1131 Grateful for all creation. 為萬物感恩. 12/11/2025
徐世大恩師教我們水利防洪工程開章明義的說, "不要與水爭地!" 意思是說人要與大自然恊調共存. 今將所學有關水利防洪工程的概要述說如下:
防洪工程体系是大致以堤防、河道整治、水库和挡潮闸构成。没有单一為防洪運作而建造的水库。因为這樣的水库不合經濟要求，造价过高；並且合适的坝址不易尋得；且淹没土地甚多，需要大量移民，並且其經濟价值不合工程益本比分析要求。
因此引進防洪工程的工程師們对傷使用非工程措施显的防洪工程措施的重视。非工程防洪措施主要包括四个方面：设立洪水损失补偿基金和灾害救济基金；施行洪水保险的社會互惠措施；进行洪水风险地区的使用限制、规范洪泛区的土地开发的利用；建立水文系统對洪水峯预报的有效措施。大力限制不合理的對大自然洪水儲蓄地區的使用及开发，例如，洞庭湖及鄱陽湖對長江洪峯減低的自然地域， 絕不可與洪流爭地。 实现人與大自然协调共存的理念。
編輯者曾兩次去德國研習水利工程. 途徑荷兰地处莱茵河下游三角洲，地势低洼，低于海平面的国土面积约占40%，易受高潮和河道因暴雨洪水成災的侵袭。特殊的地理条件，决定了其防洪工程的重要性。好在莱茵河流域霣𩂣 (precipitation)均匀，水位变化差異不大，现在荷兰的防洪标准對城市設定10000年一遇、但实际上堤防，尤其是河堤远不如我国干流堤防高大，因為使用過水堤防(overflow dike)的原理，大大減少堤防的高度 。(註: 此處萬年一次的洪水機率實屬少見, 是表示很重視該工程. 見 徐世大教授等著: 實用水文學) 1993年和1995年的洪水使荷兰人认识到再高标准的防洪工程仍面临失事的风险，促使其对以往防洪策略的开始反思，给河流以空间（Room for the River）和开辟蓄滞洪区的设想即是在此背景下提出的。
美国非工程防洪措施的主体 ---- 即洪水保险计划”， 于1968年开始推行，工程措施与非工程措施并举的防洪策略形成。全国洪水保险计划不仅是洪災风险分担的措施，且是洪水风险区管理的極為有效的政策，通过法律和经济的手段，强制在洪水氾濫區获取风险利益者承担工程建設的费用，更為限制洪水风险区不合理开发的有效措施。
水利工程多數需要進行經濟效益分析，依其計畫項目之效益與成本來評估其是否具可行性，亦即研究水資源供水計畫之可行性時不僅需要評估農業、工商業及公共用水之需求，也需要分析水利工程建造的用途，即多目標河水應用方面, 如 : 灌溉、發電、航運，而近年來增加, 如: 休閒娛樂之價值；因此，三峽大埧著重娛樂性與非使用價值之評估，得到廣泛的接受。 防洪工程之主要效益來自潛在損失的減少，及相關社會增建開發成本降低。今就編輯者所學及在台大水利組所研究的範圍及成果加以闡釋.
1. 颱風所形成的洪災.
2. 暴雨所造成的極大洪災(註: 濁水溪的八七水災, 編輯者曾帶領學生實地救災).
1924, 7月,15日, 洞庭湖土埧在岳陽附近的華容縣埧垮, 編輯者是半歲從洪水中逃生的人, 一生研究防洪的事件. 在台大土木系恩師徐世大教授耳提面命的教導下, 千叮萬囑要告訴國人不要與洪水爭地的自然法則, 即所謂與大自然共存的和諧. 中國長江水系的兩個大湖, 鄱陽湖及洞庭湖是上帝安排的兩個供長江洪水氾濫的地方, 不要去開墾. (註: 該此洪水不是三峽大埧泄洪, 而是當地的四月至七月的長江下游的梅雨, 不過今年成了暴雨, 且多了些. 以至堤防無法承受水持久的壓力而破裂.)
非結構性減洪措施 非結構性減洪技術係指運用規範、限定及宣導等，進行行為之限制， 如採取土地開發行為限制、防災避難系統、水災預警系統、洪災保險、教育訓練或演練等，及訂定法規條文限制等措施，以達到禦洪與避災之目的。 此項技術並非是以減少洪峰量為主，而是利用人與自然條件來與大自然洪水互相適應及共存 特性, 進而減緩人民生命財產以及建築物之損失.
131 水利工程學 Water resources engineering 19/11/2025
本水利工程必須包括水力學及水文學兩工具學門的討論. 這是我國基本科學所以落後的原因之一. 水力學有恩師盧衍祺教授所著 "流體力學" 可供使用參考. 故不在本水利工程裡再討論之. 以下僅以作水文學重點說明. 因水文學這門科學剛剛在我國生根發芽. 因訓勢利導, 必須作詳細解釋.
水利工程是經濟使用水的近代科學(Water resources engineering and management) , 必須論及一些經濟的假設, 也就是有一些新的意義要加以說明, 例如在上圖出現的一些名詞.
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| 水文學上的大氣循環系統 |
例如: Precipitation 與 rainfall 水文學上的意義. "人造雨" (artificial rain) 目前在水文學上是非常急需討論的問題. 切不可譯成(artificial Precipitation). 因為Precipitation 譯成霣𩂣( 註: 霣𩂣的 "𩂣" 字可以用複製得到) 霣𩂣是大自然所有大汽水份形成的物質, 如: 霧, 霾, 冰....等, 雖然都是水造成的, 但是不稱為降水. 又如, evaporation 稱晞暵而不能譯成蒸發 ) 在特殊時段內水或冰蒸發之量。 晞暵會造成水的大量損失，在乾旱地區更為甚. evapotranspiration 晞蒸. 地水(groundwater)不可譯成地下水. 如圖所示, 地下水是整個地表以下至地質上定為不透水層以上的一大片區域皆稱地下水 (Subsurfacewater flow). 還有近年來水文學用圖形來表示的方法較為容易了解其概念. 例如地表水逕流的演算, 特別是洪水演算問題. 請參閱徐世大教授等教員合著的 "實用水文學".
水文過程是水利工程過程之一。解釋水文過程的共同之處在於流體力學的基本原理。水力學過程包括三種流動類型：管道（壓力）流動、明渠流動和地下水流動。水資源這一廣泛主題涵蓋了生物科學、工程學、物理科學和社會科學等多個研究領域，如圖 1.1.1 所示。生物科學領域涵蓋生態學和動物學，物理科學領域涵蓋化學、氣象學和物理學，社會科學領域涵蓋經濟學和社會學。本書所使用的「水利工程」一詞，著重於水文和水力學在供水管理和過剩水資源管理方面的工程應用。1128 水利工程概論 要常常喜乐,不住地的禱告,凡事谢恩,因为这是上帝在基督耶稣里向你们所定的旨意。 11/10/2025
愛我們的天父上帝, 1976年, 是祢的旨意, 要我們來到美國, 將孩子和家安定好後, 就申請神學院, 蒙三藩市金門神學院恩准予以入學, 然因不合上帝的旨意, 未能入學. 是孩子未遵祢的旨意祈求, 祢知道我不夠資格加入祢的事工. 因孩子犯有驕傲的罪. 謝謝祢的阻止, 使我能以祢賜所學英文語言的才能, 將英文聖經, 逐一的翻成中文, 使14億的中國人能讀祢的聖言, 因此信靠祢. 奉主耶穌基督的名禱告. 阿們.
謝謝台大土木系給我擕眷來美國進修的機會, 自1976年至今已將接近50年. 前15年用在進修美國大學學位, 得經濟學, 統計學和水文學三碩士學位. 金對博士學位的研機會總是缺空. 只有聽上帝的旨意, 請求退休, 免空佔一個教席. 同時在美國發現拉里·W·梅斯教授(Dr. Larry W. Mays)所著 Water Resoucerse Engineering. 2010 2nd. Edition. 如獲至寶. 對其編寫的重點, 深感佩服. 水利工程必須以工具書為主. 以工程的宗旨為骨幹. 編輯者蒙恩師徐世大教授耳提面命, 正要開始撰寫水利工程教科書, 已與教育部大學叢書編輯局取得連繫. 上帝的旨意不允許. 因為主編恩師徐世大教授因病過世. 現在學生雷萬清雖已活至94歲, 謹以懷
梅斯教授主要研究方向之一是古代水利系統及其與解決我們水資源永續性問題的關係，他運用傳統知識的概念，不僅著眼於當下，更著眼於未來。他的最新著作是《古代水利技術》，由荷蘭施普林格科學與商業媒體出版。
什麼是水資源可持續性？
傳統上，永續性探討經濟、環境和社會公平之間的關係，它運用「三腳凳」的比喻，不僅涵蓋技術問題，也包括經濟和社會問題。
「永續發展」一詞於1987年由世界環境與發展委員會所提出。其意義為「既能滿足當代人的需求，又不損害後代人滿足自身需求的能力的發展」。一些與永續系統和永續設計相關的問題包括：
. 永續系統的特徵是什？ . 設計過程如何促進永續性？ . 什麼是永續水資源開發？ . 永續發展的組成部分是什麼？
2.1.1 水資源可持續性的定義
我們生活在一個世界上，大約有11億人缺乏安全飲用水，約有26億人缺乏足夠的衛生設施，每年有200萬至500萬人死於與水有關的疾病（Gleick，2004）。聯合國兒童基金會（UNICEF）的報告2005年世界兒童狀況：童年受到威脅》 結論，發展中國家超過一半的兒童正遭受嚴重的……孩子們被剝奪了各種對童年至關重要的必需品。 例如，5億兒童無法獲得衛生設施，4億兒童無法獲得安全飲用水。
人們不禁要問，在這種情況如何持續？永續性的關鍵在於關注子孫後代的生存。同樣重要的是，我們必須在全球背景下思考和解決問題。未來水資源思考必須在水資源永續性的脈絡下進行。未來水資源管理的總體目標必須是水資源永續性原則下設計:
Mays（2007）對水資源永續性的定義如下：「水資源永續性是指在從地方到全球範圍內，以充足的水量和合乎飲用的水質利用水的特性，以滿足人類和生態系統當前及未來維持生命的需求，並保護人類免受影響維持生命的自然災害和人為災害造成的損害。 」1314 第二章 水資源永續性布倫特蘭委員會的報告《我們共同的未來》（世界環境與發展委員會，WCED）將永續性定義為關注當代和後代的需求。如果一項發展“既滿足了當代人的需求，又不損害後代人滿足其自身需求的能力”，那麼這項發展就是可持續的。
由於水對我們生活的各個層面都會產生影響，因此在考慮水資源永續性時，必須考慮以下許多方面：水資源永續性包括在氣候變遷、長期乾旱、人口成長等時期，以及為子孫後代留下所需水源的情況下，確保淡水供應的可用性。 水資源永續性包括擁有必要的基礎設施，以提供人類消費和糧食安全所需的水源，並防範洪水和其他自然災害等水資源過剩問題。
水資源永續性包括擁有清潔水源的基礎設施，以及在人類使用後對水進行處理，然後再排放回水體。水資源永續性必須建立完善的機構，以管理供水和水資源過剩問題。水資源永續性必須在地方、區域、國家和國際層面加以考慮。為實現水資源永續性，必須實施綜合水資源管理（IWRM）原則。Gleick等人（1995）將永續用水定義為「對水資源的合理利用」。維持人類社會在無限的未來生存和繁榮發展的能力，同時又不破壞水文循環的完整性或依賴水文循環的生態系。七項可持續性要求詳見第 11.1 節。
2.1.2 都柏林原則
以下四條簡潔而有力的原則於 1992 年在都柏林提出，並成為《裡約 21 世紀議程》與千禧年願景行動的基礎：
1. 淡水是一種有限且脆弱的資源，對維持生命、發展環境至關重要，即作為一種資源，需要整體管理。
2. 水資源開發與管理應基於參與式方法，各級使用者、規劃者和政策制定者參與其中，即與人民一起管理水資源——並貼近人民。
3. 婦女在水資源的供應、管理和保護中發揮核心作用，即讓婦女全程參與！
4. 水在其所有用途上都具有經濟價值，應視為一種經濟商品，即擁有保障基本人類需求，分配 水資源水利工程是要讓大家能夠公平地享用大自然的資源 --- 水，並且人與大自然的水共存。 我們建造水庫蓄水，讓大家都有水喝；我們建造水力發電廠，使大家都有比較便宜的電可以 用，不要去砍伐樹, 破壞水土保持工程, 造成當暴雨來臨時, 沖蝕土壤, 使水庫汙積. 我們沿海 地區容易淹水，就去做海堤、去做排水，這些都是正確的作法。既然我們生活在沖積平原 上本來就會淹水的，但我們的作法是使得大部分的地方不會淹水。
愛我們的父上帝, 祢在聖經中的 "帖撒羅尼迦前書 5: 16-18這段話語中啟示祢的信徒: 要常常喜乐,不住地的禱告,凡事谢恩,因为这是上帝在基督耶稣里向你们所定的旨意。" 孩子能活到94歲, 就是遵照祢這旨意. 求祢賜恩讓我在這感恩的季節, 告訴主內的訪友, 見證祢是父上帝的兒子, 降世為人, 為贖我的罪債, 釘死在十字架上, 三天後復活, 升天, 坐在父上帝的右邊, 將來要再降臨世上, 審判世人. 信主耶穌基督的得永生. 不信的要沉淪地獄到永死. 奉主耶穌基督聖名禱告. 阿們.
因為編輯者相信主耶穌是我的救主, 就有永生的盼望. 我要為下列所發生的事謝恩:
1127 水利工程學 主阿, 照祢的旨意 --- 耶和華豈有難成的事(創[世記 18:4). 09/11/2025
前言；
水利工程是包括在土木工程內的水學科，主要是研究水的對人生活的重要, 沒有它, 人在數十天之內就可因缺水喪命; 若有太多發生洪災, 對人類就有猛烈殺傷力的學問。編輯者生下半歲就親身經歷過洪災的危害, 誠然也享受到水的甜美. 故趁還能記憶, 能思索之時, 摘述 "水" 主要對人類有利的四種工程作簡明的譯述, 供對水利工程有負擔者作參考之用:
一. 洪災減免措施(大禹治水工程介紹); 二, 水力發電工程(揚蓄水力發電介紹); 三. 灌溉工程(都江堰灌溉工程介紹); 四. 水力運輸工程(大運河, 及靈渠 "船閘" 等工程介紹).
序言:
讲到大禹，就联想到治河. 我们知道各民族都有洪水的传说 —— 有人就据此以为现代民族出于一源之证。但对于洪水的起源和终了，各处传说并不完全一样。希伯来民族的传说，是上帝要消灭一切恶人而只留挪亚一家。中华民族的洪水起源，传说似乎只是水灾，而洪水的终了，是大禹王的治导的成功，中间还经过禹的父亲鲧治水的失败。《孟子》上说禹治水的故事：
“当尧之时，天下犹未平，洪水横流，泛滥于天下。……尧独忧之，举舜而敷治焉。舜使……禹疏九河，瀹济漯，而注诸海；决汝汉，排淮泗，而注之江，然后中国可得而食也。” 又《尧典》：
“帝曰，咨，四岳，汤汤洪水方割，荡荡怀山襄陵，浩浩滔天，下民其咨，有能俾乂。佥曰，于鲧哉！帝曰，吁，咈哉，方命圮族。岳曰，异哉，诚可乃已。帝曰，往，钦哉。九载，绩用弗成。”
大家不要忽略了这一点点的分别，因为这里表现了中华民族的精神。我们的先民是特殊有工程师头脑的，不但我们在防洪治河方面，有比任何民族为早的史记，在其他方面，我们的經濟利用水，不但不后于人，而多半在人之先。举例言之：
（1） 灌溉。巴比伦和埃及都先有。我们的史记在战国初期，史起的引漳，而我们在秦时所遗留的都江堰，至今存在，前者约在耶稣纪元前4世纪，后者在前3世纪。
（2） 运渠。是我们最早，开始于吴王夫差的开邗沟，在前五世纪。秦时所开的灵渠，沟通湘漓两水，在前3世纪。隋时（7世纪初年）开大运河，尤是古时工程的奇绩。
（3） 凿深井。在新式凿井机械未发明前，我们在秦时（前3世纪）已开始在四川凿盐井，其后到晋朝（3世纪）更有火井，有深至二三千尺的。
（4） 水力利用。相传是诸葛武侯创造水轮，用以灌田。在晋初石崇在洛阳有水碓三十区，因此致巨富，这都是在3世纪，至今讲水轮发展历史者，不能不引到中国的水碓。
（5） 厢闸。运河中横筑两闸用以调节水位，俾通航船，中国在宋初就有（十世纪），而欧洲到在十一世纪才见用于荷兰。
（6） 造船。据《马可·波罗游记》，在那时到印度的航海船舶，以中国的为最大、最安全。
（7） 桥梁。我们的绳桥，悬臂桥都发明得很早。
（8） 化学工业。如造纸，瓷器都是我们的发明。
因为中华民族是具备工程师头脑的民族，正德，利用，厚生，是工程师立己达人的目标，而大禹却是达到这目标的典型人物，工程师以大禹生日为工程师节，其用意是绝對正的。因他的人格正是工程师人格的反映：（1）工程师应该利用物质和控制物质来养民，来厚生，水，火，金，木，土，谷，乃是六种主要物质的分类，现在所利用的，大部分还脱不了这范围。（2）工程师应该公而忘私，為国而忘家。工程师艰苦地工作着，治河，修桥，造铁路公路，发明机器，管理工厂，制造各种物质，无非为人群谋福利，而自己的享受完全后靠，甚至可以过家门而不入。（3）工程师一定得负责，而其负责的精神，也远胜于其他工作者，因为工程师的失败是极显而易见的，正如鲧的失败是显见的，所以大禹说出（d）条的话来，凡事的成功在办事人层层地艰难的自觉而不肯疏忽。（4）工程师是最应该虚怀的，工程是智识和智慧的产物不是玄想：也不是固执所能成功的。所以各国工程师的论文，都附有评论，备采纳各方面的意见或实例来求进步，这与其他文字发表大不相同。“禹闻善言则拜”正是工程师应取的态度。（5）工程师是创造者，没有一位创造者是自矜自伐的，以个人的见解而论，我常常体验到“成功的悲哀”，因为一切工程计划，都不是顶完美的，一桩工程在办理成功以后，才发现许多缺点，这时候正应自怨自艾，哪还有矜伐的心情呢？自怨自艾的境界，正是不断进步的原因，矜与伐是自满，工程师而自满，真所谓“其余不足观也矣” ，大禹的不矜不伐，也是工程师人格的代表。话得说回来，我们有完全无缺的大禹做工程师的祖师，我们又是一个具备工程师头脑的民族，何以我们在现代的工程建设上落后到如此呢？我们维原缘故：第一，人家的工程师，多是第一流的人才，我们在以前，第一流人才都集中在做官。第二，人家有科学，而我们没有，我们的圣贤都只在哲学玄学上兜圈子，没有树立起真正的科学。
以治水为例，我们虽然有二千年治黃河的历史，但竟未有像样的公式，根据实在尺度来计划的。我们读到：
“禹之行水也。行所无事也”。——《孟子》。
“水由地中行”。——同上。我们只能感觉到，而不能计算出来，甚至如建都江堰的李冰“六字真言”所谓“深淘滩，低筑堰”，我们假若问“滩应该淘得多深，堰应该筑得多低”，便没有人能够回答了。我们知道罗马人建筑罗马输水道，已经知道水道大小，流水量，和水道坡降有关系。到了文艺复兴时代，达文西（Davinci）更知道了流速，和落差有关系。然而我们治河的原则如束水攻沙，如借清刷浑，到实用起来，都是可意会而不可言传，是艺术成分多于技术成分，工程的建设，安得不停滞不进呢！
又如现今治水者，一定得先懂水力学、水文学、气象学、地质学、结构学等方可计划，而实地工作还得许多专家来帮助设计、施工，才能达到目的，我们以前治水的，多半凭历史记载，纸上空谈，和个人的偏见来判断，例如禹河，古来有多少人在憧憬它的恢复，殊不知从禹到河始徙（周定王五年）一千六百多年（根据《词源》世界大事年表），因为黄河挟沙的特多，泛滥迁徙的频速，地形的变迁是如何的剧烈，怎能够顺利恢复？还有很多人以为禹疏九河 “同为逆河，入于海”是应该遵守的法则，殊不知：（1）逆河即是潮水河，在当时地势低下，潮水上顶，或者可能到二百公里，现在海河的潮水就顶不到杨村或杨柳青，黄河在海口分歧的情形，和禹河一样，但因黄河坡度的峻陡，逆河更是短促，那么歧为逆河有何用处？（2）在常时，我们知道有许多沼泽容纳泛滥之水，例如大陆泽，这种沼泽，自然调节了洪水，同时也容纳了泥沙，所以出去的水比较多而清，可以维持九河历久而不敝，今日黄河的沼泽都已填满，如何可以梦想那时候的河道？
禹的治水用疏而成功，这是因为沼泽的功用，“鲧陻洪水”——而失败，乃是工程技术不够。按陻，塞也，有人以为即是堤防，误。大概鲧想拦河筑坝，不让洪水来的太快，因为工程浩大，所以筑了九年之久，但因那时没有筑大坝的技术，而想遏止就下之水性，所以《洪范》说他 “汩陈其五行”，现在工程技术是昌明时代，黄河下游又无沼泽，我们正应该用鲧方法，把黄河的水陻于山中，一面让泥沙得以沉淀，一面利用水头来开发水力电（据前各方估计仅河曲到孟津可得八九百万马力），一面存贮洪水以免泛滥成灾。而在发电以后，或用电力引水以灌高地，或下输以通航运，这正是禹所未了之功绩，要待现在的工程师来完成的。
引自民国35年（1946年）《水利》第三期第十四卷〕
作者简介 : 徐世大（1895-1974）字行健，绍兴人。台灣大學土木系教授, 1937年9月—1938年3月任浙江省钱塘江海塘工程局局长.
水利工程是要提醒國人知道, 與大自然在用水方面要共存, 並且讓用水的國人能夠體會公平地享用大自然的資源的必要 --- 造成經濟用水(您們若讀過徐世大, 朱紹鎔, 雷萬清共撰寫的 "實用水文學". 請再讀朱教授所撰寫的第一章, 他對水經濟學描述的真實 'reality'.)。我們建埧造水庫蓄水，是讓大家都有水喝；我們建造價廉清潔水力資源的發電廠，使大家有比較便宜的做飯的熱力資源，不要再爬山去砍伐樹來作燃料烹飪, 就不至於破壞水土保持, 造成當暴雨來臨時, 沖蝕土壤, 使水庫汙積. 我們沿海地區容易淹水，就去做海堤、去做排水，這些都是正確的作法。既然我們生活在沖積平原上，本來就會淹水的，但我們的作法是使得大部分的地方不會淹水, 有活命的機會。
下面一張是經濟學碩士証明文件. 得來非常艱辛, 要從大學部讀起, 又是在英語國家中學習他們的語言. 但它在學習 "水經濟學 'Wasserwirtshaft' 難怪在德文中有單一的一個詞來表達其重要性" 上却有很大的幫助.
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| 敬愛的徐世大老師 |
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| 編輯者Stephen Lei |
二. 上帝在我幼年時賜憐憫:
因小日本慘絕人寰的軍閥集團侵略中國，開戰三個月來, 不停的濫炸我國無辜的同胞，慘不忍睹。編輯者12歲就投筆從戎, 報考空軍幼年學校, 為的是要與小日本空軍拼個他死我活, 因為他們太殘忍, 不分日夜的來我國後方轟炸, 甚至轟炸到四川灌縣蒲陽河畔, 太沒有人性.
豈知上帝要打敗他們, 祂差遣天使美國打他們, 小日本無條件投降了。1955年，靠上帝的憐憫, 讓編輯者考上台灣大學土木系水利組, 上帝差天使恩師徐世大教授來苦口婆心的諄諄告誡我, 要與同胞的生活認同. 大學三年級時, 申請去石門水庫見習, 蒙系主任推薦, 順利成行, 斯時與他老人家的眼神相遇, 內心充滿了欽佩之情. 1958年, 這是我國第一次建大埧工程, 又是土埧。我心中深知他的憂心. 2020已被泥巴填滿, 若他見到該是多麼心痛. 多少人貪圖私利，在上遊建造旅遊業大型旅館及高級別墅, 大動土木, 使本來就不穩固的河岸，坍方累累。要不然，可能會達到他老人家的設計目標,達到灌溉給水百年壽命的工程。
在台灣大學極度艱苦的日子裡, 是靠恩師愛心的鼓勵。1959年畢業,1962年回母校任趙國華教授研究助理, 1966恩師為我修改所撰寫的論文, "台灣新店溪地水補注" 。經台大教員升等審核委員會通過, 升格為講師.
1971年經恩師推薦, 由國科會資助, 出國深造, 恩師代我教授水文學課一年, 回國後沒有感謝他老人家的愛心, 真是忘恩負義的人。今想以 "懷念都江堰" 一文, 以表達思念恩師之心。
當年我在蒲陽場受訓，每年盼望的日子，就是清明節步行去灌縣參加都江堰開堰盛典。自1943年住進唐二院，至1949年離開蒲陽場，共連續五年看到這稱譽世界的偉大水利工程。上帝是這樣的愛我們中華民族，在二千二百五十多年前就為我們預備了李冰太守，為旱澇無常的成都平原設計這舉世聞名的 “都江堰”，使成都平原為旱澇從人的“天府之國”。 是它在抗日戰爭中養活了當時在大後方成千上萬的同胞。讓我們八年的抗日戰爭得到最後的勝利，打倒想吞噬我中華民族的倭冦.
國內聞名的余秋雨先生在 “文化苦旅”一書中特別撰寫一篇 “都江堰”，他以歷史的觀點來比較中國古代極著盛名的兩大土木工程 “都江堰” 和 “ 長城”。 他說，“ ‘長城’的社會功用早已廢弛，而 ‘都江堰’ 至今還在爲無數民衆輸送汩汩清流。有了它，旱澇無常的四川平原成了天府之國，每當我們民族有了重大灾難，天府之國，總是沈著地提供庇護和濡養。因此，可以毫不誇張地說，它永久性地灌溉了中華民族。……說得近一點，有了它，抗日戰爭中的中國才有一個比較安定的後方…”.
本來成都平原不是旱澇從人的 “天府之國”，而是水旱頻仍，饑饉時見，民不潦生的地方。 少雨則旱，多雨則洪水成災。 因為岷江水源絶大部分是，來自青城山流域，經春天氣溫升高融化的雪水，水量豐富湧猛，若無都江堰的 “魚嘴”(分水堤)，“飛沙堰”(溢洪道)、寶瓶口(引水口)三重要工程來控制岷江水流(示如下圖)，則水害就常常發生，非澇則旱.
II. God's Mercy in My Childhood:
Due to the inhumane aggression of the Japanese warlord clique against China, for three months after the start of the war, they relentlessly bombed our innocent compatriots, causing unbearable suffering. At the age of 12, I abandoned my studies to join the army, applying to the Air Force Junior School, hoping to fight the Japanese air force to the death. They were so cruel, bombing our rear areas day and night, even reaching the banks of the Puyang River in Guanxian, Sichuan—utterly inhumane.
God allowed me to be fortunate enough to pass the exam. At that time, we had already fled to Yudu, Jiangxi, and had to trek over 3,000 li to the banks of the Puyang River in Guanxian, Chengdu, Sichuan, to become junior air force pilots. This shows how deeply I hated the Japanese warlords. Now, at 92 years old, I still remember the Japanese bombing of our capital, Chongqing. More than 3,000 people were trapped and died in air-raid shelters because the bombing was relentless, the alarm signals and bells could not be silenced, and the shelter doors could not be opened. As for why they flew so far to bomb Puyangchang in Guanxian, Sichuan, it's speculated that they wanted to destroy the Dujiangyan Irrigation System, attempting to starve us. The grain produced by Dujiangyan fed millions of Chinese in the rear who were preparing to fight back against the Japanese.
III. God's mercy in my prime:
Who knew that God would defeat them? He sent angels from America to fight them, and Japan surrendered unconditionally. In 1955, through God's mercy, I was admitted to the Hydraulic Engineering Department of National Taiwan University. God sent my angelic mentor, Professor Xu Shida, to earnestly admonish me to identify with the lives of my compatriots. In my third year of university, I applied to intern at the Shimen Reservoir. Thanks to the recommendation of the department head, I was able to go smoothly. At that moment, I met his eyes, and my heart was filled with admiration. In 1958, this was the first time our country had built a large dam, and it was an earthen dam. I deeply understand his worries. 2020 has been filled with mud; how heartbroken he would be if he saw it. So many people, driven by greed, have built large hotels and luxury villas upstream, undertaking massive construction projects that have caused numerous landslides on the already unstable riverbanks. Otherwise, it might have achieved his design goals, a project with a century-long irrigation lifespan.
During those extremely difficult days at National Taiwan University, it was the encouragement and love of my mentor that helped me. After graduating in 1959, I returned to my alma mater in 1962 as Professor Chao Kuo-hua's research assistant. In 1966, my mentor revised my thesis, "Water Supplementation of the Xindian River in Taiwan." After passing the National Taiwan University Faculty Promotion Review Committee, I was promoted to lecturer.
In 1971, on my mentor's recommendation and with funding from the National Science Council, I went abroad for further studies. My mentor taught my hydrology course for a year. Upon returning home, I did not express gratitude for his kindness; I am truly ungrateful. Today, I wish to express my longing for my mentor with this article, "Remembering Dujiangyan."
Remembering Dujiangyan
When I was training at Puyang Field, the day I looked forward to every year was the Qingming Festival, walking to Guanxian to attend the grand opening ceremony of the Dujiangyan Irrigation System. From 1943, when I moved into the Second Tangshan Hospital, until 1949, when I left Puyang Field, I witnessed this world-renowned water conservancy project for five consecutive years. God so loves our Chinese nation, preparing for us over 2250 years ago to appoint Li Bing as governor, designing the world-famous "Dujiangyan" for the Chengdu Plain, which is prone to drought and flood, transforming it into a "land of abundance." It was during the War of Resistance Against Japan that it sustained tens of thousands of compatriots in the rear areas. Let us achieve final victory in our eight-year War of Resistance against Japan and defeat the Japanese invaders who sought to devour our Chinese nation.
The renowned scholar Yu Qiuyu, in his book "A Cultural Journey," wrote a special essay on "Dujiangyan," comparing two of China's most famous ancient civil engineering projects, the Dujiangyan Irrigation System and the Great Wall, from a historical perspective. He stated, "The social function of the Great Wall has long since fallen into disuse, while the Dujiangyan Irrigation System continues to provide flowing water to countless people. Thanks to it, the Sichuan Plain, prone to drought and floods, became a land of abundance. Whenever our nation faced major disasters, this land of abundance always calmly provided shelter and sustenance. Therefore, it is no exaggeration to say that it has permanently irrigated the Chinese nation… To put it more simply, thanks to it, China had a relatively stable rear area during the War of Resistance against Japan…"
Originally, the Chengdu Plain was not a land of abundance, free from drought and floods, but rather a place plagued by frequent droughts and famines, where people struggled to survive. Little rain brought drought, and abundant rain brought devastating floods. Because the Minjiang River's water source is mostly from the Qingcheng Mountain basin, which is formed by melting snow in the spring when temperatures rise, the water volume is abundant and surging. Without the three important engineering projects of Dujiangyan—the "Fish Mouth" (water diversion dike), the "Feisha Weir" (spillway), and the Baopingkou (water intake)—to control the Minjiang River's flow (as shown in the diagram below), floods would frequently occur, resulting in either floods or droughts.
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李冰為四川郡守時，以愛民的仁慈心腸，並以 “民以食為天” 為施仁政的觀念，來為民除水害，日以繼夜，冒風霜的與有灌溉有經驗的農民，先對岷江地形和水情做了一次詳細的勘查，上到岷江上游青城山麓，下到成都平原。 勘查的結果，規劃出魚嘴在江心位置，飛沙堰排洪，及在玉壘山脚開鑿寶瓶口(灌溉用水的引水口)。 但在斯時無火藥來爆破的情况下，是以鉄鑿一錘一錘鑿通玉壘山的花崗岩。 後來又發明以火燒石，(利用熱漲冷縮的原理，爆裂岩石 )，大大加快了工程進度，終于在玉壘山腳鑿出寬20公尺，高40公尺，長80公尺的一條引水道口，所以這是用民間血汗鑿出的，工程的樞紐 ─ 引水口，沒有它，水就無法流入那上帝賜予的，那塊不用苦苦挖掘的坡度適合的成都平原的千百條灌溉渠道。因形狀酷似瓶口，故取名 "寶瓶口"，把開鑿玉壘山腳，分離的石堆，稱為 “離堆” 也就是我們旅遊的離堆公園下面的 “伏龍觀”。 When Li Bing served as the governor of Sichuan, he was compassionate and benevolent towards the people, adhering to the principle that "food is the first necessity of the people" in his governance. He worked tirelessly day and night, braving wind and frost, alongside experienced farmers specializing in irrigation. First, he conducted a detailed survey of the Minjiang River's topography and water conditions, extending from the foothills of Qingcheng Mountain in the upper reaches of the Minjiang to the Chengdu Plain. The survey resulted in the planning of a fish-mouth section in the middle of the river, the Feisha Weir for flood control, and the excavation of the Baopingkou (a water intake for irrigation) at the foot of Yulei Mountain. However, lacking the explosives of the time, they painstakingly chiseled through the granite of Yulei Mountain, hammer blow by hammer blow. Later, they invented a method of burning the rocks (using the principle of thermal expansion and contraction to crack the rocks), which greatly accelerated the progress of the project. Finally, they carved out an aqueduct at the foot of Yulei Mountain, 20 meters wide, 40 meters high, and 80 meters long. This aqueduct was carved out with the blood and sweat of the people. It was the key to the project—the aqueduct. Without it, water could not flow into the thousands of irrigation canals of the Chengdu Plain, a gift from God with a suitable slope that did not require arduous digging. Because its shape resembles the mouth of a bottle, it was named "Baopingkou" (Bottle Mouth). The pile of stones separated at the foot of Yulei Mountain was called "Lidui" (Separated Pile), which is the "Fulong Temple" below the Lidui Park that we visit.
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| 上帝所賜的天然傾銷坡度 God grant the slope 5‰ |
從工程的觀點來說明為何它是上帝賜給我們中華民族的恩典。該工程的能有效運作二千多年，得力於地利。 從現代水利規劃的角度來看，魚嘴位置的選擇是因岷江彎曲的河道給以充分的有利條件，在古代二千二百年前，要建埧分水，是非常的艱難，都江堰是不用實體埧來分水， 以 “無埧分水” 稱譽世界的偉大水利工程，是出于李冰的慧心及苦心的結晶。其次，是渠首位于岷江的沖積扇的扇脊上，換句話說，是成都平原的頂點，也就是說 “引水口” 位於海拔700多米的高處(成都附近海拔400米左右)，居高臨下，向東南傾斜呈扇形擴展，地形坡降平均達 5‰ 的自然傾斜地形，是修建灌溉工程最有利的條件，它可以不要作堤，只挖淺溝，即可引水灌溉，自然形成河道 (示如左圖)。我受訓的空軍幼年學校的校址所在地的蒲陽場，即是一條渠道造成的蒲陽河畔。 因這優良地形，使挖掘的工程量非常有限，而且灌溉與排水可以使用同一渠道，水可重復使用，非常經濟。最終，開挖大小干支灌溉渠道共500多條，總長度逹1156公里，自動灌溉成都平原上300多萬亩良田(註: 現在的情形大大的增加). From an engineering perspective, this is why it is considered a gift from God to the Chinese nation. The project's effective operation for over two thousand years is attributed to its advantageous location. From a modern water conservancy planning perspective, the choice of the Fish Mouth location was due to the favorable conditions provided by the meandering Minjiang River. Two thousand two hundred years ago, building dikes to divert water was extremely difficult. Dujiangyan, however, does not use physical dikes for water diversion, earning it the reputation of "diversion without dikes"—a magnificent water conservancy project renowned worldwide, a testament to Li Bing's wisdom and painstaking efforts. Secondly, the headworks are located on the ridge of the Minjiang River's alluvial fan, in other words, at the apex of the Chengdu Plain. This means the "water intake" is situated at an altitude of over 700 meters (around 400 meters near Chengdu), offering a commanding view. The natural slope, averaging 5‰, provides ideal conditions for irrigation construction. It eliminates the need for dikes; shallow ditches are sufficient to divert water, naturally forming a river channel (as shown in the left diagram). The site of the Air Force Junior School where I received my training, Puyang Field, is located on the banks of the Puyang River, which is formed by a canal. This excellent terrain limited the amount of excavation work required, and irrigation and drainage could use the same canal, allowing water to be reused, making it very economical. Ultimately, more than 500 irrigation canals of various sizes were excavated, with a total length of 1156 kilometers, automatically irrigating more than 3 million mu of fertile land on the Chengdu Plain (Note: the situation has greatly improved since then).
寶瓶口西邊凸出而高大的玉壘山崖，阻擋內江洪流的作用，寶瓶口增加泄水的作用。如洪峰期間，一部分洪流遵照寶瓶口明文規定的 “水則”，規規矩矩地從寶瓶口流出，保證成都平原灌溉用水，其餘的洪流被迫通過飛沙堰，人字堤流向外江，達到了排洪减灾作用。
The operation of this water conservancy project demonstrates the ingenuity and meticulousness of Li Bing's design. Firstly, the Fish Mouth (鱼嘴) and the Jingang Dike (金刚堤) are connected and located in the middle of the river. Their construction and function are closely related to the meandering riverbed morphology. The Jingang Dike is essentially a sandbar deposited on the Minjiang Riverbed, and the Fish Mouth, located at the top of the Jingang Dike, resembles the mouth of a whale, hence the name "Fish Mouth." The combined function of the Fish Mouth and the Jingang Dike is to separate the Minjiang Riverbed, dividing it into the inner and outer rivers. Therefore, the Fish Mouth and the Jingang Dike are a crucial engineering feat, achieving the effect of water separation without the need for a dam. When floods come, both rivers rise. The floodwaters of the inner river impact the concave bank on the east side, which is the granite bank of Yulei Mountain. It is extremely strong and not easily eroded. The water flow also creates a circulation due to the bend, flowing in the opposite direction to the convex bank. The water flow changes direction and the speed is greatly reduced. Some of the silt is deposited in the middle of the river, forming a large-scale river island (Jingang Dam). The silt continues to accumulate and extend at the head of the island. With continuous human construction, reinforcement and protection, it has formed the natural artificial Jingang Dam and Fish Mouth of today. The fish-mouth weir effectively diverts water and sediment. During the dry seasons of winter and spring, when the Minjiang River's water level is low and the main flow tends to be concave along the valley's concave bank, the diversion weir directs approximately 60% of the water into the inner river and 40% into the outer river, ensuring sufficient water for the irrigation area—a system known as "40/60 water diversion." During the flood seasons of summer and autumn, when the Minjiang River's water level rises and the main flow becomes relatively straight, most of the water flows towards the convex bank. Therefore, the diversion weir again directs 60% of the water into the outer river and 40% into the inner river. If the water level in the inner river is still high, the fish-mouth weir restricts the inflow, causing the floodwaters to rush to the opposite bank, overflow the flying sand weir, and flow into the outer river, thus protecting the irrigation area from flooding. Furthermore, the fish-mouth weir, a crucial water diversion project in the inner river, works organically with the flying sand weir, jointly undertaking flood control and disaster mitigation, and ensuring the irrigation area's water supply.
第五段
5. 洪災消減工程:
642 英翻中 (342) Spiritual Hungry and Thirst. 靈命上的飢渴. 1/14/2024
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| 有這樣週詳的防洪水設施, 仍需要1998年大洪水的洪災搶險 |
一. 我是現役軍人, 又是飛行員. 在1955年, 國防部頒發命令, 現役軍人可以報考大學, 但必須有國 防部發下的準於報考的命令. 我於報考大學前4小時才接到國防部審核下報考大學的命令. 國 防部頒發命令規定考上的軍人一概規定為留職停薪附員. 必填寫報考大學理工科. 並且畢 業後, 立刻回軍中服務. 上帝帶領我走過來了. 謝謝上帝.
二. 1959年畢業, 立刻回到空軍台中清泉崗機場服務, 清掃跑道. 因為我學的是 "水利工程". 謝 謝上帝.
三. 1961因掃機場跑道風沙太大, 引發惡性過敏症, 呼吸困難. 請調. 被調空軍幼年學校英文教 官. 謝謝上帝.
四. 台大畢業後, 曾參加 "大專畢業生就業分發考試". 斯時省主席周至柔恩人親自去信空軍 總司令部要人, 立刻辦理軍職外調. 專文調台東縣政府水利科科員. 謝謝上帝. 讓孩子早就在 恩師徐世大教授學習水文學時, 他就在課堂中訓訓告誡. 工程師必須學我們工程師的榜樣 --- 大禹治水三過家門而不入的捨己救人的精神.
五. 1962年去台大探望師長時, 遇見黃鍔博士(那時他是助教), 他告知趙國華教授須要一位研究助 理, 問我願意不願意去做? 立刻我就不住的禱告.
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| 無埧分水工程 |
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