Sunday, November 9, 2025

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

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;

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, 統計學和水文學三項碩士學位, 沒有得到博士學位, 此時國內教水文學的教授, 具有博士學位, 大有人在.  因此聽上帝的旨意, 請求退休.  適時在美國看看他們如何興修水利工程.  後來在網路上找到 Dr. Larry W. Mays 著  Water Resources Engineering, 2010 2nd edition. 一書.   反覆仔細研讀, 真是一本好書, 內容充滿仁慈心腸所撰寫的有關水的各方面經濟使用的得失. 感動編輯者內心. 因此激動我要為國家貢獻出10年教水文學的心得及一生默想中國古代與水爭奮鬥.

第一章 引言                                                                                                                                                                      第二章 水的永續性                                                                                                                                                                                                                                         第三章 水力學( 一 ) 河川水力學                                                                                                                                                                                                                                                       第四章 水力學( 二   ):壓力及無壓力管流                                                                                                                                                                                                                 第五章 水文學( 一 )   基本水文學                                                                                                                                                                                                                                              第六章 水文學( 二 ) 地表逕流。                                                                                                                                                                                                                                  第七章 水庫和河川徑流演算。                                                                                                                                                                                                                第八章 水文設計的機率討論。                                                                                                                                                                                                                                          第九章 洪災減免工程。                                                                                                                                                                                                                                                         第十一章水力發電工程。                                                                                                                                                                                                                                                   第十二章水運工程。                                                                                                                                                                                                                                                              第十四章長江三峽蓄水庫多目標工程

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, 19379—19383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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