故事

Episode

琵琶湖引水道工程中的「首次創舉」

由日本人一手完成的大型土木工程

在重大土木工程幾乎都委任外國工程師負責的明治時代初期,琵琶湖引水道工程在學習現代土木工程技術的田邉朔郎的領導下,從測量、設計到施工是首個由日本人一手包辦完成的近代重大土木工程建設。沒有土木工程重機等設備,幾乎所有工程皆仰靠人工作業,為了確保供應大量磚塊的需求,建設磚窯廠並自行管理與營運。

油燈「田邉家資料」
油燈「田邉家資料」

由於當時電燈還未普及,為了在漆黑的隧道中順利作業而使用的攜帶型油燈。油燈是鐵製的,尖端部可插在岩壁上勾住使用。

山科御陵村磚窯廠
<br>田村宗立 繪 「琵琶湖疏水工事圖卷」
<br>明治20年(1887年)
山科御陵村磚窯廠
田村宗立 繪 「琵琶湖疏水工事圖卷」
明治20年(1887年)

製磚用的原料就近從磚窯廠附近取土使用。工廠規模漸漸擴大至有八根煙囪。

隧道工程中的首度嘗試 豎井開挖工法

田邉朔郎在建設當時日本最長的第一隧道時,首次在日本採用「豎井開挖工法」進行隧道建設的工程。從地表垂直向下挖掘豎井,到達底部後往兩側橫向挖掘的方法,可縮短工期,亦有為隧道內注入新鮮空氣和光線的功能。這種方法原為礦山開採時使用的工法,在建設當時日本最長的第一隧道工程時,首度應用於隧道開挖工程中。第一豎井深約47公尺,還在豎井內架設腳架,利用豎井頂部的捲揚機載人上下移動或搬運物品。搭乘「琵琶湖疏水船」,可從隧道內就近觀看豎井。

豎井工地 人力捲揚機
<br>田村宗立 繪 「琵琶湖疏水工事圖卷」
<br>明治18年(1885年)
豎井工地 人力捲揚機
田村宗立 繪 「琵琶湖疏水工事圖卷」
明治18年(1885年)

豎井頂部開挖當時的情景。
利用大型人力捲揚機進出豎井及排水,當地下水大量湧出的時候,更是不分晝夜全天作業。

第一隧道的斷面圖
第一隧道的斷面圖

建設日本第一個商業用水力發電所

到了19世紀,電力成為全球普遍使用的新能源。明治21年(1888年)為了調查水資源利用的狀況,田邉朔郎與高木文平一同前往美國各地視察,參觀阿斯本的水力發電所後,田邉朔郎更加確信電力的實用性與未來性。回國後,田邉等人提出建設發電所的意見,在引水道的使用目的中追加水力發電的項目,明治24年(1891年)日本首個商業用水力發電所-第一期蹴上發電所建設完成。

第一期蹴上發電所 內部「田邉家資料」
<br>明治30年(1897年)
第一期蹴上發電所 內部「田邉家資料」
明治30年(1897年)

日本首個採用「快濾」的自來水事業誕生

明治45年(1912年)蹴上淨水場開始供水,京都自來水道史就此開啟。淨水處理採用「快濾」法。利用化學變化凝聚懸浮固體,高效率淨化水流的方式,在今日已成為一般的淨水處理方式,而日本首個採用這個方法的就是蹴上淨水場。採用快濾法是因為淨水廠建於華頂山山坡上,無法建造慢濾法所需的大型過濾池。當時的京都市約有50萬人口,供水人口約為4萬人,每日最大供水量為3萬立方公尺,如今每日最大供水量可超過50萬立方公尺,穩定地供應安全、安心的生活所需用水。

蹴上淨水場 場區內的過濾池
<br>攝於明治45年(1912年)3月26日
<br>(出處)「京都市三大事業」
蹴上淨水場 場區內的過濾池
攝於明治45年(1912年)3月26日
(出處)「京都市三大事業」
現在的蹴上淨水場
現在的蹴上淨水場

「日本國內首座鋼筋混凝土橋」

第一引水道的第3隧道東側的日之岡第11號橋。雖然看起來與其它橋梁沒有什麼不同、事實上、它是日本最早建造的钢筋混凝土桥梁之一。明治36年(1903年)在田邉朔郎的指導下建造。橋旁有一座石碑、上面刻著用漢字來表現混凝土的英文讀音的碑文「本邦最初鐵筋混凝土(konkuriito)橋」。日本國內明治時期建造的鋼筋混凝土橋被保存下來的少之又少、是技術史上非常珍貴的文化財。

現在的日之岡第11號橋
現在的日之岡第11號橋
豎立於橋旁的石碑
豎立於橋旁的石碑

「袖珍 公式工師必携」

「袖珍 公式工師必携」是一本由田邉朔郎編纂的日本首本土木工程學手冊。為了建設琵琶湖引水道來自全國各地的大部分的工程師,都沒有自歐美傳進的新土木工法知識。因此,田邉夜間自己擔任講師為他們講習新土木工法,白天在工程作業現場擔任工地指揮。這是當時他自製的教材,內容為解說測量時所需的算式和火藥的保存方法等基礎土木工程學的知識。所謂「袖珍」,是指可以放在懷裡或袖子內的體積很小的書,方便攜帶到工地現場的小手冊。

袖珍公式工師必備(第5版)「田邉家資料」
<br>田邉朔郎(著)
<br>明治30年(1897年)2月20日
袖珍公式工師必備(第5版)「田邉家資料」
田邉朔郎(著)
明治30年(1897年)2月20日