不毛沙漠
這塊南北九十多公里、東西三十多公里的廣大區域,被夾在兩條大河──濁水溪和曾文溪之間,當時雖有少數農田,但都是種植落花生、蕃薯等用水較少的「看天田」,而且沿海土地受鹽分滲透,根本無法耕作,可說是集洪水、乾旱、鹽害3大障礙於一地。但八田卻慧眼獨具,斷定只要鋪設渠道,引水灌溉,這塊不毛之地將可以變成沃野良田。
當時才30出頭、熱情大膽的八田與一,提出了總工程費相當於台灣總督府一年歲收的龐大計劃(4,200萬日圓),由於殖民地政府財力緊絀加上工程浩大,引發不少爭議,但在當時日本因稻穀問題惡化、引發暴動,加上台灣民政長官下村宏的全力支持,歷經3年終於拍板定案,由八田領導八十幾位工程師共同興建。
1920年動工的嘉南大圳,主要工程包括烏山頭大壩以及總長度達到1萬6,000公里的給水、排水渠道。這些像蜘蛛網般綿密交織、串連嘉南地區所有河流水文的渠道工程相當複雜艱鉅,包括分水閘、排水門、渡水槽、明渠、暗渠等,長度足可繞地球半圈,但過程還算順利。然而,做為嘉南大圳主要水源的烏山頭水庫,則挫折不斷,耗費了10 年才興建完成。
首先是工程困難度極高,因大壩位於官田溪上游,高66 公尺、長1,200多公尺,需使用500萬立方公尺的砂石,在當時可說是全亞洲前所未見的超級巨壩,而施工採用的「半水力填築式工法」日本國內並無經驗,全世界只有美國有類似的先例。而為了要引曾文溪水入庫,還必須在烏山頭山嶺開鑿一條長逾3 公里的輸水隧道,也是一大難關。
八田與一在詳細研究後,雖已有99%的把握,仍極力向總督府爭取實地到美國考察,並採購工程所需的昂貴重型機械。1922年的美國考察,令他對自己配合理論又因地制宜的創新工法有了極大的信心。

八田與一坐在地上、一手倚膝沈思,靜靜地守望著烏山頭水庫,這座生前所立的銅像,忠實反映出他平日的姿態神情。