就是在1911年中國發生了辛亥革命，大清帝國三百年歷史的皇朝被孫中山先生推翻了；到1912年（明治45年）七月，明治天皇因腎疾病逝，唯一存世之第三皇子嘉仁親王踐作改號為大正。1914年（大正3年）六月，八田與一晉升為技師，任職土木課衛生工事係（衛生工事股）。衛生工事係，是在台灣各都市興辦自來水、下水道工程的單位，是提供都市地方民眾安全飲用水，並利用下水道工程防止傳染病傳播的重要單位。日本據台前後，台灣仍有瘧疾、赤痢、霍亂、鼠疫諸流行病，迄第四任總督兒玉源太郎、後藤新平當政之前期，來台日籍官吏仍多單身來台任職者，除了氣候因素外，傳染病的猖獗亦是主要原因。 　　當時臺灣的衛生環境是列入極度惡劣的程度，嚴重傳染著瘧疾、赤痢、霍亂、鼠疫等防不勝防的瘟疫，每年都有很多人罹患此類傳染病而死亡，如果不作徹底撲滅，要建設現代化的臺灣，是一種嚴重的絆腳石，到臺灣工作的外籍人士都不敢帶著眷屬來居住。 　　當時的臺灣總督乃木希典大將，也受到臺灣瘟疫的凌虐，而有他引為終身悲憾的遭遇。當他就任臺灣總督要來臺灣時，他的母親要跟他同行，由於乃木大將深切瞭解臺灣衛生環境的極度惡劣而不同意母親的同行，但是無奈於母親的懇求，終於接她來到臺灣居住，正如乃木大將的預感和憂慮，他的母親很不幸地罹患瘧疾，並攫走了她的生命。 　　為消滅臺灣極度污染的衛生環境，必須從飲用水源和污水處理的排水工程，作適當的改善。基於此項迫切需要，臺灣總督府終於敦聘了英國籍的專家巴頓工程師來臺灣考察，並協助建設臺灣的自來水與衛生排水設施。巴頓來臺時，帶來一位日籍青年助理－野彌四郎。當他們考察臺灣的自來水的衛生設施時，震驚於其污染的嚴重性，並親自從事於衛生水利設施的建設工程。 　　但是很不幸地自英國迢迢而來臺灣改善自來水工程的巴頓工程師，也感染赤痢和瘧疾而倒下來。此後繼任的職責終於落在他的助理－野彌四郎的雙肩上，他是巴頓的得意門生；八田與一在此刻成為野氏的部屬接受他的督導。當時野氏為培植八田與一對自來水工程的學識和建設淨土工程的經驗，讓他擔任臺南自來水工程的工程師。 　　台南自來水的水源引導於曾文溪，曾文溪就是八田與一後來締肇珊瑚潭時所引用的同一河流。由於執行此類自來水工程的施工機會，讓八田與一透徹地熟識了臺南的環境和曾文溪的一切情形，如自來水的引導，暗渠、明渠、水利工程的施工等學到許多專門知識和歷經深刻的經驗。他這些體驗令他在後來從事灌溉工程的工作有其極大的幫助，尤其於企劃嘉南大圳時，有其深刻、精緻、巧妙地發揮他雄宏的構想。 　　八田與一在野彌工程師的屬下工作了一年之後，即1915年（大正4年）安東貞美大將代替佐久間總督就任臺灣的新總督，民政長官（即等於副總督，代替總督執行一切行政事宜）由下村宏來擔任。當時的臺灣總督是具有極大的權威，他擁有臺灣的立法權、行政權、法官的任免，可以說是「臺灣的皇帝」。但是實質上的行政工作都由民政長官的下村宏來執行，因此他可以自由自在地配合他的理想發揮他的才能，由於他有清晰的見解，才有嘉南大圳的興建。

　　在濱野彌四郎指導之下，在臺南從事自來水工程的八田與一，突然於1916年（大正五年）五月，接到總督府的命令前往爪哇島（JAVA，現在的印尼島嶼）、波羅洲（BORNED，馬來群島的島嶼）、西里伯島（CELEBES，現在的印尼島嶼）、新嘉坡（SINGAPORE）、菲律賓、廈門（福建省內）、香港等東南亞諸地考察當地的水利設施，經過二個月的考察之後，向總督府提出了詳細的考察報告書。 　　在視察旅行結束，提交報告書後，八月總督府發表人事異動名單，八田與一被派赴土木課監察係（股），擔任發電、灌溉方面的工程業務，他乃不得不離開正和濱野技師共同工作的台南自來水工程現場。八田與一會遭到異動，是要借重他之才能，實施灌溉工程計畫。原於下村長官曾於地方長官會議席上發言：「為增加稻米生產，只要有合適地方，要多少補助款，總督府都會儘量提供。」 　　從明治末期，日本本國稻米產量不敷所需現象日趨嚴重，台灣、朝鮮這兩大殖民地，為重要稻米來源，台灣在來種稻米雖然不適合日本人口味，但可作為混合米使用，仍有其需求。因而下村長官乃有前述發言。總督府民政部土木局，為增加台灣島內的稻米產量，乃研擬尋找可栽培水稻的水田用地，建設灌溉工程的計畫。 　　在總督府內，在1915年（大正4年）及對水利事業再做檢討，以並無特別良策，乃決定在當時新竹州所屬桃園台地上建設灌溉工程。當時命名為桃園埤圳（後來稱為桃園大圳）之灌溉工程，是準備灌溉兩萬兩千甲水田而進行的設計。土木局準備將本項工程的設計，委託以八田與一為中心的年輕技師們辦理，乃有此項人事變動，而先前的用水觀察，除兼有慰勞之意外，也是基於此目的派遣出境考察的。 　　參予了桃園埤圳工程的八田與一，乃和年輕技師們，一同進入桃園山區內進行調查、測量。在短時間內即完成基本設計書。八田與一後來曾表示，此項工程因調查並不充分，故工程進行困難，原因出在淡水河下游水權問題。桃園埤圳之基本設計是從淡水河上游石門之處建設取水口，倘取水過多，尤其在枯水期，影響下游灌溉。所以在取水口後端的二十公里長引水路上，留存或整理、新建蓄水池，利用淡水河河水及雨季儲水，經幹線、支線、分線進行灌溉，所以會有特殊蓄水池景觀，即是導因灌溉用水不充足所致。其完全解決則需等待石門水庫完工，石門大圳通水（民國五十三年）以後了。 　　桃園埤圳計畫經總督府通過，在1922年（大正11年）開工，工程包括隧道七處，長十四點六公里，暗渠、明渠十三處，長度五點三公里，蓄水池兩百三十一處，埤圳水路總長度兩百八十二公里，工程費時九年始完工，工程費支用七百七十四萬四千餘圓。本項水利工程是完全由官方修建的最後埤圳工程。本處所說之埤圳，語源出自我國，埤是指農業用蓄水池，而圳是指水路之意。

　　八田與一在1919年（大正8年）三月，率領八十餘名技術人員到嘉南平原，測量十五萬甲列入灌溉面積的土地。測量本部置於嘉義。超過半年的時光，所有人員從早上六時一直工作到晚上十一時。因為本項調查是和時間比賽，最遲必須在十月之前，製作好所有文件，已備交付帝國議會審查，通過後才能編列預算。在十五萬甲廣大面積的水路測量、官田溪水庫的測量，由曾文溪引入水流的測量，還有各項工程費的預估等各項調查，在在都需要迅速、確實的作業。在酷熱的嘉南平原工作，確實是件嚴苛的考驗，不少技術人員中途因病不得不離開現場回台北治療，八田與一則一直撐到最後，終於在十月四日完成了這段艱難的調查工作。 　　在這次灌溉地區測量中，他們所能利用的是，在後藤新平民政長官時代完成的二萬分之一堡圖而已。測量時發現有不少誤差，甚至錯誤之處。限於時間，只要是無關大局者，仍利用堡圖並不重測，這是八田與一不拘泥末節，由大局著想所作的決定。惟因此一堡圖的誤差、錯誤，遂使嘉南大圳完成之初，所能灌溉的面積只有十三萬六千兩百三十餘甲而已，後雖盡力改良灌溉系統，但也只能略為超過十四萬甲，始終未能達到預定的十五萬甲。 　　八田與一的工程計畫書中，用於灌溉嘉南平原的水源有兩處，其一是流經當時台南州和台中州兩州之間的界河濁水溪。因濁水溪河流中富含泥沙，所以並不在濁水溪流域興建水庫，而採用直接取水方式。然而直接取水也會發生泥沙堆積的問題，為此八田與一設計濁水溪的取水口分為林內第一取水口、林內第二取水口，中國子取水口共三處。從三處取水口取得的水，中途再匯集成一條河流，流入濁幹線水路內。且在林內第一導水路的途中，建有發電廠以向烏山頭工程現場輸送電力。因如前述濁水溪的取水口設有三處，故如一處取水口淤塞，仍可由其他兩處取水，不致有全數斷水之虞。而在事實上，濁水溪方面的工程完工，開始送水後，泥沙的堆積非常嚴重，必須常加疏濬，由此可知濁水溪之水確實非常混濁。而由濁水溪取得的水，經濁幹線再分流至各支線、分線，以預備用以灌溉當時斗六、虎尾、北港三郡下，面積廣達約五萬兩千甲的土地。 　　至於另外一處的水源，就是可稱之為嘉南大圳心臟的大蓄水庫，後來稱為烏山頭水庫，用土壩興建而成之大人工湖。預定以這水庫之水灌溉約九萬八千甲的土地。 　　八田與一計畫在台灣第四大河曾文溪最靠近河口處的支流－－官田溪的上游，名為烏山頭的地方，攔住官田溪建築一大壩，完成後這是一座蓄水能力有一億五千萬頓，滿水積十三平方公里，最大水深三十二公尺的大人造湖。 　　而在這巨大人造湖上，要貯存充足水量，以官田溪集水面積只有五十八平方公里，流域內年平均降雨量兩千五百釐，只是靠天然雨水並不夠，而且只蓄水不放流供灌溉並無任何意義可言，而在每年需水時節，正值乾季的嘉南平原，在每年十月至翌年四月這段長時間內，需要多達四億頓的水量。所以蓄水庫縱令建築完成，一年之內要持續供水，勢必要有其他豐富水源補充。八田與一計畫的取水對象是曾文溪。曾文溪發源玉山、阿里山南麓，全長一百三十七公里，流域面積達一千兩百二十平方公里，平均年流量有十二億噸，引水入官田溪大蓄水庫仍屬綽有餘裕。但是在官田溪、曾文溪之間橫亙著烏山嶺，如何引水並非易事。為解決這問題，八田與一採在烏山嶺下方挖掘隧道，亦即建築隧道貫通烏山嶺，並利用隧道取曾文溪溪水進入大蓄水庫內。 　　這隧道的長度有三千零七十八公尺長，在加上明渠、暗渠，總共有三千八百公尺長。 　　而為貯存官田溪溪水及引來的曾文溪溪水的水庫，八田與一所設計之水壩，其總長度是一千兩百七十三公尺，底部寬三百零三公尺，頂部寬九公尺，高五十六公尺，因係土壩，使用之土、砂礫多達五百四十萬立方公尺。當時日本國內的水壩高度超過三十三公尺已極少見，而且長度又在一千兩百公尺以上，所以八田與一在發表這水壩計畫時，其他技術人員，對此計畫規模之宏大皆驚嘆不已。 　　八田與一攜帶已完成的設計預算書案回到台北總督府，聽到決定興建嘉南平原灌溉水利工程的明石元二郎總督，以在十月二十四日病逝福岡的消息，不只如此，以前的上司濱野彌四郎也離開台灣總督府，回日本內地神戶市當市長了。然而八田與一已無暇為這人世間不可能避免的生離死別沉浸在個人的感傷之中，他儘速將案子呈上，交付審議獲得通過，台灣總督府並對外就本項灌溉工程計畫作了以下的發表： 　　1.灌溉面積為十五萬甲。 　　2.水源利用官田溪蓄水庫及由濁水溪直接取水。 　　3.工程皆由利益相關團體辦理之，政府給予補助並監督工程之進行。 　　4.本項事業經費為四千兩百萬元，其中三千萬圓由利益關係團體負擔，其他的一千兩百萬圓由政府補助，補助款自大正九年（一九二○年）起分六年發給之。 　　該項工程是在田總督認可後經過兩天，即在嘉南平原正式開工，九月總督府土木局長山形要助就任管理人，台南州知事枝德二就任副管理人之職。從獲得東京帝國會議通過到開工，這期間不足兩個月，所以在開工初期，很多職位仍未決定人選，重要的事務部長、建設部長，即分別由理事渡部友吉、技師八田與一代行之，是監督、指導整個這項大工程的技師長，人選未決定也未派員代理或代行。但是有一項最重要的事實，就是在歷經層層考驗、等待之後，嘉南大圳灌溉事業確實已經開工了。