冷卻水塔:
照片左方四個灰色柱狀體即為冷卻水塔,藉由藍色的輸水管路,將冷卻水輸送至站內與抽水機組進行熱交換並做循環。
冷卻水塔
為防止當颱風豪雨來襲期間市區停電,造成抽水站的電源供應不穩,設有站用發電機組,緊急時能提供站內照明,以及冷卻水循環、閘門及撈汙機等設備使用,使抽水機組運轉不受停電影響,能夠在持續穩定的電力供應保障下順利完成任務。

發電機(站區用):
一般每個站的站用發電機會配置兩組,交替使用,互相備援,將發電機故障或損壞時對抽水機組運作的影響減至最低。
發電機
抽水機組的引擎和發電機都要使用柴油做為燃料,因此抽水站也設置了儲油槽以確保用油充足,可供抽水機組連續運轉72小時使用。
儲油槽
重力閘門為市區雨水下水道與河川間之連通管道,當河川水位低於市區雨水排水道的水位時,將閘門開啟,藉著水位差產生的重力將市區的雨水排入河川,若堤外的河川水位高於警戒水位時,即關閉以防止河水倒灌入市區內。

重力閘門開啓
     重力閘門開啓

重力閘門關閉
                   重力閘門關閉
中控室可以說是抽水站內的大腦,藉由主控室內的儀表設備,可以監控站內各項設備,提高在運作時的時效性。藉由主控室的操作面板,可以遠端操作並監控各項設備,包括:各抽水機組、發電機、冷卻系統(含冷卻水泵浦及冷卻風扇)、各閘門、撈污機(含輸送帶)、輸油系統等等。

主控室可監控各項設備示意圖
抽水站之設計抽水容量應以五年重現期颱風雨之雨水逕流量計算,當雨量超出這個標準時,即使抽水站全面正常抽水,仍將有積水情形發生。所有防洪設施僅能達到防災、減災目標,並無法達到完全無災害的要求,因此儘管抽水站效能不斷提升,但仍然無法保證絕不淹水。因此,除了抽水站工作同仁的努力之外,市民也應該建立防災觀念、做好各項防災設施,平時更要愛護河川、不亂丟垃圾、保持下水道與水溝的乾淨整潔,讓抽水站能更迅速有效地排除積水,相信在我們的齊心努力之下,臺北市將會是禁得起風雨考驗的城市!
科室:河川工程科
聯絡人:唐先生
電話:1999(外縣市(02)27208889)#8180
傳真:(02)27201164