「由小因而得大果報」八田與一和先民建造_烏山頭水庫和嘉南大圳

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2015.3.21

2015.5.16 增修

上排:工程開鑿光景照片、下排左:轉倒式土運車砂石搬運、下排右:

圖片來源:國立臺灣圖書館典藏嘉南大圳工事寫真帖、

1920年9月水庫開始施工、1922年(大正十一年)阿布財務局長堰堤巡視

圖片來源:國立臺灣圖書館典藏嘉南大圳工事寫真帖

感謝農委會、國立臺灣圖書館、劉興欽老師提供圖片、嘉南水利會、陳豔星先生、蔡慧萍小姐、台南孔廟解說員楊玉英小姐提供詳細解說

我問國小五~六年級小朋友:「為何社會課本介紹八田與一呢?」小朋友說:「因八田與一蓋水庫,讓很多人有水用。」我再問:「很多水庫都是讓人有水用,為何特別紀念他呢?」不知如何回答的小朋友們開始像八田與一摸著頭思考。

八田與一(1886.2.21~1942.5.8)是在台灣唯一被保留的日本人的銅像,從事台灣水利工程32年。八田與一高四的教師~西田幾多郎十多年參禪和佛學對他影響很大:「舉世所有樂,皆從利他生」。就讀東京帝大時,廣井勇教授常說:「如果要造橋,就要造可以讓人安心走過的橋。」還提到畢業生~青山士,他打工洗甲板、到美國參與巴拿馬運河土木工程的故事來鼓舞學生。八田與一想:「人應該胸懷大志、為造福後代工作才是。」1910年7月畢業,8月以台灣總督府土木部技師來到正走上近代化的台灣。

八田與一熱中研究、閱讀書籍,參考過去做為前進動力,加上實地第一線調查,常常提出創新、甚至推翻以往的獨特構想。認定是好的事,講求實踐,強力推動。因此八田與一就學時、甚至後來在台灣調查打狗港(高雄)開發計畫,許多不了解八田與一的人暗地裡批評他是「吹牛的八田屋」、「狂言八田」,被前輩說不好聽的話,他態度強硬反駁:「不想指導年輕人,讓他們自由自在發揮力量」,而了解他的前輩或長官則給他發揮的空間和支持,比八田與一大12歲的土木科長官山形要助非常信任八田與一,對這位剛畢業、沒經驗、有活力的年輕人,常常給與他「做看看」的嘗試機會。

嘉南平原本是看天田,有洪水、乾旱、土壤鹽害之苦,十七世紀來台南的荷蘭人曾利用竹樁、草土圍堵成蓄水池,清朝也建造堤壩,烏山頭有當時殘存的磚造遺址。日本總督府為台,希望增產稻米,計畫建造灌溉工程,1916年桃園埤圳開始動工,嘉義廳長得知後,也提出建設埤圳的申請。

1917年八田與一奉派調查嘉南平原灌溉計畫,計劃規模是桃園埤圳的四倍,土木科山形局長向上級報告計畫,然而當時因興建日月潭水力發電工程,倘若同時執行兩大土木工程,基於預算和人力考量,而未做出決定。

1918年7月日本發生「米騷動」事件,日本原盛產稻米,進入二十世紀,工業及城市的擴大,非農業人口增加,加上政府徵調稻米供應軍隊對外進行戰事,還有米商和地主趁機囤積居奇,使米價不斷上漲。一開始是富山縣小漁村的漁民妻子,為保衛生活,拿出勇氣,走上街頭,希望米商降價出售稻米,同時阻止本地稻米外送。之後,「要米!減低米價!」不滿的抗議由農村擴散至城市,升級為暴亂、罷工、鎮壓……等,近兩個月的時間,包括東京、京都等大都市、全國約四分之三的地區,捲入人數千萬人以上,規模和時間長度,是日本史上第一次,「米騷動」事件導致當時的內閣行政垮台。

而台灣農民們雖渴望有水灌溉,但他們反對「嘉南平原灌溉計畫」,擔心的理由有:每年每甲平均10円分擔費,他們從清朝以來長期被官吏所騙,會不會收錢後,工程沒下落。而且原本種甘蔗的農民生活勉強過得去,不需要用水,如今被迫耕作不熟悉的水稻田,還要提供金錢、土地、勞力,能保證成功嗎?

1918年,多位地方廳長一方面說服農民,一方面動員警察半強制他們按印署名提出請願書:「若預算困難,由相關農民負擔經費和勞力,請盡快施行工程。」之後將11500餘人、20多箱的請願書由牛車送到總督府。

由於「米騷動」事件和厚厚的請願書,讓總督府態度轉變,1918年9月由技監原田貞介和八田與一再一次做實地調查,八田與一更改計畫,從嘉南平原北方濁水溪、南方曾文溪兩條河流取水,建造大壩和水渠,灌溉從7萬5千甲面積擴大到15萬甲(相當日本香山縣的面積),宏大的計劃讓長官十分驚訝,召開會議討論。

當時32歲的八田與一說:「除非增加3、4座堰堤,一次同時灌溉15萬甲是不可能,僅管如此,我仍想做15萬甲的灌溉設施,因為有水的地方可以實施近代農法,農民收入增加,但其它地區的農民則無法脫離貧困,因耕地的不同而被區分貧、富,對台灣將來絕對不好。我參考德國的「三圃農作法」,提出三年輪作制,考慮將嘉南平原分地域、輪流給水,使大家平均享受水的恩惠,農民學習近代農法,同時使稻米和蔗糖增加產量。」

一般人可能想縮小給水面積,或從本位技術思考,東西做出來就好,怎麼用是別人的事。然而八田與一認為灌溉工程不是為總督府或技術者、而是為農民福址而建造,透過灌溉工程改變農民和大地更具意義。

計劃雖得到許多方面的讚賞,包括認為是讓農民捨棄不好傳統、學習新農法的好機會,也有反對聲音,農業相關人士提出:「德國『三圃農法』將灌溉區域分割供水,然而在台灣地主和佃農制度下,教導無資金、無經驗的農民協同輪流耕作,簡直比建造灌溉水路和水庫還要難。」最後由民政長官下村宏作結論:「問題很多,最可怕不是工程及輪作制的實施,而是不想實施的心。目前情勢狀況對我們有利,為台灣的將來,大家試看看吧!」

1919年3月八田與一帶著80餘名技術員赴嘉南平原的山野,炎熱氣候、冒著被瘧疾感染的生命危險進行測量工作,每天睡覺時間約4~5小時。有一次八田與一和技師們早上騎馬巡視靠近海岸的平原,忘記給水壺加水,進入簡陋的農家要水,農家說:「現在沒水,請等到中午汲水的人回來好嗎?因目前是乾旱,水井2~3個小時滲出來的水不滿一桶,到曾文溪取水比較快,但來回要4~5個小時才有水喝。」八田與一對農民不僅缺乏灌溉用水,還缺乏飲用水感到很驚訝,更加堅定他要給嘉南平原送水的信念。

辛苦完成的計畫終於核定,1920年由地方廳公告相關利益代表人,提出「組合」申請,有管理人、技師、監督員、雇工、傭工……等,八田與一辭總督府技師,以「組合」技師上任,9月1日開始施工,不論經費、時間與施工區域為當時日本工程之最。

 

嘉南大圳之父「八田與一紀念海報」、台南市政府

圖片來源:http://www.tainan.gov.tw/tainan/news.asp?id=%7B21849BBF-D537-46E9-87C3-2...

*工程有:

1.烏山頭水庫

2.烏山嶺隧道工程

3.四處取水口工程

4.給水和排水工程

5.沿海建築防潮堤、防止溪流泛濫的防水堤的防潮與防洪工程,水陸橋、鐵道橋、放水門……等

光是給水和排水路加起來的總長度1萬8千多公里,約可繞地球赤道半圈、繞台灣三圈

 

一、烏山頭水庫

1.官田溪(舊名:官佃ㄉㄧㄢˋ溪)建築堤壩形成蓄水池

2.烏山頭水庫是一個離槽水庫:

      優點 缺點
離槽水庫 利用渠道或隧道將水源引到水庫,建在非主河道的窪地、山谷、湖泊或小支流 烏山頭水庫、日月潭水庫、寶山第二水庫、仁義潭水庫、南化水庫、蘭潭、鳳山水庫、大陸都江堰

1.引水進來,可以先阻擋漂流木和泥砂,淤積較少,延長水庫壽命

2.對主河川的負面影響較小

1.無法充份運用主要河道的水資源、蓄水量較少

2.需要引水相關的設施和管理較多

在槽水庫 水庫建在河道上,貯存上游河水 大部份是在槽水庫,例如台灣的曾文水庫、翡翠水庫、石門水庫和德基水庫、大陸的三峽大壩

1.集水、蓄水及取水,有效控制水量

2.一次貯存的水較多

1.水庫容易受洪水侵襲,影響水質

2.泥砂大量流入容易淤積,減短水庫壽命

3.大壩阻隔土砂礫的供給、河流下游被切斷,易發生河床降低、海岸遭受侵蝕

 

圖片來源:嘉南大圳之父、八田與一傳、古川勝三著、前衛出版

3.考量地震對混凝土壩的影響,八田與一採用「半水成式工法」建造堰堤,此工法亞洲僅此一例,只使用0.5%混凝土,主要以土沙與黏土為主。先在水壩中心打上水泥樁,並包上銅板條,然後由內而外鋪上黏土層、小砂子、沙礫、小中大鵝卵石,以此建造出標高66.6公尺、高56公尺、頂寬9公尺、底寬303公尺,長度1273公尺堤防。

首先不斷來回搬運砂石、堆積、射水,將大石頭留在外層,最輕的黏土、小砂、小石被水沖走,黏土沉澱凝固成堰堤中心一道中心不透水黏土層。「中心黏土層」是最主要的關鍵,要夠細緻,能遮斷滲透水,防止堰堤的潰決。當年八田與一在烏山頭附近的大內庄發現有質地細密的黏土,因此才決定採用「半水成填充式」來建造烏山頭水庫。

八田與一設計的「中心黏土層」與外坡土石層間有濾水層,用以將少量通過中心黏土層之滲漏水導入至收集的管線,匯集至下游外坡觀測,設置此設施防止壩體滲漏水直接進入外坡土石,以免外坡浸潤,危及壩體安全。

當時這種工法在日本尚無人採用,八田與一又是30歲出頭的年輕人,因此官員們充滿質疑,1922年總督府派日本的水庫權威佐野藤次郎博士來烏山頭進行調查,他的肯定報告,減低大家不安。同一年,為了慎重起見,八田與一趁著購買機械,到美國考察,經過仔細觀察,八田與一認為大內鄉的粘土質地比起美國的半水成填充式水庫所使用的黏土還細密,讓八田與一更有信心。

「半水成式工法」之外,水庫的壩堤設計考量因素很多:如壩址地質、環境、材料……等,評估後採較佳施工方式和材質:

  施工方式   說明
混凝土 混凝土重力壩 中國大陸三峽大壩 缺點是所受壓力極大,必須有很堅強的岩基來承受
  混凝土拱壩 翡翠水庫 由狹谷的兩側山壁分擔承受力量
土石壩 土石壩 石門水庫、蘭潭水庫、曾文水庫、南化等 壩的外坡有大石頭穩定,滾壓式為施工方式
土壩 半水力式土壩 烏山頭水庫 壩的外坡是土石,當時沒有大型滾壓機,所以採用「半水力式」、以人力、牛採踏方式建造
橡皮壩   羅東堰、玉峰堰、高屏溪攔河堰等三座 壩堤高度較矮、材料為橡皮、施工容易、工期短、造價低廉,當年施工,當年受益

*「集水面積」為水庫或水壩上游匯集水之土地面積,「蓄水面積」為水庫有效可蓄水土地面積,「集水面積」大於「蓄水面積」

*水不可以漫淹超過壩頂,強大水壓會對結構產生嚴重破壞

*因氣候對壩體產生的熱脹冷縮,混凝土壩比起土石壩或土壩來得大,設計時已考量,管理單位持續監測是否有超出安全範圍

烏山嶺隧道和堰堤工程費1千6百萬円,約佔總經費30%,其中機械採購佔1/4,購買德製火車頭12量,用來運送土石,連結上百部氣壓傾倒車,利用蒸氣傾倒土石。還添購挖土機、開山機…等,八田與一認為若以人力完成,可能十~二十幾年都沒辦法完工,雖然機械花費較貴、能縮短工期、反而省錢,同時技術可以提升。

第一次看到大型機械的技師和工人都不敢使用,又沒有人可以教導,監工請求放棄改用人力,八田與一說:「外國已經會使用,怎麼不會呢?一定會使用的,要有信心,再試看看。」不會使用機械的消息傳到總督府,加上內部種種聲音,總督府邀請美國半水成式土堤堰權威賈斯丁到烏山頭實地調查,1924年10月賈斯丁初見八田與一,驚訝他只不過是33歲的年輕人,三個月後,八田與一針對賈斯丁的報告,毫不畏懼與之辨論,提出意見:

 

1.賈斯丁主張「中心混凝土核」不夠高,八田與一認為「中心混凝土核」的高度由黏土粒子大小決定,大內庄的黏土可確實防止蓄水池的水滲透,若「中心混凝土核」增高,則防震力變弱

2.賈斯丁主張建「洩洪道」,由人調控閘門,可以保有較高的蓄水量,但對於何時溢洪和溢洪量,容易引發不同的意見而產生紛爭。人工操作與自由溢流出水高度為少,人工操作可增加蓄水量。

八田與一設計以「自由溢流」方式洩洪,不需人工開閘門調節,蓄水池超過海拔58.18公尺自動從溢洪道的溢水口洩洪。為增加蓄水容量,在水庫的溢洪道增加60個人工孔插閘板,可以把水位從58.18公尺再增高2.4公尺,多2.5千萬噸的蓄水量,雖然最高洪水位可達60.6公尺,壩頂高為66.6公尺,出水高度有6公尺(壩頂高與最高洪水位高差稱之)。

總督府經數次討論,決定依照八田與一的設計,工人們也學會機械操作,高效率地工作。每年向美國土木學會報告水庫滲透水量,確實遠不如賈斯丁所預期,八田與一設計受到肯定,後來美國的土木學會特別命名為「八田堰堤」,在學會雜誌上介紹給全世界。

台灣以前曾發生一些案例,下大雨水庫洩洪,一次放太多水,來不及通知,增加下游淹水負擔,民眾未注意警戒而發生災情,目前各水庫皆有訂定水門操作規定及運用要點,遇颱風豪雨依此規定辦理。近年來,集水區強降雨變多、變急,一次進水量增加很多,各水庫把溢洪的區間拉大,於溢洪前1~2小時發布警報告知下游,例如烏山頭水庫在蓄水池超過海拔56公尺且集水區持續降雨依規定由渠道調節性放水,增加防洪空間。

二、烏山嶺隧道工程

因官田溪水源有限,八田與一開鑿烏山領,利用隧道連接曾文溪取水匯入官佃溪,取水率約為全部流量25%。「烏山嶺隧道工程」是嘉南大圳所有工程最艱鋸部份,1922年6月開工、12月發生爆炸,傷亡超過50人,致使設計一再變更,至1929年(昭和4年)、歷時7年,長度約3110公尺的隧道才完工。

1939年八田與一曾建議在曾文溪築壩建水庫,與烏山頭水庫串聯營運,增加灌溉量,但因日本忙於戰事作罷。臺灣光復後,鑑於灌溉水量不足,1959年臺灣省水利局著手進行規劃「曾文水庫」,採用土石壩設計,經6年施工,至1973年10月完工。由於灌溉水增加,不再施行「三年輪灌」制,更多農民可以兩期栽種水稻。

三、取水口工程:共有四處

取水口位置 說明
曾文溪取水口 將曾文溪導入烏山嶺隧道

濁水溪流域三處取水口

1.林內第一(濁水溪的支流清水溪)

2.林內第二

3.中國子

1.因濁水溪混濁,擔心土砂堆積,所以設計分散取水,當一處停止使用,疏濬清淤時,還有兩處可以取水

2.設有發電機,產生電力送到烏山頭和其它工地,作為工程動力或照明。

四、給水和排水工程

灌溉水源經由給水路,流入農田,再由排水路排出,形成綿密網路。

        長度
給水路

幹線

「濁幹線」、「北幹線」、「南幹線」等3 條,灌溉嘉南平原約十五萬公頃農田

1.濁水溪系統:「濁幹線」取水濁水溪、灌溉北港溪以北52000公頃農田、目前為雲林水利會管理

2.烏山頭系統:「北幹線」、「南幹線」引烏山頭水庫,「北幹線」灌溉北港溪以南56000公頃農田,在北港溪有暗渠,使「濁幹線」和「南幹線」相連互通用水,「南幹線」灌溉烏山頭水庫以南42000公頃農田,總灌溉98000公頃、目前為嘉南水利會管理

10,131公里
支線 八掌溪支線、新營支線……等52條
分線 146條
小給水路 約7400公里
排水路 大中小排水路,借著排水,靠海地區同時改善土壤鹽害的問題 8,843公里 
總長度 18,974公里 

烏山頭水庫以前用的「弧型閘門」,設置於渠道(南北幹線起點)用以調節水量,弧形閘門雖然佔地空間較大,但不像「直立閘門」需要設立門槽安放,而且啟閉力相對較小,節省電力能源,開閉時摩擦力也小,不容易變形,水力學條件好。

八田與一有許多優秀的部下,靠大眾合力工作時,八田與一並沒有特別提拔其中某幾位優秀者,但完工後他四處奔走讓優秀者得到相當地位報答他們。八田與一甚至錄用有經濟前科或缺點的人,認為他們有他人沒有的長處。八田與一默許烏山頭工人賭博,但打架絕不原諒,設立小學、眷屬宿舍、網球場、電影院、游泳池……等,並一戶戶拜訪,讓員工肯吃預防虐疾的奎寧藥,充實烏山頭的福利和衛生設施,因此八田與一像是烏山頭大家族的家長受到尊敬。

採日本式花崗石建造的八田夫婦墓旁,有「技師中島力男氏分髮塚」,分髮塚是活人的墳墓。中島力男是八田與一的同事,大戰後要離開台灣時,把自己的頭髮和指甲剪下,埋在八田墳墓之旁,希望能與八田與一的靈魂長相左右。

中島力男大學畢業來台灣服務,起草制定烏山頭水庫營運組織規程和完成後管理人員的培訓,如果沒有中島力男和許多人經歷艱苦,反覆不斷對長期封建制度下的農民給與啟蒙和指導「三年輪作制」的「軟體設施」,只靠完成水庫、大圳和通水「硬體設施」,是無法完成嘉南平原十五萬甲的綠色大地。

為使整個地區均沾水利,實行「三年輪作制」,將區域內的土地以五十公頃為一小區,一百五十公頃為一大區,每小區三年內輪流種水稻、甘蔗,雜糧,種水稻充份給水,種甘蔗只在種植期給水,雜糧則不給水,分為「三年二作田」、「雙期作田」、「單期作田」。

三年輪作灌溉 耕作方式 面積(公頃)
三年二作田

第一小區水稻

第二小區水稻

第三小區甘蔗、雜作(雜糧栽種)

三年內三區輪流

35035
雙期作田

第一期稻作

第二期稻作

11月上旬至12月下旬雜作

10953
單期作田 6月至11月一期水稻、其它兩期雜作 2190

實行初期,由於農民對輪灌、新耕作不瞭解與排斥,因此成效並不好,大圳組合半獎勵和半強制,費心力指導農民用水和農耕技術之外,水利組合的巡察猶如日本警察般令農民敬畏,對非灌期引水灌溉的農民處罰十分嚴格。

2001年高齡95歲的中島先生帶著妻子,不遠千里來到烏山頭水庫,從輪椅堅強地站起來,向八田夫婦致敬。中島先生說:「他一生最重要的時刻在台灣,與八田技師在烏山頭共事是終生難忘的回憶。他的靈魂將與八田技師同在、與台灣同在、與嘉南大圳同在。」

1922年台灣水利工程師蔡崔源進入嘉南大圳組合工作,戰後日本人撤離,他發展出「動態配水管理」制度,將八田與一輪作灌溉之理論發揚光大。依試驗所得數據,就各乾濕田地的最適灌溉週期依序作精密輪流灌溉,而且送水量還能夠充份到達位於水尾的田區,使水資源在適量適時的科學管理下發揮最大效用,而田地也因分種分區輪替運用,保護肥分不致流失,使農作物之收成量得以大幅提高。1957年蔡崔源著的《輪流灌溉實務》獲得論文獎,並翻議成英文。這套系統由於精密用水,著重環保的今日,前幾年韓國人還來取經學習,希望更有效運用珍貴的水資源。

以前是通知農民幾點幾分會送水,即使輪到半夜時段,農民也需準時去田裡引水進來,否則時間一過,就只能輪到下一個田區引水,如今水利會聘有掌水公協助小水路放水。要在遼闊嘉南平原上從事精密的配水技術和過程,需要每一位員工努力、非常正直地去忠實執行每一個環結。

*經費

原訂計劃

1.預估6年完工(1920~1926)

2.總經費4千2百萬円(總督府1千2百萬円、其餘3千萬円由農民等相關利害人負擔)

 

實際支出

1.1921年開始從地主一甲徵收徵收10円的分攤金和農民8円的水租,用於管理和興建。

2.原本一甲10円的分攤金,因經濟不景氣,發現徵收過重,事務費也出現赤字,1923年9月日本發生關東大地震,財政緊縮,水庫經費被迫大幅削減。

3.為克服難關,先縮小工程規模,裁撤約1/2職員。八田與一認為:「大型工程貢獻最大是為數眾多的勞工,而且能力強的人容易找到工作。」他淚流雙頰、先解僱優秀職工,保障能力較弱者的生計,並親自為退職人員奔走介紹、找更高薪的工作,在困境不拋棄部下,使大家對他更加敬仰。

4.1924年第一次更改計畫,工程延長4年,並向勸業銀行借入貸款增加工程費,完工後分25年攤還。每甲10円的分攤金降為5円。

5.原本不適應台灣生長的日本水稻品種經過磯永吉博士、末永仁等人不斷改良,1926年耐熱的「嘉義晚二號」取代原本只適合台灣北部較冷地區栽種的「中村種」普及全台,在濁水溪栽種成功,農民收入提高,未完成工程的地區更渴望能早日供水。

6.1929年包含完工後員工遣散費,第二次追加預算

7.1930年5月水庫通水,八田與一從「組合」解職回到台灣總督府擔任水利股長,仍為部下謀職四處奔走。

8.因某部份圳路故障、風災等重建,再追加預算,1932年完工,總工程費54,139,678円(總督府補助金提高為26,740,000円佔49.4%、農民等相關利害人負擔27,399,678円、農民總負擔比原定計畫少)

8.由於通水加上三年輪灌制使農民增產,收入提高、地價增值,從1930年開始償還貸款,縮減22年償還完畢。

9. 八田與一認為技術專家的待遇不應比事務官低,應該調高。1934年八田與一加上本省籍教育家曹賜寤先生等人共同創立「財團法人土木測量技術員養成所」,招收今日國中畢業生修業兩年, 1939年規模增大更名「私立土木測量學院」(現今台北縣瑞芳高工)。

10.1939年八田與一昇為敕(ㄔˋ)任技師,為技師最高官位。

 

1920~1930年代全球很多土壩用「半水成式工法」建造,如今幾乎已損壞,加拿大雖有一座「半水成式工法」的土壩,但前方已加蓋混凝土壩防止潰壩造成災害,全世界僅剩兩座「半水成式工法」土壩,烏山頭水庫保存完整且正常使用,為國寶級資產,申請世界文化遺產。

  薩魯達水壩 烏山頭水庫
地點 美國南卡羅萊納州 台灣台南官田
動工 1927年 1920年
大壩高度 61公尺 最大壩高56公尺
大壩長度 2,400公尺 1,273公尺
完工時蓄水量 2.46億立方公尺 1.5億立方公尺
規模 當時世界上最大水壩 當時東南亞規模最大水壩
其它 2005年美國政府擔心舊壩體無法承受未來地震、基部新建長760公尺、高70公尺的混凝土壩作防護,失去土壩原貌 完整土壩

 

近年來,日本人和台日交流團體捐贈一些櫻花種在八田與一的墓園旁,因不適合南台灣炎熱氣候,櫻花並沒有生長很好,當年八田與一栽種許多同樣會開粉紅色花、豆科的「南洋櫻」,如今近百年,已綠蔭成林,符合現今重視的水土保持、適地適種的環保觀念。

台灣降雨多,但山坡陡急,水資源不易儲存,我國目前營運中之水庫,加上即將完成的湖山水庫共97座。近年來,極端氣候日益明顯,暴雨頻仍。師大地球科學系助理教授黃婉如團隊比對台灣近30年降雨資料,發現梅雨季從5月中旬延到5月下旬,且下雨時間減少1/4,強度增加,頻率卻減少,對水庫蓄水相當不利。

曾文水庫是台灣最大的水庫,當年和烏山頭水庫串連「總蓄水量」將近7億+1.5億=8.5億,如今「有效蓄水量」約為4.7億+0.8億=5.5億,2012年曾文水庫將高屏溪支流荖濃溪豐水期餘水越域引水工程,希望增加供水量。

Ps:總蓄水量非等於有效蓄水量,有效蓄水量為可供用水之水量,總蓄水量為水庫實際蓄水之量,總蓄水量大於等於有效蓄水量。

 

2015年4月烏山頭和曾文水庫資料

  啟用至今(年) 淤積率 實際可供給水的「有效蓄水量」(噸)
曾文水庫 42

1/3

總淤積量達2億4000萬立方米, 2009年莫拉克颱風佔約9000萬立方米

原7億立方米

目前4億7千3百萬立方米

烏山頭水庫

85

超過八田與一預估水庫壽命50年

48.2%

原1.5億立方米

目前約7980萬立方米

 

台灣許多集水區土層為較軟弱地質,因強降雨沖刷,表土流失每年、每公頃約3~8mm,烏山頭水庫約8mm,另山坡陡峭亦產生崩塌,皆為淤積量增加原因。目前全台主要水庫大部分淤積嚴重(然翡翠水庫等水庫淤積尚未嚴重),泥砂淤積,水庫含氧量降低,水庫容積變小,或容易藻類異常繁殖而優養化。下大雨時,夾帶泥沙,使得水庫的水太髒、太濁,反而沒水喝的情況很多。

為延長經營,各水庫管理單位運用多種方式加強清淤,例如陸挖用車運、打造防淤隧道排砂,清淤廠商需備挖土機、砂石碎解及洗選加工能力,淤泥分為有價料和無價料,公告給公家單位、廠商,或是石門水庫以里為單位,少量給附近居民處理。淤積量遠遠大於清淤量,清淤成本高、緩不濟急,以20萬噸泥沙為例,清污費要約2~3千萬元,水庫管理單位仍持續辦理清淤延長水庫壽命,而且無論抽泥或排砂,若能補充河口,可以防止海岸線侵蝕退縮,否則只是將淤積從甲地換到乙地,並沒有真正消失負擔。

使用化石燃料,可能讓氣候變遷越來越劇烈。世界經濟論壇發表全球風險報告(Global Risks),將缺水列為未來10年「影響全球穩定的十大威脅」榜首,台灣是世界第19缺水國家。2014年下半年起全省多處水情告急,2015年上半年停水休耕面積為10年內第2大,多縣市也分階段限水使用,例如:高雄內門養豬戶缺水使用、火鶴花停止外銷;桃園科技公司員工要自行提水才能上大號,學校老師研究大樓沒水用,學生上課大樓才有水用;因石門水庫仍需供應外縣市用水,讓桃園縣長忍不住喊:「就像沒錢的人竟然還要請客。」高山響導蕭文合先生觀察北部的山林,除落葉木外一年四季長年翠綠,中部的八卦山脈林相,今年入春至今多數看來仍是乾枯者多。面對10年來最嚴重乾旱,氣象局預測,梅雨季雨量5月偏少,中南部要解渴,恐6月西南風建立後,才有降雨機會。

「公平分水器」、劉興欽老師繪、提供

 

水資源和米糧一樣,若人民無法安穩生活,容易發生爭奪。1934年生於新竹大山背、發明獲獎無數的劉興欽老師,小時候他曾看到國小校長陳勝富臉上有好幾處傷,原來是為了調解村裡兩家爭水的問題,被兩家不肯相讓的毆鬥拳頭打得鼻青臉腫、撕壞衣服,當時沒水,無法栽種稻子沒飯吃,繳不出稻穀還會被日本警察毒打一頓,因此搶水爭奪上演好多年。

校長找當時十歲左右的劉興欽老師想辦法,他陷入思考三、四天,和同學玩翹翹板時,腦子突然閃出靈光:「先把水源集中起來,利用粗管引水,經過中隔板,先流向左邊水斗,流完後,中隔板斜到右邊,再流到右邊水斗,倒水聲音節拍不變,就表示一切正常,誰也不能動手腳。」這個「公平分水」的小發明讓鄰居從此和好。

對於「珍貴的水資源」爭吵不如合作,劉興欽老師繪「踩水灌溉」,以前農村夫妻用人力踩木製的「龍骨車」,將水從低處引到高處的田裡灌溉,感情好,齊心踩得順,同一方向轉得快,旺財又興家。

烏山頭水庫在二O一五年農曆春假舉辦「財神爺祈福活動」,加上電影《KANO》上映,觀光人潮增加四成。

曾文水庫已通過「環境教育認證」,政府、企業、民眾共同努力以行動、多管齊下,「生機盎然的未來」讓地球變得更好。

1941年12月日軍偷襲珍珠港,太平洋戰爭爆發。1942年日本陸軍省聘八田與一為「南方開發派遣要員」,奉命前往菲律賓進行棉作灌溉設施調查。5月8日八田與一搭乘的「大洋丸」號被美軍潛水艇擊中沉沒,八田與一身亡。16歲時、醫師家千金、第一名畢業的外代樹,雖母親反對,決定嫁給八田與一來到台灣,1945年8月第二次世界大戰日本戰敗後無條件投降,由於對亡夫的思念,也不願意因日本戰敗而離開台灣,9月1日八田與一的妻子外代樹跳進八田投入畢生精力的烏山頭水庫的放水口,結束生命,留下遺書「愛慕夫君,我願追隨去。」

八田與一先生對佛經有許多研究和體悟,烏山頭水庫建造時栽種許多不同樹種,其中有孟加拉榕,原產於印度、是外來種,古稱尼拘樹,在佛經中多次提及此樹名,迦葉佛在此樹下成佛。因樹形高大但種子細小,故佛典常用來比喻「由小因而得大果報者」。小時候,八田與一的媽媽看到瘋女阿春時,不僅喝止孩子欺負她,還拿稀飯給阿春吃,並且叫五歲的八田與一和姐姐小薰一起幫阿春發出臭味的頭髮抓蝨子,再幫阿春洗澡、換上乾淨的衣服,八田與一的媽媽說:「佛陀主張眾生平等,沒有貴賤之分,我們要愛護他們和其它動物。」

歷史影響是多面向、具深遠性,不能只用戰爭殖民地來看八田與一為國家百年大計、人民福址奉獻的情操與氣魄,以及先民們努力開創的豐碩成果。中港國小友善環境社6年級的吳毓婕說得很好:「感謝八田與一和先人的方式,不是把他們當神拜拜,而是學習他們的精神,喝了水,做有益社會大眾的事。」

後記

1.2014.7.21 我第一次到烏山頭水庫,嘉南水利會雖在紀念館裡用心重現歷史,然而參觀的人並沒有像戶外遊玩的人多、駐足的時間也少,對於國寶級的「半水成式」工法並沒有花時間瞭解,對照先人劈荊斬棘的開創,我心想真的很希望現代人能多珍惜。我曾見過一位日本阿公幫國小孫子請假,特別帶他到烏山頭水庫,親眼看見、用腳實地感受,希望孩子們能從課本以外,學習更多寶貴做人做事的精神,很感恩因緣和眾人的幫助,讓我2015年3月再訪烏山頭水庫,分享記錄,初步完成當時小小的願望。

2.家庭中馬桶和洗衣機用水最多,廠商設計多款省水裝置,寫完這篇紀錄,我開始把洗菜水回收沖馬桶,相對先民需要好幾個小時才能取到飲用水,自己一點小小不方便算什麼呢?

3.家庭用水一度10元,約可以買到1667瓶的礦泉水量,水資源是無可取代的生命資源

4.八田與一蓋水庫的年代沒有電腦做模擬運算,只能靠人力計算,並利用早期「水準儀」一步步做基礎測量,而且環境不佳可能感染虐疾,即使現代研究水利的人也稱讚當年水利工程人員在第一線做很了不起的基本功。若想模擬當年測量工作,可用兩支竹竿標示高度,然後觀測人站中間觀看前、後竹竿水平高度,兩者觀測值之差即為兩地高度差。

5.2015.5.12 紅霞颱風帶來水氣,加上鋒面,北部一夜大雨,讓缺水情況嚴重的石門水庫有效蓄水量飆破30%。

6.2015.5.10 全球大氣二氧化碳濃度首度超過 400 ppm,數百萬年來最高值!

 

7.由於農業用水量大,開始思考是否可以像高科技廠商把水資源做更效率的回收、運用,很需要更多人材一起來幫忙農業改善。

例一:有時要把水送到較高的田區,需要送出較多的水,而發生水尾區浪費水的情況。

例二:稻田排水時,一些泥土順勢流出,良好的土壤是經過很長時間風化而成,排水時如何將泥土留住,水也能有效回收使用。

例三:農田蓋農舍常發生這類問題,來自家庭、工業場所或農業生產過程所排放之廢污水稱為「放流水(effluent)」,常含有化學污染成份例如油脂、介面活性劑,進入淡水時容易造成環境危害。農業灌溉用水水質標準遠高於放流水,因有些污染物,會在土壤中造成長期累積,難以去除或滲入地下水層。

例四:部份嘉南平原農民會提早栽種糯米,以便賣到好價錢,然水庫依大部份人栽種習慣規劃放水時間,所以農民通常抽地下水使用。

例五:「伏流水」屬於「淺層地下水」,和地面水相連結,是具有生態環保的水資源,水利專家甘俊二教授建議若截取一成伏流水,可提高台灣供水量。2015年3月彰化縣政府發展水田伏流水的收集技術。

桃園以前號稱「千塘之鄉」,全盛時期有上萬口埤塘,正是利用「伏流水」回收。良好的坡地地形,紅土、黃土等透水性差的黏土,使地表水不容易垂直滲透,大部分橫向滲漏,補充水份進入埤塘。如今都市發展,許多埤塘、引水圳路被填平,目前可運作的埤塘只剩約800座。

宜蘭深溝水源生態園區,裏頭可以清楚看見「伏流水」的實例和原理,是很好的水資源教育

(03)322-9845 星期一休園

http://tonyhuang39.com/tony0939/tony0939.html

http://sgwep.water.gov.tw/02news.asp

另一個善用「伏流水」水利建設---「二峰圳」,1900年由日本財團和皇家資金設立「台灣製糖」公司,開始在台灣開拓農場廣植甘蔗、興建鐵路運輸。為提高產量,總督府和民間企業合作,在各地成立試驗所培育優良品種,同時,推動土地改良,改善灌排系統。

1914年「台灣製糖」聘請1908年東京帝大農科畢業、在德島擔任技師的鳥居信平,希望他的農業土木專長幫忙土地改良。1921年鳥居信平在屏東林邊溪上游設計建造「二峰圳」,利用周圍自然環境、地形、水的性質和永續工法,僱用許多當地原住民,在河床底下約2.7~9.1公尺處,興建梯形的地下堰堤,收集伏流水。即使降下豪雨,「二峰圳」 的水不會混濁,底部不淤積泥沙,無需電力,不論豐水或枯水期,水從不間斷,每天可提供下游8.2萬噸灌溉水,比1965年完工的台南白河水庫還要多。「二峰圳」雖在企業利益誘導下建造,引進比嘉南大圳更早的「輪作系統」,對公司土地以外的農民一樣輸送乾淨的水,不僅可以飲用,增產甘蔗,也能種稻自給自足,1936年鳥居信平榮獲日本農學獎。

如今原本在河床底下的地下堰堤因河川泥砂被盜採而露出來,社區發展協會在喜樂發發吾森林公園利用原住民的石板屋作成小型紀念館,2007年被列入文化資產。

平野久美子在記錄「台日水的牽絆~識水柔情~鳥居信平的故事」過程中,和台灣老一輩人閒談,常聽到他們不經意脫口而出的「付諸流水」這句話感到驚訝,捐棄過去的恩怨,輕鬆和解,重視協調的農村社會一旦發生紛爭,彼此努力「付諸流水」,不讓恩怨、憎恨留到後代。同時,她也發現戰後大家所失去的「氣概、大志和公益精神」。

8.【如雨,得水?】系列講座:比起停水,我們還有更好的選擇!

 5/19(二)找回歷史的水撲滿:桃園埤塘濕地,另類的生態水庫

 6/4(四)打開土地的水龍頭:談國內外湧泉濕地

 7/30(四)捧起生命泉源:從「命水」探討人與水的共處方式

報名

http://wetland.e-info.org.tw/index.php/2015-03-31-06-29-17/2015-03-16-09...?

 

參考資料:

1.大愛科普《發現》嘉南大圳

https://www.youtube.com/watch?v=zJ0MYBfojNwHYPERLINK "https://www.youtube.com/watch?v=zJ0MYBfojNw  "  

2.台灣演義:嘉南大圳之父‧八田與一

https://www.youtube.com/watch?v=nqP8EcSFMCM

3.水利專家甘俊二教授談用水_截取一成伏流水,可避免停灌命運

https://www.newsmarket.com.tw/blog/64408/

4.老祖宗智慧,桃園埤塘、高屏二峰圳灌溉上百年

http://www.newsmarket.com.tw/blog/64416/

5.嘉南大圳之父、八田與一傳、古川勝三著、前衛出版

6.台日水的牽絆~識水柔情~鳥居信平的故事、平野久美子著、屏東縣政府出版

7.烏山頭水庫、施政廷文圖、臺南縣政府文化處青林國際出版公司

8.「台灣網界博覽會」台南縣新嘉國小˙嘉南調查隊 2007年製作「千里水路 萬頃良田台灣最大水利工程」嘉南大圳

http://hces.tn.edu.tw/chianan/menu.htm

9.曾建元:紀念我的外祖父蔡崔源

http://www.epochtimes.com/b5/6/1/21/n1198173.htm

10.八田與一網;八田網;八田來了;嘉南大圳;烏山頭

http://seed.agron.ntu.edu.tw/hatta/

11.臺灣水利之父 : 八田與一的故事,陳啟淦,文經社

12.烏山頭水庫,施政廷,青林國際;

13.吃點子的人:劉興欽傳,聯經

 

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林如貞

中港國小游子慧老師

感謝分享環境教育資訊,相關網站連結將會一併出刊在中港兒童上,如果各位第一線教師能在小學教育階段加強學生環境意識,台灣將來的生存環境才有可能改變的一天。

3

加入時間: 2008.09.12

林如貞

加入時間: 2008.09.12
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