文化資產局臺灣世界遺產潛力點
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  • 跨越萬水千山烏山頭水庫.嘉南大圳.桃園台地埤塘 申遺之路

    世界遺產雜誌Vol.09

    文.圖/楊夢茹

     

    遙想當年

            台灣位處亞熱帶,境內多山,可耕面積原本就不多,作為主食的稻米種植時需要大量的水,老天爺偏偏不太大方。以嘉南平原而言,夏季降雨過度集中,颱風又不時來攪局,造成水災頻仍,當農夫望著悉心栽種的稻禾泡在水中,心血化為烏有時,只能徒呼負負。到了少雨季節,短促湍急的河流進入枯水期,連涓涓細流都難以盼到,侈談引水灌溉?

            另一方面,廣闊的嘉南平原並非處處生機,周圍一無水塘或與河流毗鄰,二無水利系統的地方,灌溉全仰賴老天賞雨;即使在不缺水的海濱,土壤卻因含鹽過高而不適合農作,居民不得不另外尋求生路,稍好者轉型為魚塭,否則任雜草叢生或者淪為無用的池沼。至於東側近山地區,因為土中有一層硬磐,阻礙地下水上升的同時,雨水要滲透大不易也,可耕作的部分僅限於表面土壤。
    桃園台地的問題很類似,連綿不斷的丘陵上小型的溪流非常多,非短即陡,或者二者兼具,同樣有遇雨則洪、遇旱則枯的特性。桃園台地不同於嘉南平原,冬天降雨的天數比夏天多,雖然沒有明顯的乾季,但是夏雨急驟,逕流量[1]大但保存不易,灌溉用水因而短絀。
    水災與旱災輪番上陣,水稻田成了看天田,雨水豐沛時作物欣欣向榮,一旦缺水就只能望天興嘆,無計可施。稻農苦不堪言,市面上米糧供不應求,老百姓也覺困頓,可以說嚴重影響民生。
    早在十七世紀中葉,跨海來台的鄭成功就懂得善用桃園台地紅土與黃土黏性較重的特質,教導居民屯田鑿池以蓄水,開啟了埤塘文化的扉頁。正因先民傳下鑿挖埤塘蓄水灌溉,補充降雨和溪水流量供應之不足,達到耕地水田化目的之智慧,私人開發的埤塘在桃園不但普遍,全盛期甚至號稱有萬餘口,桃園縣也因此贏得「千塘之縣」的美譽。
    1894年(清光緒20年),中日爆發甲午戰爭,清廷戰敗,一年後簽訂馬關條約,將台灣割讓給日本,從此台灣進入日本統治時期;水荒的問題仍未解決。
     
     
     
    誰是八田與一?
     
            談到桃園大圳和嘉南大圳,一定要把八田與一這位日籍工程師請出來,將舞台上的聚光燈全都打在他身上,因為規畫並執行這兩項重大水利工程的人就是他。
            八田與一生於1886年,1910年畢業於東京帝國大學土木工學系,當他踏入職場求發展,距離日本割據台灣已有十多年,正處於頻頻侵略鄰國,並且進一步有進犯全世界野心的時期。日本需要開發台灣這塊殖民地,八田與一的師長們認為他有潛力,建議他到台灣發揮所學,或許有一展長才的機會。
            剛從大學畢業的八田與一搭船來到台灣,擔任台灣總督府土木部的技術人員,課長交給他的第一樁任務,是走遍台灣全省,全面調查具有經濟效益、值得開發的地區,一併提出開發企劃。
    一年後中華民國取代了大清王朝,八田與一升任技師,並且轉任衛生工程機構服務。當時台灣的衛生環境極差,傳染病如瘧疾、霍亂等危害著人們的健康與生命,欲求改善必須從飲用水源以及污水處理的排水工程做起,八田與一就是在這種情況下出任台南自來水工程的工程師,與台灣的農業與農民結下深厚的情緣。
     
    參與興建桃園埤圳
     
            改善衛生環境之外,台灣總督府也謀求稻穀增產之道,積極尋找一塊適合的農地來經營灌溉工程,三萬多公頃的桃園丘陵雀屏中選。桃園之所以被相中,自有其天然條件:連綿不斷的丘陵是古石門沖積扇所形成的,以石門為中心,並以石門的等高線呈同心圓狀,向西北緩緩傾斜,這種坡降十分有利於在田地高處開挖埤塘,方便貯存雨水、逕流,可順利達成上流下接的灌溉目的。如果還有多餘的水,下游的埤塘承接後便能重複使用,一滴也不浪費。屬於貧瘠的紅土與黃土,此時竟因黏性及透水性不佳,反而有利於埤塘蓄水。
    這項農田灌溉工程被命名為「桃園埤圳」,計畫取用淡水河上游石門的水源,築造二十多公里的渠道,在渠道的中腹設置序蓄水池,分別施設幹線、支線、分線,以完成利用河川、蓄積雨水雙重功能的蓄水池灌溉工程,目標是在110公尺以下的高地上拓殖出約兩萬兩千公頃的稻田。
            1916年末,桃園埤圳工程開工,工程的隧道分為八段,總長15,623公尺;暗渠和明渠的總長度達4,844公尺,導水線從當時的新竹州大溪郡龍潭庄三坑仔至桃園郡八塊庄大湳出口,長度為20,467公尺。
            1922年,導水路工程竣工,六年施工期間殉職或病歿者計六十名,三號隧道出口所設置的供養塔,就是紀念這些人慷慨犧牲。
            再過兩年,1924年,25,376公尺長的幹線以及258,872公尺長的支分線也完工了,整體供水系統建立完成,同年5月26日正式通水。至此桃園台的農地獲得穩定的灌溉水源,由一期作躍升為二期作的良田,稻米生產增加近兩倍,農民無不歡喜。即使五年後(1929)台灣發生了罕見的大旱,桃園大圳灌溉區內的兩萬兩千多公頃田地中,不能插秧的僅約一百公頃,足以證明當初的決定高瞻遠矚,而這項工程也的確符合農民的需求。
            實際上,桃園大圳導水路的通水容量必須達到每秒900立方公尺,才能滿足全部的灌溉需求,設計工程時因為考量大漢溪水量並非全年都很豐沛,而且下游地區另外有農田灌溉設施(今之新海灌區),所以只設計了每秒600立方公尺的導水路。為了補其不足,研擬出以原來貯水池之貯溜方法來調節使用的方法。
            所謂貯溜方法,就是在區內開設大型貯水池,一方面從各河川設攔河堰取水入池,一方面收集貯水池集水區內之天然雨水,當作輔助水源,這樣一來,大圳可調節可容蓄,相對的較富彈性。換句話說,當農田不需要供水時,把大圳之水引蓄至貯水池內,方便農田需要用水時放灌;當大圳每天都能從大漢溪取水、輸入貯水池,當然也就能供應整個灌溉區的用水,沒有中斷之虞了。
            有鑑於此,1919年,依照當時的「公共埤圳管理規則」,另行成立「公共埤圳 – 桃園大圳組合」,專責辦理規劃貯水池、河川攔河堰,以及取入水路、給水路等各項工程。這項組合事業費時九年,1928年悉數完工,從此桃園大圳一躍而為桃園台地的動脈,農作年年豐收,造福百姓。
            規模浩大且複雜的桃園大圳從提出腹案到實際施行,八田與一參與且扮演了舉足輕重的角色,土木局還趕在開工之前派他前往東南亞考察爪哇、新加坡、菲律賓及廈門等地的水利設施。他受到重用也表現良好,不過並未全程參與施工,因為有另一項更為艱鉅的任務在等著他。
     
    桃園大圳帶來的效益
     
            灌溉水源穩定之後的桃園台地,免受旱災之苦,從開設前每甲只生產約2,520公斤、價值85圓(日幣,以下同)的稻穀,到了興建完成後的1931年,每甲生產約3,525公斤,增產率為140%,土地價格也由平均每甲569圓,上漲至1,028圓。
    這波漲勢並未停止,1936年,每甲的稻穀產量更增至約5,314公斤,而土地價格也水漲船高,平均每甲2500圓。
    換算起來,全部工程完成之後,桃園台地的稻穀生產增加率為211%, 土地價格的漲幅為439%, 經濟效益驚人!
     
    挑戰荒蕪 看見嘉南平原契機
     
            1917年,當桃園大圳的工程日漸步上軌道,八田與一的專業充分發揮,而他一絲不茍、求好心切的表現再度引起重視之時,台灣總督府土木局的山形局長指名召見他。局長嘉許他認真工作,另外賦予他兩項新任務[2],其中一項是研擬在流經新營與柳營之間的急水溪建造灌溉水壩的可行性。這是嘉義廳廳長從動工中的桃園埤塘所產生的聯想,繼而向總督府提議的,八田與一會被徵調也就不言而喻了。
    於是,抽空督導桃園埤圳工程的同時,八田與一將主力放在實地考察急水溪建壩事宜上。一百多年前的嘉南平原是一塊不毛之地,飽受洪水、旱災以及鹽害之苦,大部分處於未開發狀態,勉強種著花生或甘蔗之類用水較少的作物。今日烏山頭水庫的所在地,當時可說一片荒蕪,人跡罕至,又屬瘧疾、赤痢疫區,實地勘察不但常要面臨無路可走的困境,甚且有感染瘟疫的可能。
            辛苦訪查收穫頗豐,農夫其實並不悲觀,他們向八田與一表示,橫跨台南及嘉義,南北九十餘公里、東西三十餘公里,總計十五萬公頃的平原,只要有水灌溉,便具有蛻變為翠綠的沃野良田,大量生產稻穀的潛力。水,是唯一能使這塊土地蘇醒的解藥。
            要企劃一個能夠灌溉十五萬公頃的農業區,等於開拓一個新縣市,日本本土不嘗有過這種案例,東南亞各國亦無案可考,規模及複雜度較諸桃園大圳有過之而無不及,果真付諸行動,施工時想必困難重重。
            八田與一首先將尋找昔日水利建設列為重點,皇天不負苦心人,他在官田溪上游的烏山頭找到荷蘭人占據以及清朝開墾時留下的水利遺跡,同時找到兩個適合築造水壩的地點。初步的想法是在龜重溪、官田溪建築水壩,在嘉南平原上布設灌溉排水渠道,達到防洪、蓄水、消除鹽害的目地。
            估計這項工程將花費四千兩百萬圓,定出總督府全額負擔主體工程費一千二百萬圓,受益人共同分擔三千萬圓細部工程費(初期每公頃四十圓,後減為每公頃五圓)的政策之後,龐大的嘉南大圳企劃於1917年歲末拍板定案。
     
    天時地人
     
            要近乎赤貧、住在竹林和稻草拼湊出來的房舍內的農夫分擔費用,提供工程用地,還要參加義務勞動,自有執行上的困難;農民的請願書如雪片般飛向總督府。然而隔年(1918)日本本土米價飛漲,造成社會騷動,人心惶惶,稻米生產成為一個箭在弦上的課題,台灣總督府受到波及,只好對農民施壓,嘉南平原的水利工程勢在必行,無論農民如何抗爭,無論有多少技術障礙亟待克服!
            1919年展開土質調查,八田與一帶著八十多位年輕的工程師深入廣大的平原,在嘉義設置指揮辦公室,在烏山頭建起樸素的工務所。工作團隊與時間賽跑,也與惡劣的環境奮戰,一一測量水道、官田溪以及引導曾文溪水源的水渠。
            官田溪的沙土略有崩砂,濁水溪水流含有大量泥沙,一旦堆積壩底將有縮短水庫壽命之虞,因此八田與一決定改在林內第一、第二以及中國子共三個地點設立進水口,再把這三條水流於半途匯集為一條水流,並引導至濁水幹線,同時在林內第一引水路的半途建一座發電廠,將電源送往烏山頭的水壩工地。
    位於官田溪上游的水庫建成之後,蓄水量將達一億五千多萬立方公尺,集水面積60平方公里,平均深度32公尺。
    工程受益費的問題解決了,艱苦的籌備工作陸續完成了,時序進入施工階段。
     
    半水力填築式工法東亞首見[3]
     
            為了蓄用從曾文溪引來的水,加上官田溪的集水,八田與一要在楠西鄉建造水閘門,並在烏山嶺開鑿一條3,122公尺長的引水隧道;重頭戲是設計一道長1,213公尺,堤底寬303公尺,堤頂寬9公尺,深56公尺的堰堤。這不但是一座超級巨壩,施工方法更是亞洲史無前例的「半水力填築式工法」,就是「濕式堰堤工法」。
    建造水壩有好幾種方法,除了一般人熟知的「混凝土水壩」之外,有土石築造的「土壩」,有以石料為主體構築的「堆石壩」(曾文水庫、白河水庫);半水力填築式工法則大異其趣,它的施工方法也相對複雜、困難得多。
    半水力填築式工法是先在壩堤中心用細沙混凝土築起截水心壁,構築水壩使用的材料大部分是卵石、圓礫石、碎石、沙以及粘土,至於混凝土,只用了微量。[4]
    此外,土石水壩之砌築既非人力,亦非機械使然,而是把從大內庄挖取的土石(不透水的粘土)堆積在距離中心混凝土截水心壁兩側150公尺的地方,從堰堤內部用好幾部巨型抽水機對著這些堆築起來的土石射水,由於強大的水流壓送,細小的沙石溶解於土中,滲透進中心混凝土截心水壁,顆粒粗的土石則自然沉澱凝固,建造出有粗有細、土石均勻分布的不透水心壁。
    形成截心水壁的主體,即粘土層,是這座堰堤的精華,而粘土顆粒之粗細足以影響大局。八田與一並非憑空挑戰這種特殊工法,他其實勘研過烏山頭一帶的土質,發現當地藏量豐富的粘土非常適合半水力填築式工法,就地取材堪稱方便。他的另一個論調,是位處火山脈的台灣常發生大小地震,若建巨大的混凝土水壩其實很不安全,所以,土壩比較符合自然環境。
    由於工法前所未見,工程師僅聞其名,不知其詳,連機械也必須向美國購買,再訓練人員操作,這些都是難關。為此八田與一專程赴美,一方面選購機具,[5]一方面考察美國以半水力填築式工法築造的水壩。這批土木重機械所費不貲,花掉四百萬日幣,占總工程費一千六百萬日幣的四分之一,昂貴可見一斑。
     
    十年工期 人性化管理
     
            1920年9月1日,嘉南大圳灌溉工程在精密籌畫之後開工了,首先要解決的,是通道的問題,那一大片未曾開發的原始林有待整頓,才能鋪設鐵路和道路。鐵路尤其重要,因為不論重型機械、材料以及人員,都要靠它運輸。因此,開發了兩條從隆田到烏山頭,再從烏山頭延伸至大內庄,長達二十多公里的專用鐵路。
            有了桃園大圳施工期長達數年,工作人員不耐與家人久別的前例,這一回八田與一堅持工作人員可以攜家帶眷,以安定人心。蓋眷舍一來增加開銷,二來當時的烏山頭屬於疫區,還得為多出來的居民建醫院和學校;這些總督府都批准了,同時也應允給付較優渥的薪水,慰勞辛苦的員工。
            鐵路鋪設完成之後,十噸重的德製輕型火車頭牽引著工具、材料以及工作人員前往工地,火車站附近陸續蓋起了工務所、眷舍、學校、倉庫和火車修護站,接下來,燒製隧道用磚的磚窯、變電所、纜車輸運站也都加入行列。隨著新遷入的人口,有人開起雜貨店,有人開起公共浴室等等,這些使得烏山頭逐漸褪去荒蕪、不適人居的色彩,成了一座熱鬧、有稚子笑語、有眷屬倩影以及有炊煙的新生村落。
            娛樂設施慢慢地出現了,球場、游泳池等,網球場兼作播放露天電影之用,學校運動會上看得到八田與一的身影,有時他也打棒球。萬萬不可輕忽的,是預防瘧疾,他排定同仁捕蚊,在醫院設置隔離病房,並且每月兩次配發「肯尼」藥,苦口婆心半強迫員工吞下苦澀的藥錠。
            長期駐留深山的工人喜愛聚賭解悶兒,輸贏之際免不了口角,甚至發生肢體衝突,以致驚動警察拘捕。工人一旦被捕,當然拖累工程進度,當此之時,八田與一發揮了同理心。他認為要求工人賣命工作的同時,也要為他們坐困山村、少有娛樂著想,小賭若不鬧事應不傷大雅,因此向台南州知事提出了不情之請,要求警方對工寮內的賭博行為睜一隻眼、閉一隻眼。知事破天荒答應了,身為大家長,八田與一承諾負起管理之責,並且立下嚴懲動輒拳腳相向的人的規矩。
            他的貼身隨從也是工地的熱門話題。八田與一到各地出差時,那位有前科的傢伙如影隨形,居然負責保管他那個裝有鉅款的皮包,此舉令不少人捏把冷汗。所幸這位仁兄不負八田與一的重託與信賴,忠誠相隨,使命必達。工程師性格的八田與一偶爾不按牌理出牌,激發出正面效應!
            1923年,嘉南大圳開工的第三年,關東大地震襲擊日本,日本政府立刻頒布戒嚴令,這突如其來的災變也殃及台灣,工程補助費被大幅削減,碰到延後及裁員的兩難。八田與一再次與朝夕相處的同仁站在同一陣線,他召集被解僱的人,親自發放遣散費,任他們發牢騷,即使有人聲色俱厲他也不放在心上。他衷心與他們相約全面復工時再見,並且幫不少離職的人找到新東家。
            一年後復工,絕大多數的人又回到烏山頭。
     
    旖旎珊瑚潭 全球第三
     
            費神、費時又費錢的烏嘉南大圳工程經歷十年考驗,中間曾因油氣爆炸損失五十多條人命,陌生、先進又難纏的工法,人事管理、財力、與農民溝通等等,關關難過關關過,終於在1930年2月完工了!5月10日舉行竣工典禮,有三、四千人參加,為期三天的慶典活動分別於兩個地方舉行,放煙火、搬演歌仔戲、放電影等,蜂擁而至的人潮加上湊趣的攤販,烏山頭上演一場狂歡的嘉年華會。
    這座東亞第一、全球排行第三的烏山頭水庫,[6]以其地形美麗如珊瑚而有「珊瑚潭」的別稱,自此開始發揮蓄水功能,嘉南平原揮別洪水、旱災及鹽害,一期稻作的看天田轉變為輪灌的三年一作,稻作增產至一年收成兩、三次,耕地面積從13,160公頃增加為41,828公頃,收穫量增加6.4倍;蔗田面積由31,160公頃增加為45,321公頃,收成增加3.4倍;雜作面積雖減少一半有餘,但因土地改良而收穫量增加了0.7倍;原有13,400公頃不毛之地,也化為可耕地。搖身一變為台灣的米倉之外,土地生產力躍升致使地價上揚,大圳完工後,土地價格從每公頃313圓驟增為1,600圓,達五倍以上!再看看土地稅額,1935 至1942年,嘉南平原水田的平均稅額為每甲8.35圓,比前一時期上升了44.2%,旱田平均稅額為每甲5.26圓,較諸前一期上升57.9%!
    嘉南大圳不僅解決了農田灌溉問題,農家的食衣住行皆獲改善,農家子弟升學比例亦隨之提高。換言之,嘉南平原自有活水貫穿之後,生態、生活和生產為之全面改觀。
     
    在申遺的路上留住風華
     
            時序進入二十一世紀,桃園大圳多少有些美人遲暮,石門水庫完工之後,大量的埤塘功成身退,為了有效利用土地,都市發展、公共建設(譬如機場、學校、馬路)等等,被廢除的埤塘亦不在少數,今日僅存三千餘口。
    其中有不少埤塘轉型為養魚池,池水受污染,飼料槽等周邊設施更有破壞景觀之虞。距離高鐵站約一公里遠的青塘園,號稱結合綠美化,在自然生態與工程效益中尋求平衡,同時開發地方觀光休閒產業等多元功能,然而這座埤塘大幅縮小、朱顏減損亦是不爭的事實;大至機場、高鐵,小至一條馬路,以青塘園為例,我們忍不住要說:國家在訂定重大政策時,「文化」元素豈容忽視!
            另一方面,今年二月二十八日龍潭鄉三個男孩去住家附近的埤塘玩耍,原本乾枯的埤塘因過年期間連續大雨而積水至少兩公尺,不會游泳的一雙表兄弟腳下一滑,溺水而亡。這樁悲劇難道不在提醒我們深思如何保存並妥善管理這些曾經卓有貢獻的埤塘嗎?
            相形之下,嘉南大圳的命運大不同也,現在的它與1974年興建完成的曾文水庫串聯運作,根據政府公告的耕作與灌溉方式釐訂執行,水稻由三年一作改成三年二作。保有且提升原有的灌溉功能之餘,又代輸送曾文水庫公共、工業用水,烏山頭水庫並開放觀光,規劃風景區,說它女大十八變,愈變愈美麗,一點兒也不為過。
            桃園大圳與嘉南大圳與我們的生活息息相關,先人汗滴荷下鋤的身影依稀可尋,回顧這一頁開墾、開發的歷史,連結上飲水、用水以及細嚼滿口生香的米飯時,不禁對已逝的八田與一油然生起一股敬意。在申遺的漫漫長路上,這兩處以「文化景觀」為訴求的建設給予我們極大的「瞻前顧後」空間,譬如我們為什麼不把政府公布今年第一期稻作休耕的事實攤開來看看呢?又桃園大圳支線渠道因為同時必須負起排放家庭用水的責任,梯形的渠道現已改成等寬,重力送水難免有使不上力氣的時候,缺水可與此有關?政府在展現申遺的決心之時,是否也應該以具體行動向國人與世人證明我們珍視世界遺產的作為?
     
    參考資料
    一、   王培展,《桃園農田水利會灌區埤塘發展史》。
    二、   《埤塘文化》,國立台灣師範大學地理系。
    三、   方偉達、張尊國,《桃園台地埤塘景觀生態設計初探》,發表於「慶祝桃園大圳通水八十週年『桃園大圳水資源暨營運管理學術研討會』」。
    四、   《閃閃發光的鏡子 桃園埤塘》,行政院農業委員會網頁。
    五、   《咱ㄟ埤塘咱ㄟ寶》,桃園農田水利會,民國98年出版。
    六、   《桃園大圳七十年記》,桃園農田水利會,民國83年出版。
    七、   凌添旺,(珊瑚潭的漣漪 嘉南大圳設計者──八田與一的功績),刊載於《農田水利》雜誌第37卷第5~9期。
    八、   陳正美,〈大家一起來──將烏山頭水庫登錄世界遺產〉,刊載於《農田水利》雜誌第56卷第1期。
    九、   《烏山頭水庫》,水資源與政策研究中心。
    十、   《烏山頭水庫》、《嘉南大圳開發之概況》,嘉南農田水利會。
     
    BOX
    水,使我們相遇
     
            仁愛路與林森南路的交叉口上,有一口古意盎然的鐘,在熙熙攘攘的行人與車輛之間顯得特別沉默。我每天經過時匆匆瞥見,不免帶著都會人習慣性的茫然。古鐘前石碑上的文字告訴我,這兒是日據時代「東和禪寺」的遺址,我懷疑有多少人會注意到它。
            以米為主食的我們,又幾曾知曉稻穀生產在這塊土地上曾經掀起多少風雲,度過幾場風暴?
            當我獲悉,東和禪寺是規劃並執行桃園、嘉南大圳工程的日籍工程師八田與一的葬禮舉行之所在時,因為已略知其人其事而感到欣喜。
            扭開水龍頭,水自來,掀開鍋蓋,飯香冉冉飄出,若我們細想這些頻繁發生的情節並非理所當然,並進一步知其所以然時,心頭或可織出如絲如縷的情感?
            這份情感連繫不正是用心認識文化景觀時最大的收穫嗎?因為這場相遇,我突然領悟到與其說「申遺」志在必得,毋寧取其選定為申遺潛力點,深耕並普及文化教育的真義。因為,唯有當我們把這些人、這些事集結起來的故事放在心上,讓它發酵釀成酒之後,它才會成為長駐各人心頭的寶貝。
     
    [1]不同地區,因位置、日照的差異,使得水平衡會隨著時間、空間而有變化。一般而言,降水量與蒸發量的差額即為逕流量,可反映一地水資源的豐缺。
    [2] 另一項任務是興建日月潭發電廠。
    [3] 又稱「半水力沖淤式土石壩」、「半水力淤填式土壩」、「半水成式工法」等。
    [4] 0.05 %, 一說為0.5%。
    [5] 這些機械後來移作興建花蓮港之用。
    [6] 今日全球碩果僅存的半水力填築式工法水壩。