水土科技人文歷史（十七） 羅馬時期的第一工程師－－維特魯威爾與建築十書
公元前一世紀，當羅馬帝國的凱撒與龐貝諸將領在為權力鬥爭時，在義大利的北部出了一位獨特的工程師維特魯威爾（Vitruvius）。他在公元前17年至27年期間，出版了一套工程學的百科全書「建築十書」（De
architectura libri decem）。雖然他在書中自稱：「我是一個不太成功的建築學家。」他又寫道：「期待這套書成為建築者與學者重要的參考。」
因著這套傑出的建築著作，他可能是古代史上少數留名的工程師之一。早期的工程都由君王主導，都是為了政治、集權，或是君王自己對死亡的恐懼，工程師不過是達成目的工具，工具不用留名。但是維特魯威爾的出版是出於自發，不為君王。
「建築十書」的第一本是「建築通則」，探討建築的位置與風向的關係。第二本是建築材料的探討，討論磚、砂、石灰、火山灰、石、木材與長在不同高度之樅樹在建築上的使用。第三本講解柱子在建築上的比例、對稱與架構，用柱子支撐建築的重量為後來羅馬建築的特徵。第四本論建築的裝飾、風格、內外的搭配、道路規劃等。第五本論公共建築，包括議會、監獄、戲院、澡堂、港口等。第六本論民宅與氣候的關係。第七本論建築與色彩。第八本論水的使用。第九本為天文學的觀測儀。第十本為機械工程，包括抬高水位、水車、水輪、水幫浦、水樂器、測量儀、投石器、發射台、圍城台、兩棲登路船、防禦法等工程。
這套書中與水、土有關的技術是在第八本。在這本書中，有趣的是他一開始就提到野外找水的方法，如看土壤的表面是否潮濕，耐濕性植物的生長，地穴的挖掘判斷，土壤質地的判斷，地勢較低漥的地區，與山嶽平原交會之處等。
接著他探討雨水的來源，他認為這是地面水蒸發後，在空中冷卻成水滴，再經過風的吹動，水滴聚集成堆時，就會下雨。
他用一章的篇幅去探討浴室的水質，羅馬人喜愛洗澡，當時的人已經發現浴室的水常有差異，認為是水蒸氣在天花板上冷凝又落回浴缸，天花板的材質結構不同，所以落下的水滴所含不同，進而影響洗澡水不同，他反對這種看法，他認為是地下水水源不同，流出來溫泉水的特性本來就不相同。
他進而品嚐不同溫泉的味道，觀其混濁度與比較水的溫度，他認為這些溫泉水的差異是來自地質的不同，並且提出優良的飲用水應是較無味、清澈與低溫的泉水。末了一章，他提到地下水井與管路的輸水工程，他認為輸水管路仍要有穩定的地基與坡度，才能維持水流的通暢。
維特魯威爾在一生有限的年日裡，如何知道這麼多知識呢？他可能是綜合當時的工程知識，加上自己的長期觀測與施工經驗，不過在君王專制的時代，他仍然需要在書本中開章明義，將他的著作獻於凱撒。
凱撒也不用太高興，凱撒走了，他的帝國也走了。建築十書卻留下來了。 |
