日本地形圖
大都會的缺點之一是居民用水問題。古往今來，不管是世界上哪座大都市，均為城市居民用水問題傷透透腦筋。城市剛剛誕生時，大多依賴附近的河川、湖泊來保證水源，但隨着都市的快速發展，大都會總會面臨水資源不足的困境。
關東平原地形圖
因為不管哪座城市，都揹負着人口膨脹的宿命。城市不從事農業生產，而是依賴製造業、服務業來支撐。一種服務業會連帶產生其他服務業，都市因此不斷地產生新的服務業。而作為服務業勞動力的勞動者，便成為都市發展的必要條件。
東京
即使是執政者，也無法抑制都市的人口膨脹。因此隨着都市發展，世界上許多都市都面臨水資源不足的問題，無法解決這個難題的都市便會逐漸衰退。
東京
18世紀的江户號稱有一百萬人口，是當時全世界人口最多的城市之一。德川家康受命轉封的江户城，原本是一個缺乏水資源的地方。在21世紀的今天，大都市東京仍持續面對着從德川家康時代就已開始，與水資源的對抗。
東京及周邊地形圖
那麼缺水的江户是如何確保水資源呢？
歌川廣重與葛飾北齋、喜多川歌麿並稱為“浮世繪三傑”，《名所江户百景》是他的代表作，分春夏秋冬4個部分，共119幅圖，淋漓盡致地描繪了江户百餘處的繁華。從這些圖的背影中或許可以“管中窺豹”，後面會講到。
《名所江户百景》目錄
江户是日本東京的舊稱，特別是指江户時代的東京，以江户城（今皇居）為城市的中心。
東京
江户的開發始於平安時代末期，秩父地區秩父氏（武藏國守代理職河越氏分家，畠山氏的分家）的分家，秩父重綱之子四朗，在江户櫻田築居館（現在皇居的本丸、二之丸），並以該地為姓氏，改名為江户重繼，建立了江户氏。之後掌握關東管領職位的扇谷上杉家，由其家臣江户氏太田資長（即太田道灌）在江户氏的住所舊址上興築了江户城。
江户城
江户時代是1600年德川家康在關原之戰取得關鍵性的勝利，從1603年出任“徵夷大將軍”，以江户城為據點開設江户幕府開始，使江户成為當時日本實質的政治中心。直到1867年由十五代將軍慶喜將權利交還給明治天皇為止，大約統治了260多年。江户幕府與江户時代便是得名於此。
德川家康
江户時代之前日本歷經長期的戰亂，德川家康掌權後施行一連串的政策打造中央集權的“幕藩體制”，繼任的二代將軍德川秀忠、三代將軍德川家光更加強化德川家康的政策，為江户時代初期奠下很好的基礎。
江户城
江户的市區分為兩大部分，分別為江户城西側的“山之手”、以及東側的“下町”。作為江户幕府的直轄地，江户同時是德川氏（德川將軍家）的城下町，別稱“武陽”。江户幕府的將軍大多居住於江户城，但日本的政治中心在幕末時代轉移到京都二條城，而末代將軍德川慶喜就任後完全沒在江户城居住過。進入明治時代後，江户被更名為東京，並取代京都成為日本“首都”至今。
江户城示意圖
德川家康是在天正十八年（1590年）受贈關八州後才到江户的，江户城雖已歷經太田道灌、北條氏的經營，但多經兵禍而荒廢，並不具備大城的樣貌，家康開始大力整建，仍比不上京都及大坂的人口及繁榮度。
德川家康畫像
那麼，德川家康打了勝仗，為何還要來到江户呢？那時候的江户是什麼樣？
江户城
3000年前關東平原
從平安到鎌倉時代，秩父一族的豪族江户氏著手開發了江户。在室町時代，當時擔任扇谷上杉家家宰的太田道灌在江户築起城郭。城郭位在武藏野台地東邊面海的一座小山丘上，也就是現在皇居的所在地。到了始於應仁之亂的戰國時代，北條氏成功地控制關東一帶。1524年，北條氏將上杉氏流放，自此接掌了江户城。
東京灣
當時連結東北日本和西日本的路徑有兩條，一條是從福島、栃木、北琦玉、羣馬等地所形成的北關東陸路路徑，另一條則是由福島沿着茨城、千葉南下，經房總半島乘船往西向的海路路徑；這兩條路徑都不會經過位於江户灣深處、武藏野台地東端的江户。這也是當時江户之所以人煙稀少的原因。
江户時代以前交通
儘管1590年德川家康入主江户城，但當時的江户城不過是一座荒蕪的小城，實在配不上像德川家康這種能和有“天下人”之稱的豐臣秀吉一決雌雄的角色。
江户時代交通工具
此外，從江户城郭眺望出去的景色也是淒涼至極。這裏放眼望去盡是佈滿蘆草的濕地，是一片只要下雨就會積水的不毛之地。
江户時代交通
據説，豐臣秀吉讓德川家康到江户去的時候心裏非常不痛快。為何讓德川家如此咽不下這口氣呢？就是因為當時的關東是一個既沒有前景、又無利用價值的惡劣土地。
武藏
德川家康手下的武將進入江户後所看到的是關東平原一片無法耕作的廣大濕地，及一座殘破不堪、孤伶伶地佇立在那兒的江户城郭。他們對這片荒涼感到震驚，因為在這片土地上根本看不到任何希望。
“江户是一塊非常貧窮、沒有希望的土地”。
關東平原地形圖
這份絕望徹底激怒了德川家的家臣。
江户城
關東平原曾是一片淹沒在海中的低窪地區，因此排水不佳。在沒有排水管的時代，這裏一旦下雨，便會因雨水無法排泄而淹水。此外，因為利根川、渡良瀨川、荒川匯流進此地，因此這附近一帶的土地短則數日、長則數月都處於積水狀態。由此可知，當時的關東地區不是“平原”，而是一片“濕地”。既然曾經是濕地，自然水資源豐富，城市居民飲水也就有了來源，這個後面再展開講。
利根川水系
説到關東平原，便不可不提利根川。現在的利根川是由發源於北關東羣山諸多支流彙集而成，在銚子市出海注入太平洋。從地質學來説，關東平原是由利根川所搬運的泥沙及火山灰堆積而成的沖積平原。
關東平原南部主要河流
當德川家康進入江户時，海平面已下降。利根川就從當初海水退去後的土地上流向江户灣，也就是現在的東京灣。
海進
關東平原地形圖
雖然家康進入了破舊的江户城郭，但當時他既沒有大事修復江户城，也未建造任何新的建築物。正式建造江户城的建築，要等到關原之戰以後。而擁有五層天守閣的江户城，更要等到第三代將軍家光的時代才完成。此外，江户市街的都市建設，也是在關原之戰後才開始被認真規劃。
關東平原
那麼，從1590年到1600年這段期間，家康究竟在做什麼？
關東平原地形圖
這段期間，家康以打獵為名，徹底巡視了關東一帶。此次的調查結果也促成日後的檢地和知行地劃分等政策。但這次的探勘其實還有更重要的歷史意義。也就是説，家康在這趟關東的實地考察中找了“寶物”！
關東平原被水淹沒示意圖
這個“寶物”就是日本最廣大、最肥沃、藴藏豐富水資源又温暖的“關東平原”。
關東地區位置圖
3000年前，稻米傳入日本。彌生時代之後，日本人認為有米才有財，取得稻米因此成了一種掌控權力的途徑。關東平原即是生產稻米的寶地。由於過去這塊寶地一直被埋藏在關東的濕地下，所以仍是一塊尚未落入他人之手的處女地。
關東平原
有水源，有平原，有水道，自然可以養活很多人。
江户城
家康發現的這塊被埋藏在濕地下的寶地“關東平原”，雖然當時這塊惡劣的土地因利根川和荒川的流入而致排水不佳，只要下雨就會積水。但若將利根川分流導向遠處並提升排水效能，這塊地便能成為肥沃的水田地帶。
關東平原
雖然家康發現了這個寶物，但仍有必須克服的問題。擋在他面前的課題是：如何完成這個日本史無前例的大規模土地改造工程，透過整治把廣大的濕地變成乾燥的土壤。
關東地方區劃
德川家康着手進行了兩項工程。
一個是從1592年動工的日比谷入江填補工程。此工程挖掘附近神田山的土，來填補圍繞在江户城周遭的濕地。讓武士住在新填補的土地上，並讓填出來的土地往水深較深的海上延伸，以確保船在靠岸時有足夠的深度。《名所江户百景》中就有《山下町日比谷外櫻田門》。
日比谷入江
1594年，從江户往北60公里處的川俁（現在的琦玉縣羽生市的北部），有一個不為人知的工程開始施工，那就是被稱為“會之川截流”的河川工程。
山下町日比谷外櫻田門
關原之戰
1603年以後，為了使江户成為全國的政治、經濟、文化的中心，德川家康首先着手於擴建城堡，為了從江户灣以船直接將建築木材和倉米等運進城而開闢水路，以城堡工程中挖掘出來的沙土填拓日比谷的海灣。
德川家族在日本各地修建的城堡示意圖
在城堡周圍配置家臣團的宅邸。而沿着從城堡的常盤橋門外通往東邊的淺草方向的街道，進行本町的土地區劃。本町是指“江户的根本城鎮”，鋪設路寬約12公尺的道路，道路的南北兩側開拓長寬各約120公尺的城鎮用地，讓商人居住在這些城鎮。金座（貨幣鑄造所）和町年寄（最高級的市政官吏）等的宅邸也沿着本町配置。
「山手」和「下町」一開始指的是城市地形高、低的不同，而貴族住在地形高的小丘陵「山手」上。
這項都市計劃事業被稱為“天下普請”，對全國的大名徵收各種工程“御手傳普請”的勞役。主要命令西日本的大名，每千石俸祿提供10名民工，是為千石夫。這個制度，成為德川幕府支配全國大名的強力手段。
大名割據圖
此時，挖掘神田山，填拓沙洲和海灘等低矮濕地，建造從濱町至新橋的城鎮所構成的遼闊市區。前面所講的日比谷的“填海造地”是其中著名的案例之一。
填海示意圖
在這個時期，家康也開始進行利根川東遷的大規模治水工程。這項工程的目的是希望改變原先流進江户灣的利根川，將其導向銚子，預防江户遭洪水侵襲，同時也能使關東的濕地乾燥化，將其開發為田地。
鳥瞰圖
由此，到了1640年左右，江户完成了天下第一城邑的初期建設，而這帶有軍事城市的特性。當時的江户市區模樣，可以從《江户圖屏風》等窺見一斑。
江户圖屏風（左面），江户時代前期
1609年只有約15萬人的江户，在18世紀號稱將近100萬人，但其半數皆為武士和其家人，而其餘一半則是商人。這幾十萬名武士是幕府的家臣團、全國各地270-280家的大名和家人，以及任職於各大名家位於江户的宅邸的家臣們。不過，據帝國統計年鑑，1882年東京人口為98萬多人。這麼多人，城市居民飲水自然也就越來越顯得重要。
江户城台地上的貴族宅邸
當時的江户，生活用水主要取自泉水、池水及鄰近的河水，但是這些水源遠遠不能滿足急速增長的用水需求，解決水源不足的問題成為江户的當務之急。
在流經東京的玉川上水道沿途修建了林蔭道
其中，還有一項重要的工程卻被日比谷填海造地及利根川東遷等壯觀工程所掩蓋，那就是在江户正中央進行的水壩建設工程，這個對解決用水問題至關重要。
利根川水系
江户城
1606年，德川家康命令和歌山藩的淺野家建設堰堤，即水壩。因為江户只依靠小石川引水渠來供應飲用水，顯然不足夠。為此，家康計劃建設堰堤，利用蓄水池來確保江户的飲用水。
江户城
赤坂到溜池附近原本是低窪濕地，下游的虎之門附近河道也特別狹窄，德川家康注意到這個地形，命令淺野家在此建設堰堤。只要在這個狹窄地區建設堰堤，就可以打造出確保飲用水的蓄水池。此外，這個蓄水池也可以兼作為防護江户城的護城河。
江户城的河流
這座虎之門堰堤便成為日本第一座為都市打造的多目的水壩。歌川廣重的《虎之門外葵坂》便清楚呈現了該堰堤的樣貌。
虎之門外葵坂
歌川廣重的畫集“名所江户百景”119景中第113景《虎之門外的葵坂》。畫中有兩位為了祈願而正在往金刀比羅宮的路上進行寒行的半裸職人、蕎麥麪店老闆及兩隻貓，後方的背景是湍流的瀑布。實際上，背景中的瀑布有着十分重要的意義。這個瀑布是人造的，而不是天然形成的。
歌川廣重，“名所江户百景”《虎之門外的葵坂》
這張圖上畫的是堰堤，堰堤由刻意裁切出來的石塊堆積壓實而成，也就是水壩專業術語中的巨石水壩。從圖片的構圖來看，這座約6米高的壯觀水壩曾矗立於江户的正中央。水壩上方當時應是一座名副其實的水壩裏的“池子”，也就是儲水池。
江户末期的虎之門堰堤
這個蓄水池除了曾經是江户城的護城河之外，還有另外一個重要的功能：提供江户市民飲用水。
堰堤位置地圖
堰堤完成後半個世紀，總長43公里的玉川引水渠完成了。玉川引水渠和虎之門堰堤的蓄水池連結在一起，當多摩川的水量充足時，就先用這個蓄水池將水儲存起來，等到多摩川缺水時再使用。
堰堤位置地圖
德川幕府打造出了一個如同現代所使用的近代水資源控制系統。
江户城
整個江户時代，這座虎之門堰堤的蓄水池不斷提供生命之水給近100萬的江户市民使用。
江户時代街景模型
此外，在第23幅畫《目黑千代池》中也可以看到人工引水的痕跡。
目黑千代池-人工引水
弘化年間（1844年-1848年）改訂江户圖
1653年之後，玉川引水渠不斷供應江户周邊的農業用水及江户市民的飲用水。當時擁有百萬人口的江户，其繁榮就是由玉川引水渠這個重要的基礎建設所支撐的。
武藏國
德川家康是在1590年入主江户，1603年開設江户幕府。在玉川引水渠完成前的半世紀，德川家及江户市民的飲用水從何而來？
江户女性
1590年，德川家康受豐臣秀吉之命轉封江户，當時江户是人口寥寥無幾的偏僻村落。江户城的所在地武藏野台地到處是泉水，但對於坐擁大軍的德川家來説，單憑這些泉水並不足以供應飲用水的需求。
廣尾古川
在武藏野台地東邊的平地上，利根川和荒川流向江户灣。然而，河川裏的水無法作為飲用水來使用，因為關東平原地勢平坦，江户灣的海水會從河口倒灌進來，因此河川的鹽分相當高，無法作為飲用水。即使真的要使用這些河川的水，當時也沒有幫浦之類的技術將水由低處汲取到高處的台地。
《覺膳所城修復願所繪圖》，1662年
作為德川家康奠立長期政權的根據地，水資源不足是江户決定性的缺陷。於是，確保乾淨的飲用水便成為德川家康入主江户最優先處理的課題。
四木通用水引舟
據説，在入主江户以前，德川家康命令其最信任的家臣大久保藤五郎前往江户建造當地的引水渠。大久保藤五郎所建造的引水渠是後來神田引水渠的前身——小石川引水渠。當時德川家康是在確保飲用水無虞後才進入江户，正因為大久保藤五郎有建設引水渠的貢獻，因此被賜名“主水”。
江户城
明治時代
到了明治時期，江户改名為東京，玉川引水渠和虎之門堰堤仍持續為東京市民提供水資源。然而，在明治時期施行的日本近代化政策下，大量的人口流入東京。人口快速增加導致居住環境急速惡化，包括蓄水池的水質。
現在的東京灣
1886年，東京發生大規模霍亂，政府察覺到近代水道事業的必要性，於是在1898年，在新宿西口的位置建造澱橋淨水廠。往後多摩川的水不再經過蓄水池，而是直接進入澱橋淨水廠，以便進行沉澱及過濾。
示意圖
因此，蓄水池的水質又更加惡化，虎之門的堰堤逐漸成為東京的麻煩。此後蓄水池漸遭掩埋，不知不覺中，這座堰堤就消失了。三百年來支撐江户和東京的虎之門堰堤之消失，同時也是為東京市民心中提供生命泉源之水消失的一刻。
東京
東京仍不斷地膨脹，人口逐漸從200萬人突破到500萬人，再膨脹到1000萬人。上游的羽村堰將多摩川的水全數取走，羽村堰的下游就像篩子打水一樣引不到水。
江户時代城市
雖然後來又在多摩川上游建了小河內水壩，但水量仍不充足，於是再從利根川引水過去。而這個為了東京都民所建的水壩，卻使得利根川上游山區許多村落淹沒於水裏。