由農田水利工程論台灣的發展

工程發展與社會變遷

水是農業的基本，農業是人類定居、產生文化的開始。人類知道使用水，用水來「灌溉」作物，或自高處築「塘」蓄水，以「渠道」輸水至低處。

用「溝」將 過剩的積水 排走，用 「井」補充 缺雨時期的 灌溉水等技術。無論在東、西文明歷史的發展上，都是生產必需的水利工法。

隨著時代的變遷，這些工法也在進步。例如由傳統的淹水灌溉，改進為溝灌、滴灌、噴灌與地下管路灌溉。

傳統的水塘，也加深成「埤池」或是擴大成「水庫」。

傳統的渠道，也由較小的「水陂」改成大條的輸水「幹線」，而且連結攔水堰、分水汴、分水門、水槽、虹吸管，到輸水的圳路形成一個完整的供水網脈。

傳統的排水溝也配合「暗管」、「暗渠」、「排水門」、「攔潮閘」與「堤防」等形成一個完整的排水系統。

傳統的水井，也挖得更深，鑿得更大，改用金屬井管，或以馬達增加抽水揚程與抽水量。

台灣原住民的水資源使用

不同於其他的地區，台灣有獨特的地理環境，自古以來就有取水的技術，進而影響其農業發展與人文的變遷。

漢人入台灣之前，原住民已有灌溉取水的方法，可惜，這些原住民早期的取水工程大都跡不可考，淹毀於颱風，或是被併入後來漢人開發的工程中。

原住民的早期取水工程是非常值得研究的主題，否則原住民的文化表現都被漢人或外來觀光客扭曲為只有歌唱、跳舞與飲酒。

目前仍然有跡可尋的原住民取水工程，仍有若干，例如在台東縣知本溪卑南族所築的「射馬干圳」

射馬干圳親水公園 沉砂池全景

花蓮阿美族取地下湧泉所建的「三仙河圳」，太魯閣族在立霧溪所築的引水道，苗栗賽夏族在中港河邊所築的「番子口圳」等，可見原住民懂得取水灌溉的重要

在山區的原住民，如泰雅族與排灣族較少使用圳道引水，但也知道在山泉水邊，直接取水灌溉芋頭、玉米、小米、麵包樹等農作 ，而非完全 由狩獵、 摘取野菜 的方式獲 取食物

荷蘭人時期台灣的水資源管理

荷蘭人在 1624年來台灣，是台灣農業發展上的一個轉折。荷蘭是一個注重農業的國家，而且生產的技術優良。荷蘭的土地面積與台灣相似，迄今仍是世界第三大的農業輸出國。

當時，荷蘭人前來的人並不多，只有六百名居民與兩千兩百名士兵，而且大都位在台南安平附近，但是對台灣的日後影響重大。

首先，荷蘭人引進水稻與栽種技術。一六四一年在佳里、麻豆等地教新港社平埔族人種植，這是台灣最早的「在來米」。

荷蘭人用羅馬拼音記錄新港人的語言，為「台灣羅馬字拼音」的來源。一六四二年，荷蘭人北上攻佔基隆，並且繪製了台灣第一張的地圖。

荷蘭人進入台灣時，台灣約有十七萬名漢人，荷蘭至少與十萬名漢人有土地承租的關係，當時荷蘭是君主制度，荷蘭人在台灣開拓的土地稱為「王田」，漢人以十戶為一單位，稱為「結」，向荷蘭人承租。荷蘭人提供水稻種子與農具。

一六四七年，荷蘭人自印度引進水牛 120頭，供給承租農民耕種。荷蘭人的量地尺寸為「甲」，1甲的土地面積為 9,700平方公尺，至今台灣的土地仍然沿用此制。

除了水稻之外，荷蘭人也引進諸多植物到台灣，如為了增產水果，在官田試種芒果，後又引進釋迦、蕃茄。

為了吸引蝴蝶， 1645年引進蜜源植物「馬櫻丹」。

為了產糖，引進 甘蔗與製糖技術 ，並以麻豆為當 時蔗糖的輸出港

為了糧食，又引進蔬菜，如豌豆（至今仍稱為荷蘭豆）、胡椒、蔥、薄荷、高麗菜、甘藷等；

引進木本植物如木棉、銀合歡等；引進旱作作物如麥子、檳榔 ；與引進草本如含羞草等。

許多人知道荷蘭人首先進駐台灣，但是很少人知道是荷蘭人為台灣建立農業的基礎。這些植物的栽種都需要供水。

荷蘭人也在台灣建造引水圳路，如在台南仁德的「參苦陂」、關廟鄉的「荷蘭陂」、官田鄉的「三腳陂」。建大型的蓄水池，如在烏山頭的「三角埤」，與為與嘉義平埔族和好所建的「紅毛埤」（後來稱為蘭潭）。

紅毛埤

並在台南、彰化等地築了八口水井（漢人稱此為紅毛井）。

可見荷蘭人開發的區域已達彰化，荷蘭人在彰化住過的地方，至今稱為「社頭」（表示尊其為村社的領袖）。

此外荷蘭人也教住在海邊的平埔族，在每年十二月至二月期間出海捕「烏魚」，製造「烏魚仔」。

也鼓勵近海漁民墾地養殖「虱目魚」。荷蘭人在台灣三十八年（到一六六二年前），台灣的農耕面積已達 11,833甲，其中 45% 為蔗田， 55% 為水稻田。

相傳台北淡水的「水梘頭」有一荷蘭人前來開墾的農地，我曾經前往勘察，已不見田地的特徵，但仍有一水流豐沛的泉水自地湧出，與一條年代古老的砌石渠道將水輸送到附近農地。我問附近的耆老，何時開始引用此泉水，他們說：「相傳鄭成功來台灣前，就在用了。」

明朝時期台灣的水資源管理

一六六二年鄭成功登陸安平，荷蘭退出台灣。隨著鄭成功前來的有十萬個以上的士兵與部份的家眷。為了安頓這些人，鄭成功實施「屯田制度」，派軍隊到台灣西岸各處墾地、拓荒。

鄭成功登陸後不久就病逝，兒子鄭經繼位，他在位十九年，這是台灣農業水利發展的另一轉折－農地開發逐漸分佈西部平原。

這期間最有名的有在一六六一年，開發嘉義八掌溪的賴剛直，同年何積善開發八掌溪河口的鹽水港，這帶來嘉義的開發。

一六六二年，亦有鄭經的部下開發左營與後勁，一六六三年鄭成功的將領，外號「鐵人」的林鳳，開發曾文溪，其所在地後來稱為「林鳳營」，這是高雄拓荒的開始。

一六六六年，劉國軒前往彰化（當時稱為半線）開發鹿港，並以此作為彰化平原農作出產的輸出港，這使得鹿港成為早期台灣西部的重要港口。他住的地方後來稱為「國姓鄉」。

一六六八年，鄭成功另一個部將林圮開發濁水溪的南岸「斗六」，這是雲林開發的起源，後來他又率人進入「竹山」開發濁水溪的上游，所以竹山早期稱為「林圮埔」，這是南投縣開發的起源，這些開發都與水有關。

林圮公墓

1680年，施長齡在「二水」建「八堡圳」，引濁水溪的水進入彰化南部的平原，他開發「田中」、「溪洲」、「永靖」、「大村」、「花壇」（又稱金墩）、「秀水」等地，使彰化成為盛產水稻的地區，這是彰化開發的起源。

一六八一年，鄭成功的將領王世傑進入新竹（以前稱為竹塹），他在一六九一年自頭前溪引水灌溉新竹平原一百三十甲土地，故又稱為「百里圳」（後又改名為隆恩圳），這是新竹開發的起源

同年，鄭長與王錫琪北上「唭里岸」，建「七星墩圳」引水灌溉，這是北投、關渡地區開發的起源。更多的土地需要更多的水，以養活更多的人。

一六八一年，鄭經病逝，他的兒子鄭克塽繼位，一六八三年投降滿清，台灣進入清朝的版圖。鄭氏家族在台灣統治二十三年，農地增加的以旱田為多，這期間自大陸引進的農作品種有花生、烏米、蘆薈等。

清朝時期台灣的水資源管理

滿清據台初期，在台灣約留下一萬個士兵，分鎮各處。一六八四年清朝官府下令福建、廣東地區的居民不得移居台灣，但是仍然不斷地有先民前來。

如一六八五年，楊志申前來彰化，自大肚溪南岸引水，經「快官」、「柴坑仔」、「彰化」、「員林」 等地後出海， 這是開發彰化 北部的「東西 一、二圳」

迄今東西一圳淤積廢棄，東西二圳至今仍存。由於東西二圳穿越彰化市區，所經過圳路上方的道路就稱為「過溝仔」。

一六八六年，客家人也進入台灣，開墾高屏溪畔的農田，這是屏東的源起。

一七○九年，陳賴章至艋舺（今稱為萬華）開發，艋舺是平埔族語小船的意思。艋舺位於淡水河畔，南可入大漢溪，東可進新店溪，是台北平原的農產輸出港。

後來與南部的安平港、中部的鹿港為當時台灣最熱鬧的三個港口，稱為「一府、二鹿、三艋舺」。一七一六年大肚溪南岸的先民勇渡大肚溪，至大甲溪的「石岡」以葫蘆墩圳引水進入豐 原（當時稱為葫蘆 墩），灌溉台中平 原，這是台中的開 發源起。

一七一九年，吳金興進入苗栗，引中港溪水，鑿山穿道，進入頭份，開始開發苗栗山區。一七二○年至一七四○年間，是台灣動盪的時期，土地的開拓與水利的開發少很多，中部的原住民經常出草。

由於台灣的中、南部常起動亂，北部就逐漸有更多人前往開發，如一七四○年郭錫瑠進入「新店」，進新店溪引水灌溉台北平原，這圳路後來稱為「瑠公圳」，是台北市開發的源起。

瑠公圳引水石硿

一七五○年，林成 祖在「板橋」開發 「大安圳」，以灌 溉一千三百公頃的 水田，這是當時的大工程。建造圳道，有了供水就有更多人前往租地種植，這也是板橋、永和、中和等地的起源。一七五一年，李祖鼎到淡水引湧自大屯山麓的泉水灌溉，開始了北台灣淡水、三芝、石門、金山等地的開發。

一七六三年，薛奇龍到「楊梅」，引山泉水灌溉，經「霄裡大圳」灌溉楊梅附近的丘陵地，帶動了桃園與中壢的開發。一七六六年，張必榮到「新莊」築「永安圳」灌溉附近農田，這是新莊的開發。

1770 至 1800年，是台灣另一個動亂時期，台灣西部各處有漳州人與泉州人的互鬥，死傷慘重。 1786年又有林爽文之亂，先民開發的腳步，逐漸伸往台灣東北角。 1796年，吳沙率眾進入礁溪， 1805年劉光疵建「大陂水圳」灌溉宜蘭平原。 1822年宜蘭有林永春之亂，但是無阻先民前進的腳步， 1828年吳全進入花蓮開墾。

戰爭一停，西部也就持續開發。一八二九年陳進成開發「大溪」，一八三八年曹謹自高屏溪九曲塘引水進入「鳳山」，這條圳路稱為「曹公圳」。

曹公圳舊圳頭 曹公圳取水口

當台灣東、西部平原逐漸開發，後來的移民就逐漸往山地前進，例如一八三一年，在苗栗「內埔」的「金廣福墾隘」，向原住民地區墾地。後來，清廷擔心過多的內地開墾，造成原住民的戰爭，在一八四六年下令禁止內地拓荒。

1860年代，清廷的勢力急速衰敗，一八六九年在台兵力只剩 7,700名士兵，但是日本對台灣卻垂涎已久。 1874年日軍登陸牡丹，同年退兵。 1894年，中國「甲午之戰」兵敗， 1895年 4月 17日將台灣割讓日本。

日據時期台灣的水資源管理

日本在台灣的首件水利工程開發，是在一九○一年興建台東的「卑南大圳」，促進了東台灣的發展，並且使得關山、池上地區成為著名稻米的生產區

一九○七年，日本首度採用「鋼筋水泥」改建渠道引水工程，這是台灣水利建造上的一個轉折，鋼筋水泥能夠負荷較大的水流沖刷，而且較為穩固。一九一一年，在花蓮的木瓜溪邊開拓「吉野圳」。

吉野圳取入口

一九一六年，在桃園大漢溪建一攔水堰，建「桃園大圳」將水供應桃園全地。

1920年在八田與一的 規劃下，建築了著名 的烏山頭水庫與嘉南 大圳，使台南、嘉義 烏山頭水庫 、雲林三地的缺水旱作 田，都能獲得供水， 種植水稻，使得這片 平原成為台灣物產豐 富的「嘉南平原」， 這也是台灣歷史上開 嘉南大圳 發最大的水利工程。

一九二一年，日本人將台灣的「公共埤池」管理組成「水利組合」（一九四六年改為農田水利會）。一九三一年，日本人又在宜蘭建「金同春圳」為虹吸管水路，灌溉壯圍、員山地區的農地。

金同春圳

除了水利建設之外，日本人引進台灣不少的動植物，如珊瑚、油桐、龍柏、布袋蓮（ 1901年引進）、吉野櫻（ 1903年引進）

柳杉（ 1909年引進）猩猩草（ 1910年引進）甜柿、昭和草、軟枝黃蟬美國水蛙（ 1917年引進）非洲大蝸牛（ 1932年引進）

並在陽明山區的竹子湖栽種台灣著名的「蓬萊米」，更確立了台灣的水稻文化。

一九四一年日本偷襲珍珠港，爆發太平洋戰爭。一九四五年八月六日與九日，美國分別在日本廣島、長崎投下原子彈。十五日，日本投降，台灣重歸國民政府。

了解台灣的歷史，水資源佔有極重要的地位。如今，若繼續維護台灣的發展，則不僅是在保護台灣，更是台灣歷史的傳承。

地球－水最多的一顆星球

水是這個星球上最平凡的物質，地面有溪水、海水；地面下有地下水，地面上有雲、雨水。地球的南北極都被冰所覆蓋。

地球上的每一種生物，例如動物、植物、微生物都含大量的水。人的生活裡也大量的使用水，如洗浴、飲用、清潔、種花、養魚等都需要用到水，甚至有些科學家認為愈文明的地方，人類使用的水就愈多。

打開世界的文明史，也會發現人類文化的起源，都是與水有關。古老的城市都是依水而立，幾個古老的文明，如兩河流域的蘇美文化，尼羅河邊的埃及文化，

黃河邊的中國文化，與恆河邊的印度文化。大河幾乎是這些古文化的搖籃地。

這些大河不僅提供人的飲用所需，也包括作物種植所需，畜牧養育所需，連排泄物也由大河攜帶而去

甚至不同地方的運 輸與旅行也藉著大 河。所以最早的人 類，多居住在多河圍繞的肥沃土地之上，應是很合理的推斷。

在中國的文字裡，「滋潤」是個優美的詞彙，代表土地使得生命，滋生眾多，滿被祝福，而其前提是要水多，用水無缺，因此滋與潤的部首是「水」。就是現在的用語裡，滋潤仍表示水果的汁多，或是人的皮膚光滑，都仍然含著水多的意思。

古人一定對水存著一份感恩，因此在造字如「清澈」、「清涼」、「活潑」都用水邊，並沒有因著水多且平凡而忽視其價值。甚至詠景作詩時，也常提到水

如詩人王之渙的「登鸛鵲樓」一詩：

白日依山盡 黃河入海流 欲窮千里目 更上一層樓

多少年來，依然膾炙人口，即使市井小民，也可以朗朗上口。

雖然，在這個世界上有太多東西比水的價錢高，但是水依然是滋生所有生命最重要的物質。人類可以沒有金子、銀子而繼續活下去，沒有石油、煤礦而繼續有新的能源，甚至沒有土壤而繼續以水耕法種植植物，但是人類不能沒有水。

地球上面，為什麼會有這麼多水？

非常奇特的是，在人類所知道的眾多星球之中，地球是擁有最多水的星球。人類直到目前為止，仍然無法瞭解為何在芸芸眾星球中，祗有地球擁有這麼多的水

地球上 71％的表面都被水所淹蓋，而且平均的水深是 3000 公尺深。地球存在這麼多的水，可能包括幾個重要的機制：

1. 要在地面水的上面分出空氣來

近代的天文學家認為，水份因著密度的不同，分為地面上的水，與天空上的水，這對地球日後會有生命的產生，有著絕對重要的影響

因為空中的水 （或稱為空氣） 能夠將大量的 紫外線隔絕， 不照到地面上。

如果沒有空氣，大量的紫外線會將水分子，裂解成為氫氣與氧氣，地面上的水就會消失了。

2. 地面上要有高有低如果地球的表面都是平的，也蓄積不了多少水，地球必須有高有低，使高的地方成為乾地，低的地方成為海水的蓄積之處。

為此，地球過去一定有過巨大的變動，而產生高、低表面的不均。也幸而有這樣的變動，地球的乾地才能露出水面，地面上才能有陸地上的動植物生存。

3. 地面上要有一次的大洪水發生

從地面高山的化石証據顯示，過去地球有過大洪水，甚至淹了許多的高山，而把水生物留在山頂上，成為化石遺跡。這個大洪水的水不祗是來自地面上的海水，與空氣中的雨水，因為這些水加起來也不至淹到高山頂上。

大洪水時有相當大量的水來自地面以下，可能是來自一個巨大的地震，將地球地面以下許多的岩石都磨擦溶解了，以致於岩石中大量的氫氣與氧氣被釋放出來，有一部份成了水蒸氣，隨著裂開的地面，湧流而出，也成為大洪水的一部份。大洪水過後，這些水又滲入地下，成為地下水。而留在地面上的水，在長年對地面岩石的風化過程中，逐漸的鹽化，成為海水。

4. 地球與太陽的距離恰到好處

地球距離太陽的平均距離為 1.495979×108 公里，這是一個微妙的距離，使得太陽照到地球的熱輻射，不會多到使地球表面的水份全部蒸發掉，或是少到使得水份全部結成冰。

5. 地球自轉的速度適宜地球自轉的速度是每秒 29.79 公里，如果自轉速度加快，如同離心機的果效，很多的水份會被轉離地球。

反之，如果地球的轉速慢一點，一天將不是二十四小時，而是三十小時，或是更久，這樣地球的晚上將更冷，白天將更熱，不適合生物的生存，所以地球的自轉產生「有晚上，有早晨」，而且轉速恰當，使得晚上與早晨的長度適宜。

6. 地球由混沌冷卻成固體合宜

星球的形成是一種逐漸冷卻的程序，有的星體冷卻的很慢，如太陽至今仍然熾熱，有的星球冷卻的速度較快，如地球的近鄰火星，比地球上的岩石更古老。

沒有人能猜得透，地球在混沌氣團時，逐漸冷卻的過程中，所釋放的主要的氣體，為何是穩定的氮氣與氧氣，以及微量的二氧化碳，構成現今主要的大氣層成份。

其他的星球，如金星大氣層 95% 的成份是二氧化碳，木星的大氣層 78% 為氫氣，土星的大氣層 88% 也為氫氣，其餘的氣體成份為氦氣。沒有生物能在這種大氣成份下生存，更糟的是沒有水。

是什麼樣的原因，使得地球在冷卻的過程中，產生這麼多的水？可能是人類永遠解不開的謎。科學家由星光的色譜分析，來判斷各星球的主要成份，發現有的星球主要是劇毒的氰氣，硫酸氣，甲烷氣…就是不含水，或是極低成份的水。水如此的豐富，是地球的一個能夠滋生各樣生物的主要特色。

當人已經習慣於使用大量的水時，應該心存感恩，我們是生活在浩瀚宇宙中最獨特的一個星球上。