賭上性命的嚴苛勘查

在惡劣的環境中，鳥居每天都出發勘查，尋找灌溉用的水源。他雇了一位原住民青年帶路，揹著沉重的背包，成日沿林邊溪往3000公尺左右的山上攀爬。信平出發前定會叮囑部下：「要綁好綁腿，帶上冰糖，服用奎寧」，因為他們勘查的，是有毒蛇出沒、風土病肆虐的區域，且白晝氣溫可高達35度，體力消耗迅速。他們所賴以維生的，就只有奎寧藥和冰糖而已。

經過長達2年多的辛苦勘查，鳥居發現林邊溪集水區域雖然年降水量多，但地勢陡峭，每公里高低落差可達6公尺，且土壤成分因素導致保水能力差。要在地勢陡峭的區域地面上建設水壩，考慮工程費用層面或砂石堆積量的層面，都不是個好方法。鳥居一邊盯著數據，一邊嘆息：究竟要怎樣才能有效率地確保水源？

有一天，鳥居在觀察勘查數據時，發現乾季即使林邊溪溪水乾涸，河床下的伏流水仍源源不斷，且會在屏東平野海拔15公尺處成為泉水湧出。鳥居興奮地叫了起來：「這就是了，利用這伏流水就搞定了！」

鳥居的故鄉袋井有條太田川由北往南流，從前便以湧泉豐富的水鄉而著名。想到可以利用伏流水當作水源後，鳥居便開始著手勘查地下堰堤的設置地點。由於地下堰堤要建構在看不見的地方，因此地點很難選擇。透過勘查，鳥居找到了合適的地點，便開始製作地下堰堤工事基本計畫書。隔年1919（大正8）年，他完成《萬隆農場土地改良計畫書》，提交臺灣總督府。這年也是八田與一向日本國會提交「嘉南大圳新設事業」並獲通過的年份。當時，日本還沒建造過地下堰堤。

使用地下堰堤來進行灌溉的計畫，是相當友善環境的劃時代工法。首先，由於土木工程規模較小，工事費用低，工期也較短。其次，由於地下水在流動過程中，水中所含砂石會受到過濾，大量清水可直接作為飲水飲用。再者，由於堰堤埋於地下，水分不易蒸發，底部也不會堆積砂石，維持與管理都不甚費力。不需要什麼動力，也不會破壞環境，居民作為獵場或漁場使用的清流能保持原樣，對生態系影響甚少，實在是座一箭多鵰的環保堰堤。要說缺點，就是攔河壩的建設地點較難決定，以及貯水量不如地面上的水壩而已。

鳥居提交基本計畫書的同時，也四處拜訪排灣族與魯凱族的村落，說服頭目接受計畫，有時受到邀請，還會到頭目家中喝酒，甚至還和交情甚篤的頭目義結金蘭。鳥居早就注意到原住民傳統文化的美好之處，也明白他們是一群講究義氣、勇敢純真的人。他也學習原住民的語言，努力和當地人建構良好的信賴關係。

1920（大正9）年，臺灣製糖總公司正式由高雄轉移至屏東，並在東京麴町成立分公司。同時，2000公頃的荒地也正式拍板定案，開始開墾。

博覽會獲金獎肯定

1921（大正10）年6月15日，鳥居邀請高雄州知事、警察關係人士以及原住民頭目，舉辦了盛大的開工儀式。工程將乾季乾涸的河床向下深挖至7.27公尺，在牢固地盤上埋設高2.12公尺、寬3.94公尺、長327公尺的L字型攔河壩，並開鑿上游河床，設置445公尺的U字型集水暗渠，用以大量收集伏流水。攔河壩收集的多量伏流水貯存在建於河岸的巨大人孔型進水塔，再由此處使用半圓形土管分流至128平方公里的扇形農地用以灌溉，支線總長達57公里。攔河壩與進水塔途中還設有檢測用人孔蓋，以便以肉眼確認伏流水量。

1922（大正11）年6月，各水路實施通水測試，獲得成功。於東京舉辦的「和平紀念東京博覽會」也肯定了臺灣製糖的土地改良事業，授予金質獎盃。工事採取人海戰術，參與工事、開墾的總人數高達14萬人。這場工程裡，信賴鳥居的排灣族原住民貢獻了很大的力量，排灣族的年輕人下山參與工程，重複著工作5天後回山2天的周期。工程結束後，原住民的生活有了驚人的改善。灌溉用水經水道流至各處後，許多人沿水路到農地進行耕作，更有人開始種植能換取較多收入的稻米。由於工程的薪資是以貨幣支付，貨幣便漸漸取代了以往的以物易物，原住民就算不去打獵也能購買豬肉與蔬菜，釘子、針、農具、小刀、布料等都是人氣商品，賣得很好。也有居民開始努力在郵局存錢，近代經濟概念遂逐漸普及。