1311 水利工程學(一) A grateful heart. 感恩的心. 03/01/2026

1311 水利工程學(一)                        A grateful heart.     感恩的心.                            03/01/2026

我們在天上的父:  願人都遵祢的名為聖.   願祢的國降臨;  願祢的旨意行在地上, 如同行在又天上.  我們日用的飲食, 今日賜給我們.  免我們的債, 如同我們免了人的債.  不叫我們遇見試探, 救我們脫離兇惡.  因為國度, 權柄, 榮耀, 全是祢的, 直到永遠.   阿們.

    親愛的主內訪客, 編輯者蒙恩活到95歲, 感謝主賜我有顆感恩的心, 求主賜我們新年喜樂, 在主內有平安, 多作主工. 

主恩夠孩子使用:                                                                                                                                                 1962蒙台大趙國華教授聘為研究助理, 開始在台大教書的生涯. 教書是我最喜愛的工作. 能教學相長, 斯時又有深深愛護學生的恩師徐世大教授.  1966年, 蒙上帝的賜恩, 撰寫了一篇有關地水水文的文章 "新店溪地水補注" , 經恩師過目, 後送經台大教員升級審核委員會通過, 升為講師, 便專心致力於水文學教學( 註: 1977年蒙台大土木系恩賜携眷來美深造, 1979, 9月年完成North Dakota State University 所給的水資源研究獎學金 No. A-060-NDAK.)  專題為: The Evaluation of Groundwater Recharge Using Thornthwaite's Water Balance At Falkirk, North Dakoda. 得碩士學位).  

     1970 恩師虞兆中系主任命學生教一班 "水利工程" 以減輕恩師徐世大教授的教學壓力.  斯時缺乏 "水利工程學" 教科書. 故編輯者1971年時, 已經將 "水利工程學" 大綱就寫好, 但沒有包括 "水力學及水文學."  兩章,  因為它們是水利工程的基礎.   "水力學" 有恩師盧衍祺教授所著 "流體力學" 及編輯者於1977年9月譯述的 "工程流體力學 Engineering Fluid Mechanic by J. A. Fox 由科技圖書股份有限公司趙國華教授發行" 可供學者參考使用.  故不在編輯者目前發表於網路專供有意要研讀本水利工程參考書內.  而對水文學這方面的知識則請參考徐世大教授等著, "實用水文學".

        水利工程是經濟使用水的近代科學, 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, 例如在下圖出現的一些名詞.  

水文學上的大氣循環系統

Precipitation (霣𩂣) 與 rainfall(降雨) 在水文學上的意義:

  "人造雨"  (artificial rainfall) 這是目前在水文學上, 世界各國都在非常急需研討的課題.  切不可譯成(artificial Precipitation   "人造霣𩂣" ). 因為Precipitation 中文意義是霣𩂣( 註: 霣𩂣的 "𩂣" 字可以複製本討論的字而得到).  霣𩂣是大自然所有大汽水份形成的物質, 如: 霧, 霾, 冰, 雨, 雪....等的統稱, 雖然都是由水形成的, 但不可都譯為 "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稱為晞暵。 晞暵會造成水的大量損失，在乾旱地區更為甚. evapotranspiration 晞蒸.  晞蒸是葉蒸與晞暵的總和(不是蒸發散). 尤其是葉蒸不好譯為蒸散.  葉蒸影響大汽的水循環至巨. 沙漠成因與葉蒸有很大的關係.  地水(groundwater)不可譯成地下水.  如上圖所示,  地下水是整個地表以下至地質學上定為不透水層以上的一大片區域的有關水運作的水物質總稱為地下水.  而地水却是真正像表面河流一樣在地底下飽和的地水河流稱為地水.  (另請參閱徐世大教授著:  水文學中英名詞對照.)

        還有近年來水文學用圖形來解釋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.  

水文過程是水利工程過程之一。解釋水文學及水力學過程的共同之處在於流體力學的基本原理。水利工程這一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。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。本討論所使用的「水利工程」一詞，著重於水文學和水力學在供水管理和過剩水資源管理方面的工程應用。

1.  概論:  

      自從1938年李約瑟立意「寫作一部有關中國科學，思想與技術的系統、客觀、權威的史書」以來，劍橋大學出版的「中國之科學與文明」至今已發行七大卷十五分冊；而為此執著一生，耕耘半世紀以上的主要撰述者李約瑟博士，則仍以其驚人的毅力繼續撰寫眾所期待的結論。編輯者於1970 年任教台灣大學土木系水利組, 教授水利工程課時, 正感到教課時, 有關中國水利工程資料缺乏, 讀李約瑟所著的「中國之科學與文明」第四分冊---水利篇, 仍覺不夠.  今特以這網路刊出, 供愛好研讀本水利工程者作參考, 並記念恩師乎徐世大教授教導之恩.

      都江堰(是作者年輕時, 曾住在此處四年之久的居所),  鄭國渠, 大運河及靈渠則是我國享譽於世界的中國古代水利工程.   

    1.)  都江堰:

此為都江堰工程圖.  無埧分水的 "魚嘴" 在最上面;  "飛沙堰" 在中間; 

最重要的第三個工程是在左下角, "寶瓶口" 經李冰父子 "8年" 的開鑿才完工.

       下圖是每年歲修開堰時要拉開的竹製的臨時擋水埧.

此圖為都江堰三主要工程簡示的分佈

為另一方面的灌溉工程開發的原因.  靈渠則是使用的變換.  容編著者慢慢一 一解說. (有位美籍水資源教科書作者: Water Resources Engineering, 2nd Edition, Larry W. Mas. 他祈望知道古老水利工程, 那只有中國才有, 故特將重要工程部份譯為英文.) 

編輯耆曾在美國撰寫了 "懷念都江堰" 以補充網路所發表的論文 :

         中華民族是以務農為業.  灌溉是養生必須的操作.  但世人却在作戰時, 為增戰力, 企圖消滅他國, 支持戰力, 大施開墾灌溉工程, 以維持其作戰的潛力.  下述的都江堰即其一也.  

           

　　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年住進蒲陽場的唐二院，至1949年離開蒲陽場，共連續四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，在紀元前225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”，使成都平原變為旱澇從人的“天府之國”。 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’  至今還在爲無數中華民族輸送汩汩清流。

     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)the "Fish Mouth" (water diversion dike),，“飛沙堰”(溢洪道) "Overflow Weir" (spillway),、寶瓶口(引水口)Baopingkou (irrigation water intake)三重要工程來控制岷江水流，則水害就不會常常發生，成都平原就成了 "天府之國".                                                                                                                                                      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.

                                                            都江堰概略圖

      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.　　

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).  

            以工程經濟的眼光來分析該工程為什麼有這樣長的壽命? 肯定其中有原因。 就如目前的綠化工程的觀念。李冰在財力不富足及工程材料極度缺乏的情形下，工程所需的材料是就地取材，使用當地盛產的竹子，河床沉積下來的砂石及鵝卵石作建堤及擋水埧的材料， 並使用當地農民秋收後的空閒勞工編製竹籠，及榪槎，成本就大大的減低，使工程的效益極度的增加，大大的造福當地的老百姓。修繕維護完成後， “每年” 必有盛大的都江堰“開堰”儀式(即砍開因維修河道，而建築的竹製榪槎的臨時擋水埧)。“歲修”  就是每年必挖內江的河床，並填修飛沙堰的工程。“歲修” 是使得該工程能千年順暢運作的關鍵。李冰賜給後人的六字旨  “深淘灘，低作堰” 是他智慧的結晶。 而且必須每年勤於維護。 工程之能持久，不是在開建時投注大筆資金造成固若金湯的堡壘，而是要勤於因環境及氣候的影響工程壽命的每年維護，才能使工程延年益壽，尤其是都江堰灌溉工程，因為岷江河床變化無常，沖淤肯定會發生。 所以，李冰的遺言  “深淘灘，低作堰” 非常要緊。 因為寶瓶口的進水量與河床的深淺有極為密切的關聯. 河床淤高，相對的依照“水則” (量取引水多少的指標尺) 進水量就不夠。 所以每年必須挖河床，要挖得夠深。 李冰在內江的河床埋了作挖掘深度的凖繩工程物 (近日網絡發表，在都江堰河床中挖出李冰石像，即為挖掘河床深度的凖繩工程物。) 什麼時候挖? 是秋收後，開堰前的一段農閒的時間，也是岷江的枯水季節。 挖出的泥沙供作飛沙堰的維修用。飛沙堰過高會有損壞進水口的可能，因被洪水沖撃。 所以飛沙堰必須要建得低，不能塡修得過高，以免內江洪水通洩不暢，把沙石帶進引水口內，引起灌溉渠道的淤塞。 飛沙堰和寶瓶口是有機工程，組成自然排洪、調整輸水功能，     以工程經濟的眼光來分析該工程為什麼有這樣長的壽命? 肯定其中有原因。 就如目前的綠化工程的觀念。李冰在財力不富足及工程材料極度缺乏的情形下，工程所需的材料是就地取材，使用當地盛產的竹子，河床沉積下來的砂石及鵝卵石作建堤及擋水埧的材料， 並使用當地農民秋收後的空閒勞工編製竹籠，及榪槎，成本就大大的減低，使工程的效益極度的增加，大大的造福當地的老百姓。修繕維護完成後， “每年” 必有盛大的都江堰“開堰”儀式(即砍開因維修河道，而建築的竹製榪槎的臨時擋水埧)。“歲修”  就是每年必挖內江的河床，並填修飛沙堰的工程。“歲修” 是使得該工程能千年順暢運作的關鍵。李冰賜給後人的六字旨  “深淘灘，低作堰” 是他智慧的結晶。 而且必須每年勤於維護。 工程之能持久，不是在開建時投注大筆資金造成固若金湯的堡壘，而是要勤於因環境及氣候的影響工程壽命的每年維護，才能使工程延年益壽，尤其是都江堰灌溉工程，因為岷江河床變化無常，沖淤肯定會發生。 所以，李冰的遺言  “深淘灘，低作堰” 非常要緊。 因為寶瓶口的進水量與河床的深淺有極為密切的關聯. 河床淤高，相對的依照“水則” (量取引水多少的指標尺) 進水量就不夠。 所以每年必須挖河床，要挖得夠深。 李冰在內江的河床埋了作挖掘深度的凖繩工程物 (近日網絡發表，在都江堰河床中挖出李冰石像，即為挖掘河床深度的凖繩工程物。) 什麼時候挖? 是秋收後，開堰前的一段農閒的時間，也是岷江的枯水季節。 挖出的泥沙供作飛沙堰的維修用。飛沙堰過高會有損壞進水口的可能，因被洪水沖撃。 所以飛沙堰必須要建得低，不能塡修得過高，以免內江洪水通洩不暢，把沙石帶進引水口內，引起灌溉渠道的淤塞。 飛沙堰和寶瓶口是有機工程，組成自然排洪、調整輸水功能，

        Analyzing the project from an engineering economics perspective, why did it have such a long lifespan? There must be a reason. Just like the current concept of greening projects. Despite limited financial resources and a severe shortage of materials, Li Bing used locally sourced materials, including abundant bamboo, riverbed sediment, and pebbles, for building the dikes and flood barriers. He also employed local farmers during their off-season to weave bamboo cages and wefts, greatly reducing costs and maximizing the project's benefits, significantly benefiting the local people. After maintenance, a grand "opening the weir" ceremony was held "every year" for the Dujiangyan Irrigation System (i.e., cutting open the temporary flood barriers built for river maintenance). "Annual maintenance" involved dredging the inner riverbed and repairing the Feisha Weir every year. This "annual maintenance" was key to the project's smooth operation for over a thousand years. Li Bing's six-character motto for posterity, "Deepen the riverbed, lower the weir," is the culmination of his wisdom. Furthermore, diligent annual maintenance is essential. The longevity of an engineering project doesn't depend on investing heavily in creating an impregnable fortress during construction, but rather on diligent annual maintenance to address the impact of environmental and climatic factors on its lifespan. This is especially true for the Dujiangyan Irrigation System, as the Minjiang Riverbed is constantly changing, and siltation and erosion are inevitable. Therefore, Li Bing's dying words, "Deepen the riverbed, lower the weir," are crucial. The water intake at the Baopingkou (Bottle-Neck Opening) is closely related to the depth of the riverbed. If the riverbed is silted up, the water intake will be insufficient according to the "water gauge" (a measuring tool for determining water intake). Therefore, the riverbed must be dredged annually, and dug to a sufficient depth. Li Bing buried a reference rope in the Neijiang Riverbed to indicate the dredging depth (recently, it was reported online that a stone statue of Li Bing was unearthed in the Dujiangyan riverbed; this reference rope is a testament to the dredging depth). When was this dredging done? It was during the agricultural off-season after the autumn harvest and before the weir was opened, which was also the dry season of the Minjiang River. The dredged silt was used for the maintenance of the Feisha Weir. If the Feisha Weir were too high, it could damage the intake, as it would be washed away by floods. Therefore, the Feisha Weir had to be built low, not too high, to prevent the flow of floodwaters from the inner river from obstructing the flow of sand and gravel into the intake, causing siltation of the irrigation channels. The Feisha Weir and the Baopingkou (Bottle-Neck) are an organic engineering project, forming a natural flood discharge and water conveyance regulation system.                                                                                                                        

完全是李冰精心巧妙設計，幷有完美的工程維修守則，供後人遵行維護的水利工程。

      It was entirely designed by Li Bing with ingenuity and has perfect engineering maintain rules for future generations to follow.   

                                                                                                        (待續 continued 接1312博客)

                                                                                                                                                                  

  

1130 Grateful for all creation. 為萬物感恩. 12/11/2025

1130                          Grateful for all creation.                       為萬物感恩.                           12/11/2025

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:

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.     

 

  

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

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。