※ [本文轉錄自 Policy 看板 #1CsuZ_72 ] 作者: oodh (oodh) 看板: Policy 標題: [分享] 土木工程與經濟 時間: Thu Nov 11 14:11:08 2010 【土木工程與經濟】系列一：土木工程對經濟的貢獻 http://eem.pcc.gov.tw/node/30143 作者：洪如江（中國土木水利工程學會會士、台灣大學土木系名譽教授） 重大土木工程建設，動員龐大的人力與物力， 本身就是一種經濟活動；但若不能夠衍生 更進一步的經濟活動或產業升級，那工程作業期間的經濟活動只不過是一時的興奮劑而已 ，而工程的成品將成為眾所唾罵的「蚊子館」，以工程促進經濟活動，不可病急亂投醫。 開路上山所引起的坍方（數量、體積），為自然坍方的100倍之譜，為砍伐森林的10倍之 譜（參考台大土木工程學系電子報，杜風9），後患（坍方、土石流）無窮，國土受到摧 殘，一再重複的救災、救濟、重建與復育的支出，將是永無止境的「黑洞」。開路上山的 工程，是對環境與經濟的重大傷害。 若是工程過分龐大而耗盡國力，例如古埃及的金字塔（例如吉薩金字塔，動員3萬人，費 時21年，只為放置一具國王屍體）、秦皇島的阿房宮（砍光蜀山的樹木，杜牧，825）， 反而使國家趨於窮困、衰落。 工程若是將生態環境破壞殆盡，則經濟發展的基礎將蕩然無存，國家的永續發展也將受到 摧毀。以下，以幾個重要案例說明土木工程對經濟的貢獻。 美國1930年代大蕭條與土木工程的救火任務 美國，1929年10月，股票崩盤，大蕭條的開始，失業率急速升高；1930年，失業人口達 500萬人；1931年，失業人口近1,300萬人。美國總統胡佛（Hoover），積極推動兩項大規 模的土木工程計畫，開創了以土木工程振興經濟的先河，茲分別說明於下： 科羅拉多河胡佛壩（Hoover Dam）與美國西部經濟 胡佛壩（圖1）計畫由美國內政部墾務局（Bureau of Reclamation）負責推動。1931年4 月20日開工，1935年5月29日混凝土重力式拱壩（高221.4 m）完工，1936年3月1日全部完 工，水庫（Lake Mead，庫容352億立方公尺，水域面積639平方公里）開始蓄水。 水力發電，每年40億千瓦小時（kwh/yr.），23%供給內華達州（包括拉斯維加斯，Las Vegas），19%供給亞利桑那州，58%供給加州（包括洛杉磯15.4%）。供水：數州1,400萬 人的民生及工業用水。水、電、與觀光，支持拉斯維加斯的發展及興盛。 拉斯維加斯地處沙漠，但因泉水（Vegas，印地安語）而成為原住民及西部移民之中繼站 。其後，因美國西部鐵路經過該地，於1905年發展為千人小鎮，被認為是拉斯維加斯建城 之年。1931年，許多失業者湧進拉斯維加斯，參加胡佛壩的工程建設；同年，內華達州政 府授權拉斯維加斯開設賭場。1936 年，胡佛壩完工，開始供應該城充分的清潔電力與自 來水。2005年，拉斯維加斯（面積340平方公里，居民近60萬人）的觀光客近3,900萬人， 觀光收入達美金367億，賭博收入約美金67億，會議及展覽超過2萬場（其非賭博收入達美 金76億），其腹地克拉克郡（Clark County）的收益達美金97億（參考拉斯維加斯政府網 頁及www.LVCVA.com）。2006年之後，發展更加快速，高科技產業紛紛進駐，前途無量， 成為美國最大的金雞母之一。 田納西河流域多目標開發計畫與美國東南部經濟 1933年成立田納西河谷管理局（Tennessee Valley Authority，TVA），從事田納西流域 多目標開發，重點包括在田納西河谷建設一連串大壩，從事水力發電、灌溉、防洪、及水 土保持，田納西州、部分肯塔基州、阿拉巴馬州、喬治亞州、北卡羅來納州與維吉尼亞州 經濟復甦，功效昭著。本計畫的成功，其他國家紛紛仿傚，進行流域的多目標開發。孫中 山先生也建議成立YVA（Yangtze Valley Authority），計畫在長江三峽建壩，可惜未及 在生前實現。台灣的大甲溪流域多目標開發也有仿傚TVA做法的痕跡。 絲路與經濟發展 國際貿易，永遠獲利甚豐。中國的漢朝（202BC～318AD）初年（139BC），遣張騫與班超 通西域，雖有國防上的考慮，建立「絲路」與西方的國際貿易才是重點。大漢的繁榮、強 盛與聲威，絲路的貢獻極大。漢末與晉朝，絲路中斷，經濟衰退，社會動盪不安。 唐朝（618AD～907AD）統一中國之後，積極重新打通絲路，獲得成功，長安的留學生多達 數萬人之多，聲威遠播，不輸漢朝；在內部，「開元之治」與「貞觀之治」的時段，夜不 閉戶，出外旅行不必自備糧食，可見富裕與繁榮之一般。唐亡之後，先是五代十國之亂（ 907～960），繼之以宋與遼、金之戰，南宋偏安，以及元兵滅宋並橫掃亞歐兩大洲，絲路 中斷。明朝（1368～1661）雖然滅元統一中國，領域其實很小，不及於西域；雖有鄭和七 下西洋（1405～1433），目的只在宣揚國威，無意擴張領土，也無意發展國際貿易，更無 心進軍西域打通絲路。清朝乾隆平回部建新疆之後，已經自滿自足，無意與「地處邊陲」 的落後番邦通商；太平天國之亂平息之後，左宗堂經營西北，重新整建中國境內的絲路， 並在路的兩旁種植傳頌百年的「左公柳」，更值得一提的是：力阻俄國力量進入新疆。 目前，中國境內的絲路上，大貨車絡繹不絕，首尾相連（圖2、圖3）；西北運進中原的， 以水果、蔬菜為主，中原運送西北的，以建材及日用品為主；商業活動、資源開發、基礎 建設、城市發展、與觀光旅遊，都在絲路沿途急速爆發出來，西向進入中亞及歐洲，有如 箭在弦上。 台灣十大建設與經濟 台灣在1960年代之末，西部之南北縱貫公路像是越南戰場，每天車禍不斷，公路兩旁，經 常可以看到車禍車還在冒煙或起火燃燒。高雄港聯外道路容量嚴重不足，碼頭的貨物堆積 如山，難以運送台灣各地；碼頭船席嚴重不足，許多進出口貨輪無法靠岸卸貨或裝船，甚 至於還有許多貨輪無法進港而暫停港外。西部縱貫鐵路，客運非常擁擠；至於貨運，高雄 站每天至少有50%以上的貨物無法運出。雖然對外貿易快速成長，奈何運輸系統嚴重不足 ，而且系統老舊，安全堪虞。國際機場只靠小小的松山機場，客貨運能皆已飽和，而需求 日增。電力供應不足，停電頻繁。進口石油只供燃燒，無法裂解輕油供進一步的高階利用 。而工業方面，尚停留在輕工業的層次。 在上述背景之下，蔣經國先生毅然決定推動十大建設，包括：交通運輸類的中山高速公路 、鐵路電氣化、北迴鐵路、桃園中正國際機場、台中港與蘇澳港等六項，重工業方面的大 煉鋼廠、大造船廠、與石油化工廠，電力的核能一廠。各項建設次地完成之後，雖然有能 源危機與外交挫折，台灣經濟起飛反而引起全球的注目與羨慕。其中，尤其，中山高速公 路的效益，立竿見影，即使是一般老百姓也都一目了然。圖4顯示台灣經濟成長率的歷時 曲線（根據行政院經濟建設委員會之景氣對策信號圖加註），十大建設末期開始，除了能 源危機那幾年之外，經濟成長率長期超過10%，在1999年921大地震之前，尚能維持近10% 的程度，若計入地下經濟的部分，其數字會更為亮麗。 ---------------- 【土木工程與經濟】系列二：交通網路節點促進經濟繁榮 http://eem.pcc.gov.tw/?q=node/30144 作者：洪如江（中國土木水利工程學會會士、台灣大學土木系名譽教授） 軌道運輸系統與經濟 第一次工業革命之後，列強競相建設鐵路，其對人流與物流的功效，眾所周知，孫中山先 生也以替中國廣建鐵路為其志業，惜壯志未酬。 工業城鎮的興起，人口向城市集中，為解決擁擠問題，地下鐵型態的大眾捷運系統紛紛在 世界上各大都會建設通車，例如倫敦（1863）、格拉斯哥（1896）、布達佩斯（1896）、 巴黎（1900）、柏林（1902）、紐約（1904）、布宜諾斯艾利斯（1913） 、東京（1927 ）、莫斯科（1935）、鹿特丹（1968）、墨西哥（1969）、北京（1969）、首爾（1970） 、巴西聖保羅（1974）、香港（1979）、印度加爾各達（1984）、開羅（1987）、上海（ 1995）、台北（1997）、高雄（2008）、等等140 多個城市。 大台北捷運系統沿線的土地及房價上升，經濟活動增強。 二次大戰之後，美國四大工商集團（汽車、石油、鋼鐵、營建）強力遊說國會，由聯邦政 府撥款補助各邦廣建高速公路，強調「戶對戶服務」（door to door service）的方便， 世界各國群起仿傚，鐵路之沒落，尤其以美國為甚。 但有識之士，早在幾十年前就已經了解到石油資源將日趨枯竭，開始提倡興建高速鐵路。 1964年，世界上的第一條高速鐵路（256 km/h）在日本啟用；1967年，法國TGV001（310 km/h）啟用；1978年，義大利高速鐵路（250 km/h）啟用；1985年，西德InterCity（ 324 km/h）啟用；1994年，EuroStar（300 km/h）經英法海底隧道連接英國倫敦與法國巴 黎（圖5）；2006年，西班牙高速鐵路（400 km/h） 啟用；2007年5月，台灣高鐵（300 km/h）啟用（圖6）。 目前，大台北捷運系統「單位耗能成本」（每人每公里所需要消耗的能源，以新台幣計算 ）約為0.25元；高速鐵路的單位耗能成本應遠低於0.2元；高速公路上的長途大客車，單 位耗能成本可能達新台幣1元之譜，依每車載客率而有很大的差異；乘坐計程車，單位耗 能成本則需1.5元（四人共乘）至6元（一人乘坐）；乘坐飛機，單位耗能成本更高。準此 ，單位耗能成本，高速鐵路系統最低。在旅行時間方面，利用高速鐵路也比利用公路系統 快上許多。但不可否認的是，短程的小眾，還是需要靠公路系統與汽車的服務。 筆者認為，計程車的服務距離不應超過20公里；服務距離超過100公里，大客車的競爭力 急速下降；服務距離超過350公里，利用大貨車已經很不經濟；1,000公里以內的陸地運輸 ，飛機沒有競爭力。 在長途交通運輸方面，軌道系統除了耗能成本最低之外，尚有下列優點： * 用地面積遠遠低於高速公路者，因此有利國土保育。 * 在軌道上並不直接燃燒化石能源，不會像公路上行駛的汽車排放二氧化碳等等污染 性氣體、固體懸浮微粒、熱氣、與噪音。 * 車禍遠遠少於高速公路者。汹速率遠比汽車快，節省乘客時間，而時間就是金錢。 路網節點的經濟繁榮 各種道路網絡（network，公路網絡、鐵路網絡、水路網絡、空路網絡、各種道路所交織 的網絡）的節點（node point），其經濟必然繁榮。 在水路網絡節點方面，地中海的雅典、伊斯坦堡、威尼斯、馬賽、等等，地中海─紅海─ 印度洋─遠東一線的開羅、喀拉蚩、孟買、加爾格達、曼谷、新加坡、雅加達、馬尼拉、 香港、廣州、等等，大西洋的鹿特丹、阿姆斯特丹、倫敦、利物浦、漢堡、紐約、里約熱 內盧、等等，太平洋的舊金山、洛杉磯、東京、大阪、天津、青島、上海、基隆、高雄、 等等，長江水路節點的重慶、武漢、南京、上海，等等，幾乎掌握了世界上的大部分經濟 活動。 空路興起之後，上述水路網絡節點的大部分也是空路網絡節點，更加繁榮；一些不在水路 網絡節點的大城市，例如巴黎、柏林、羅馬、莫斯科、維也納、新德里、漢城、台北、北 京、芝加哥、華盛頓、聖保羅、等等，常常也是陸路網絡的節點。 在台灣的西部平原，兩條高速公路、12 條東西快速道路、加上兩條鐵路，所構成的陸路 網絡，在節點的城鎮與村落，經濟日益繁榮；不在這一網絡節點的城鎮與村落，經濟日趨 衰退。 台北縣市，大眾捷運系統節點，捷運線與鐵路的節點、或捷運線與主要街頭的節點，例如 台北總站、西門、忠孝復興、忠孝新生、公館、新店、板橋、淡水、市府、等等站區周圍 ，人潮洶湧，房地價格上漲。 台灣，必須成為世界性交通運輸網絡的重要節點，才不會被邊緣化。 ------------------------ 【土木工程與經濟】系列三：台灣未來土木工程之利基 http://eem.pcc.gov.tw/?q=node/30145 作者：洪如江（中國土木水利工程學會會士、台灣大學土木系名譽教授） 未來世界經濟發展的區位與土木工程利基之所在 歐亞大陸，面積最為寬廣，幾乎全在北溫帶，物種（包括人類）易於沿相近緯度遷移，方 便文化交流與文明接觸，因此，強盛的文明古國，除埃及之外，全在歐亞大陸。中國與中 亞的來往，可能早在3000BC，而中國的絲綢，經由古陸上「絲路」（Silk Road）輸往希 臘，可能早在500BC之前。印度盛產歐洲必需的香料，經陸上「香料之路」輸往歐洲，可 能不晚於中國絲綢的輸往歐洲。但自西元1300 年代起，回教勢力興起，切斷歐、亞大陸 交流的古陸上絲路與古香料之路；歐、亞大陸的交流轉向海運。二次大戰結束之後，空運 興起，逐漸發展至今日航線密佈全球的狀況；歐、亞大陸之間的快速交通運輸，只靠飛機 。 近年來，「高速鐵路」（HSR）相關科技的進步，車行時速已經超過400公里。不久的將來 ，車行時速超過500公里的高速鐵路並非天方夜譚；軌距加大（至寬軌），鋼軌加重，機 車性能升級，都有可能；這種車速，已經向飛機速率接近，而安全性更不是任何其他運輸 工具所能及。而且，由於石油價格高漲，軌道系統的「單位耗能成本」遠低於公路系統者 ，已說明於前。 將來，歐亞大陸將再度成為人類文明躍昇的主要劇場。未來歐、亞交流的交通運輸工具， 最可能是單位耗能成本最省的新一代（時速500 公里以上）的「高速鐵絲路」（HSR Silk Road），其東西向軸線可能有三： * 北線：由聖彼德堡、莫斯科，沿西伯利亞鐵路路廊至海森威，延伸過白令海峽（建 白令海峽大橋）至美洲 * 中線：沿古陸上絲路，由上海至歐洲 * 南線：由倫敦至越南（河內?） 在歐洲，建直布羅陀海峽大橋連接歐、非兩大洲。 在歐亞大陸三大東西向「高速鐵絲路」軸線之間，可以建設許多南北向或斜向高速鐵路， 形成歐亞大陸的高速鐵路「網絡」（network）。在網絡「節點」（node point）的城市 或地區，經濟必定繁榮。 「高速鐵路網絡」與「空路網絡」交會的節點城市或地區，其經濟必定更為繁榮。個人意 見：未來土木工程的利基就在歐亞大陸的「高速鐵路」網絡。 現階段及未來土木工程對台灣經濟躍昇可能貢獻之處 重大土木工程建設，必須以能夠衍生更進一步的經濟活動或產業升級為條件。土木工程， 尤其指灌溉工程與築城（居住及防衛），在人類文明誕生中應居首功。道路工程、自來水 與污水下水道工程、城市工程、與防災工程，對人類文明的演進，也居重要地位。 台灣，自來水尚無法生飲；污水下水道的接管率尚不及印尼、馬來西亞、新加坡、等等國 家；不少危險教室尚待改建或補強；三大機場（桃園、青泉崗、高雄小港）尚未與城市捷 運系統連接；東部鐵路尚未完全電氣化與雙軌化；許多城市尚未建立捷運系統。許多危橋 尚待補修或重建。 抽蓄發電是目前儲存大量電力的惟一方法，日月潭的兩個抽蓄發電系統就是最明顯的證據 。台灣其實還有多處可以開發抽蓄發電的良址，其中，翡翠水庫抽蓄發電計畫最值得優先 進行，以其最接近用電中心：台北市。 臨時插隊的工程˙排擠建設發展 美國1930年代的胡佛壩工程所提供水與電力，不但使拉斯維加斯成為美國最大的金雞母之 一，對美國西部幾個州（尤其是南加洲）的經濟，貢獻更大。 台灣在1970年代的十大建設，不但使台灣脫離貧窮的困境，而且使得台灣的經濟起飛，成 為全世界稱讚羨慕的奇蹟。 受到新一代資訊科技的影響，土木工程也在追求「速度」、「品質」、與「良率」，最明 顯的例子就是高速鐵路，只要坐過高速鐵路列車的人就能明白，不需要多作解釋。潤泰營 造興建1萬坪的高科技廠房，只要100天，而且，其主要的工程構件，全在工廠中生產，符 合資訊科技的精神：速度、品質、與良率。機場捷運與城市捷運系統也將有一番新的面貌 出現。 受到全球化趨勢的影響，跨國（甚至於跨洲）的重大土木工程建設興起。英法海峽隧道工 程（英國、比利時與法國的高速鐵路營運）開其先端。丹麥與瑞典道路（橋樑為主，加丹 麥端的人工島及隧道）繼之。將來，跨越歐、非兩洲的直布羅陀海峽大橋（或隧道）工程 與跨越亞、美兩洲的白令海峽大橋工程，可能會在最近的幾十年內出現。 將來，歐亞大陸，以其氣候環境與地理環境， 將再度成為人類文明躍昇的主要劇場。未 來歐、亞交流的東西向交通運輸工具，最可能是單位耗能成本最低的新一代（時速500公 里以上）「高速鐵絲路」（HSR Silk Road）3條，加上許多南北向或斜向的高速鐵路，形 成歐亞高速鐵路大「網絡」（net work）。在這一大網絡「節點」（node point）的國家 或城市， 經濟成就必然耀眼。在這一個「願景」（vision）之下，南韓必然追求與北韓 和解，日本也想建造日、韓海底隧道，希望其高速鐵路能夠連接高速鐵絲路的北線，經西 伯利亞到歐洲。 台灣各工程機關，其實多有長期發展的構想與規劃，但許多不在長期發展規劃的工程建設 ，由於民意代表及地方的要求，臨時插隊，反而一一出現「蚊子館」一類的工程、「短命 的工程」（參考台大土木工程電子報第10期，土木工程與環境）、「空屋」、「山地的道 路」、等等的投資，嚴重排擠台灣經濟發展的資源。 ------------------- 給大家看看 「公共永續工程入口網」的專欄 我會陸續po上來 -- 霖 鳳 宮 第三十首 丙癸 中吉 柳毅傳書 奉公謹守莫欺心 自有亨通吉利臨 目下營求且休矣 秋期與子定佳音 二零零九 三月 二十九 求於 三山國王廟 --

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