2013年9月5日 星期四

嘉南大圳農業水利開發技術之特徵

丸山利輔◎石川縣農業短期大校長
      楊鴻儒◎譯
一、前言        這篇論文是提供為紀念人稱「台灣的恩人」或「台灣農業之父」的八田與一技師第五四次忌日,召開的「八田與一技師研究會」的話題,所做的摘要。筆者過去曾訪問台灣二次,拜訪過八田與一技師投注心血計畫.建設的烏山頭水庫,可是卻未對八田技師的成就做過正式的調查。因此,依據本稿末尾列舉的文獻,調查八田技師的成就,以身為農業水利專業領域之一份子,說明嘉南平原農業水利開發的技術性特徵。在此將該事業的技術性特徵歸納為以下五點。
農業水利開發構想的雄偉性 土堰堤建造技術的先進性 三年輪作給水法的合理性 對勞工、技術員人心掌握術的卓越性 在國際合作方法上的模範性.先進性 以下,就這五點稍微具體說明。
二、農業水利開發構想的雄偉性        這項農業水利開發事業,是灌溉台灣首屈一指的大平原嘉南平原15萬公頃萬地的大事業。一九二○年開工,花費約十年時間,於一九三○年完成。所謂15萬公頃,相當於石川縣全耕地面積4.7萬公頃的約三倍強。因為是以一個系統灌溉如此廣大地區,可想而知其規模之雄偉。        灌溉系統的內容 這項灌溉計畫,大致是由貯水池計畫與農地灌溉計畫組成。貯水池計畫是在官田溪建造大規模的貯水池(高51公尺、堤長1,350公尺、堤體積297萬立方公尺、貯水量約2億立方公尺),由於這個流域自己無法充分集水,因此才從曾文溪與濁水溪,以變更流域來貯水。從曾文溪利用烏山頭隧道(綿延4公里、隧道直徑約9公尺、最大送水量50立方公尺/秒),引水到貯水池上游。從貯水池到農地的送水,是經由幹線用水路→支線用水路→末端用水路,依次分水到細水水路,送到一塊塊農地。此外,灌溉過的水,經由末端排水路→支線排水路→幹線排水路匯集,最後注入大海。這些用排水路的長度合計16,000公里,相當於繞地球半周的長度。        人體與循環系與灌溉系統 這種灌溉系統,如果以人體來比喻,就如同血液的循環系。貯水池相當於心臟,灌溉用水路相當於動脈,排水路相當於靜脈。此外,一塊塊水田或旱田,相當於人體的細胞。如同把血液送到這些細胞,來保持身體的健康一樣,把清潔的水送到水田或旱田,保持良好農地的環境,以提高作物的收成量。排水路相當於人體的靜脈,如同從細胞排出的老廢物聚集在靜脈,送到心臟再利用一樣,從水田或旱田所收集的使用過的水,被送到大海。然後,經過蒸發變成雨,再次貯存在貯水池利用。        水利條件的多樣性 這種大規模水利系統的技術性問題點,不單是把小面積的系統加倍來計算即可。關聯的面積廣大時,自然條件就變得複雜,不僅增加多樣性,利用水的農民也具有多樣的性格。為此,在利用水時,通常會引起利用者之間的利害衝突,所以這種調整是很困難的工作。        如果調整工作不順利,事業就無法成立。尤其是當地(受益者)負擔部分事業費時,這種傾向更強。以本事業來說,總費用約一半是總督府的補助金,其餘一半由受益者負擔。受益者人數號稱有80或90萬,因此要保證這些人獲得公平的水利條件,可想而知一定非常辛苦。        形成共識的困難性 例如利用水時,用水路的上游與下游、取水的難易有差,通常會發生利害衝突。因為上游取水容易,下游取水不易。為此,地區廣大時,取水的權利調整更加困難。此外,依地區、河川左右岸的居民意識也不同,這也呈現出水管理上的意識差異。彼此疑神疑鬼,使權利調整更加困難。        由此,地區廣大產生自然性差異是理所當然的,以權利調整為主的社會性條件,也會產生極大差異。通常很難取得有關人士的共識。八田技師傾注全力形成共識,彙整此一大計畫,這點應給予高度的肯定。三、土堰堤建造技術的先進性        在官田溪建設的貯水池壩堤(烏山頭水庫)高57公尺,並不算高,但堤長1,350公尺,夠長,堤體積極大,有297萬立方公尺。這個堤體積相當於中規模的貯水池容量。這種大型堤體的建設事例,當時不論在日本或全世界,都極為罕見,只有美國有若干事例而已。因此,八田技師是在自己完全摸索狀態下,著手壩堤的建設。        在美國的調查研究 八田技師主動積極實施文獻調查,依據先進國美國的土木學會雜誌,精心策定施工計畫。在美國,以土壩水庫權威聞名的賈斯丁,提出五處水庫做為研究事例,並在土木學會雜誌上發表(一九二二年二月號)。        一九二二年,八田技師率藏成信一技師、白木原民次技師,赴美出差七個月,視察隧道的盾(SHELD)工法、施工現場、採購施工機械。八田技師參考在美國時所做的調查,策定工程計畫。譬如壩堤的橫斷面,幾乎和上述賈斯丁的研究事例相同。        半水壓土壩工法(SEMI-HYDRAULIC -FILLED DAM) 尤其壩堤的施工,採用所謂「半水壓土壩工法」(半水締工法)的新工法。本工程是以土建造壩堤,因此要求低透水性,以便貯水。這種方法是把築堤用土灌進壩堤中,壩堤的中心部位使用細粒土,周邊部位分配粗粒子用土的工法,如此一來,可在壩堤的中心部位形成不透水性的核心。八田技師依據周全的準備與調查,和美國的技術員毫不保留的討論,以加深對自己想法的自信。並且依照設計來施工,達成初期目的的成果,這是令人懷念八田技師身為技術員的自信與見識的軼事。這點在美國也大獲肯定,美國的土木學會雜誌以“在烏山頭的半水壓土壩工法”為題,在一九三二年發表其技術論文。        引進大型施工機械 此外,在出差美國時,以補助採購的大型建設機械,對提高工程效率也有極大助益。不過在採購當時,沒有人會操作這種機械,因而出現利用人力的作業方式效率較高的意見。但由於八田技師十分熱心,在短短期間,技術員就學會機械的操作,而且得心應手。日後雖有美國技術員前來指導操作機械,但此時他們已精通操作機械,進步之神速,連美國技術員也表示「已經沒有什麼可指導本地的技術員」。        大規模隧道工程 為從曾文溪向官田溪變更流域所建的烏山嶺隧道工程,直徑有8.5公尺,比當時施工中的丹那隧道還大(丹那隧道是8.4公尺),長也有4公里,以當時來說,是絕無僅有的大規模工程。因此靠人力來挖掘絕對辦不到,於是採用利用蒸氣的大型怪手。採用這種大型機械,在今日是很平常的事,但在當時卻是英明的決斷,值得肯定。        一九二四年,美國的土壩水庫權威賈斯丁,應當時政府之邀來台,由於此事事先未被告知,因此還引起八田技師稍有不滿。不過八田是卓越的技術員,只要在技術上是合理的,不管經緯如何,都會坦率接受。        有關疏洪道閘門結構的爭論 此外,有關疏洪道閘門的結構,也和賈斯丁展開激烈的爭論。所謂疏洪道閘門,是把洪水安全送到水庫下游的設施,如果太小,會成為壩堤潰決的原因,反之,如果過大,將要花費龐大的工程費,那就不經濟。有關疏洪道閘門的結構,賈斯丁指出疏洪道閘門內的混凝土核心太低,恐會因滲透水使水庫決堤,而建議加高。但八田技師提議的方法,是在貯水池內建造疏洪塔,穿過壩堤的底部,放流到下游,而堅持設計的合理性,直到最後都不妥協。最後雖採用這種方法,不過他承諾在壩堤工程完成後,將對其滲透性進行實際的追蹤調查,並把結果寄給賈斯丁。工程完成後,八田技師依約進行滲透水的追蹤調查,把資料寄給賈斯丁。調查結果正如八田技師所堅持的,證明安全無慮。        做為技術員的應有作法 如此,八田技師凡事均依照周嚴的調查與充分的理論來進行,即使是沒有經驗的事,也自信滿滿來執行工程。這是做為經常追求新事物的技術員,非常重要的資質,如果缺少這種資質,技術就不會進步。八田與一想必具有今日所謂明治時代人的自豪,以及善意的頑固性。四、引進三年輪作給水法        他對蒙受灌溉恩惠的農地的灌溉法,也建議「三年輪作給水法」的劃時代給水法。這種方法是把灌溉農地15萬公頃成分三分,然後再各分成150公頃的小區,再把150公頃各分成三分的50公頃,依次灌溉的方法。        省水為目的的給水法 在本計畫,若一次灌溉15萬公頃全區,得不到充分的水量,為了省水不得已想出的方法。以這種末端圃場的單位150公頃分成三分,每年依次輪流種植水稻、甘蔗、旱作(亦稱為雜作,其他各種蔬菜.雜穀等)三種作物的計畫。如此一來,水稻雖然需要多量的用水,但其他作物的用水量少,因此可節約整體的用水量。這是依據類似歐洲古來實施的三年輪作法,但目的不同,是因應用水不足的種植法。        讓受益農民平等 當時在經濟上有利的作物是水稻,但如果依據這種方法,有關農家不僅種植有利的水稻,也非得種植不利的甘蔗或旱作不可。依據這種輪作體系,有關農家就能公平蒙受灌溉的恩惠,自然就消除農家間的不平等。而這種平等感,成為團結一致投入事業的原動力。        環境保護型的土地利用 而且,這種方法在意想不到的地方,成為合理的土地利用法。一般而言,灌溉水中含多量的肥料成分,因此通常在水稻作的施肥量要比旱作少。以現今日本的一般趨勢來說,水稻的施肥量雖因作物的種類而異,但氮、磷、鉀都是旱作物施肥量的約一半左右。為此,如果輪流種植水稻與旱作物(包括甘蔗),水稻就能利用旱作時殘留土壤中的肥料分,不僅可節省施肥量,也能節約流出旱地外的肥料。這和今日成為問題的持續性農業(Sustainable Agriculture)是同一方向,可以保護水質環境。這種效果可能連當時的八田技師都未察覺到,不過在如今日般重視環保(節約肥料與保護水質)的問題上,倒是可做為一大效果。        農民教育的重要性 可是要讓農民徹底了解這種三年輪作給水法,對農民的教育與指導卻是一大難事。而負起此一任務的是中島力男。農民人人都希望栽培收入多的水稻,因此以上述的理由,說明整體灌溉水量不足的必然性,為確保農民人人平等,唯有採用這種方法,來讓農民理解,可是由於有關農家為數太多,做起來勢必不容易。而且就算只有少部分農民,如果不了解這種方法的意義,自己任意取水(只顧自己),整個計畫就會泡湯。因此,推測所進行的教育.指導極為認真。五、對勞工及技術員人心掌握術的卓越性        八田技師對勞工或技術員的人心掌握術(人事管理),值得我們學習的地方不少。不過,與其說是人事管理術,不如說是天性比較貼切。其典型事例有隧道工程中的爆炸事故、不景氣時的裁員、工程現場的娛樂、現場巡視等。        處理爆炸事故 一九二二年十二月六日,烏山嶺隧道內發生嚴重瓦斯爆炸事故,有50多名犧牲者。這是從地底湧出的石油氣引火所引起的。雖然在事前似乎已得知有石油湧出,卻大意而發生事故。可是等到發生事故已來不及了。在這起事故中,勞工受到極大驚嚇,不敢再進入坑內,以致出現工程中斷的傾向。八田技師最怕的是因這起事故,使現場人員失去幹勁;為此,他在現場打頭陣,徹底找出原因,也不忘慰問犧牲者家屬。據說弔唁不只是形式,他們失去夥伴的悲傷,深深打動遺族的心,或許就是八田技師的誠意,才讓工程繼續下去。        不景氣時解雇技術員 關東大地震(一九二三年)之後,政府預算分配到災害復舊,以致分配給本事業的預算也大幅縮水。為此,不得不大量解雇技術員,這件事雖讓八田技師傷透腦筋,不過他的因應方法卻和一般想法有極大出入。一般,裁員是先把對象鎖定高齡者或效率差的人,而八田技師卻恰恰相反,先將對象鎖定優秀的技術員,因為據說他認為這些優秀的技術員,即使在不景氣下,也有再被雇用的機會,一家人不致生活沒有著落。這種充滿人情味的作法,令人感動不已。        此外,對那些遭解雇的人,也積極協助再就業,因此深獲有關人員的信賴。這點也值得我們學習。可是由於預算減少,工程期間不得不延長四年,從一九二五到一九二九年。        提供娛樂 另一方面,在水庫工程的最盛期,烏山頭有多達二2,000名勞工在工作,差不多可形成一所小城鎮。為紓解勞工們平日的辛勞,他積極舉辦電影會或盂蘭盆會舞、運動會等娛樂活動,以慰勞勞工及其家人,同時也留意充實學校、醫院等福利設施。這種作法在今日被認為是理所當然,但如果想到在那個時代,以及並非在日本內地,而是在台灣時,這種體貼的作法,可謂了解八田技師在人心掌握術上應該留意的事。        現場主義與巡視 八田技師似乎非常留意工程現場,經常前往巡視。他認為了解現場會發生什麼狀況,是否按計畫進行,是否發生出乎預料之事,勞工彼此的關係是否融洽等,都是非常重要的事。為不遺漏在現場發生的瑣事,頻頻前往巡視。不過一般認為擔任這種高職位(所長)的人,都是得在辦公室或在台南辦公,可是八田技師卻頻頻巡視現場。        對在現場工作的人來說,最高負責人八田所長經常巡視現場,詳細掌握工程的內容,可說是最大的鼓舞。八田技師憑他這種天生的性格,可說深諳人心掌握術(人事管理的原點)。六、對國際合作方法上的模範性.先進性        日本政府進行嘉南大圳的水利開發,意圖很明顯,就是為增產台灣米,出口到不足的內地,或是增產砂糖向內地出口。        為農民著想的水利事業 可是八田技師的基本態度,卻和日本政府的這種想法無關,而是把水利引到廣大未開墾的原野,謀求增產作物,使有關農民生活變得富裕。如上所述,儘管具有開發出口稻米或砂糖的性格,但靠販賣這些,農民能有現金收入,過著富裕的生活,這是不難想像的。但我們可以理解,至少八田技師毫無私心,而是為了居住在台灣的人,全心全意投入這項事業。        國際合作的真正作法 八田技師的這種想法,可做為今日國際合作的原點。在國際合作的名義下,只謀求本國的繁榮或追求自己公司的利益,都稱不上是真正的國際合作。為在今後的國際社會上生存,為成為愛世界信賴之人,八田技師的態度可提供我們做為借鏡。        台灣人們的熱切思念 台灣人們對八田技師的思念,從終戰後不久,台灣人們處理他的銅像,以及為其愛妻外代樹立墓等,直接了當表露無遺。        終戰後,日本結束在台灣的統治時,據說許多日本人的墓或銅像均遭到破壞。可是,八田技師的銅像卻被秘密保管在嘉南農田水利會的倉庫,等待時機,再次設置在現在烏山頭水庫畔,而且也把其愛妻外代樹的墓,如彼此依偎般設在八田技師銅像的後方。        我們向台灣人們的溫暖致上謝意的同時,也應該多多學習八田技師超越國境的大愛以及「超越國境的技術」。七、結語        以上主要是站在技術性立場,來眺望距今七、八十年前,在台灣進行的偉大農業水利開發的技術性特徵。在八田技師無止境的探求力與以身為技術員為豪的支撐下,才能使這項事業獲得大成功。不過,這項事業並非單靠技術就能成功,必須要有以地區居民為主的全體有關人員的協力,才可能達成。如果少了像八田技師般的毫無私心、純真的心,就不可能獲得有關人員的協力,從而事業也可能不會成功。        據說,八田技師的座右銘是「利人即利己」。        參考文獻
1.齊藤充功《建造百年水庫的男人,土木技師八田與一的一生》(1997年)2.古川勝三《愛台灣的日本人、八田與一的一生》青葉圖書3.甘 俊二〈台灣的農業水利與八田與一〉,《農業土木學會誌》48卷6號(1980年)    
2000年5月 第13期
 
 
 

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