与水打交道的智慧(书里乾坤)

2018-08-01 08:50 来源:人民日报 作者:王佩琼

  在认识自然利用自然不断改善世界的实践中,中国人曾有过许多发明和创造,尤其是在与水打交道时所创造的防洪、灌溉等水利工程技术。四川都江堰、广西灵渠、陕西泾阳的郑国渠、宁夏的引黄灌溉工程,还有蜿蜒曲折的黄河大堤,横亘东西的长江干堤,捍御潮灾的江浙海塘……汗牛充栋的水利文献也记载着这些伟大的思想。山西教育出版社出版的《中国古代灌溉工程技术史》(张芳著)和《中国古代防洪工程技术史》(毛振培、谭徐明著)两本书,从水利史、农业史、科技史、考古史等多方面对这些伟大的成就进行总结,今天读来依旧获益良多。

  5000年前的良渚遗址发现了中国已知最古老的大型水坝工程,大禹治水的传说更是家喻户晓。西周以天地春夏秋冬为六官,其中冬官司空为水官,负责防洪工程的兴建与管理。早在公元前3世纪,《尚书》就有了对洪水的记载:“汤汤洪水方割,荡荡怀山襄陵,浩浩滔天,下民其咨”。洪水肆虐,把大地割成了一块一块,大水漫上山陵,波浪滔天,描述的就是尧舜时期黄河流域发生特大洪水的形态。史料统计,从公元前206年至公元1949年的2155年当中,全国发生较大的洪灾1092次,平均每两年发生一次……

  中国的农业基本上是灌溉农业。我国北方降雨量少,气候干旱,农业生产讲究抗旱保墒,同时重视灌溉;南方以种植水稻为主,由于作物生长期与天然降水时节有时并不吻合,亦有赖于灌溉的实施。通过灌溉和排水才能增强农业的抗灾能力,自古以来,兴办水利事业被看做安邦、定国、裕民的战略措施之一。

  中国是世界四大文明古国之一,农田灌排技术早在6000多年前的新石器时代便已萌芽,最先出现于长江中下游地区的原始水田区,先民们在低洼地区利用骨耜、石犁和破土器开沟筑埂,排水辟田,引水灌溉,出现了原始的灌排工程技术。相传4000多年前大禹在从事大规模治水活动中产生了沟洫技术。两千多年前的春秋战国时期已产生大型陂塘蓄水工程技术和大型灌溉渠道工程技术,凿井灌田已见之文献记载,圩田工程技术也肇始于这一时期,还出现了最早总结水利技术理论的著作《管子·度地篇》。

  我国国土广袤,地形地貌多样,气候变化万千。为适应各地水文、地理等自然条件的复杂性,古代创造了多种多样的灌溉工程技术类型。在丘陵山地,水流容易流失,干旱是农业生产要解决的主要问题,为此因地制宜创造了多种类型的陂塘堰坝工程,以达到滞洪蓄水的目的。

  北方平原面积广大,但河流密度不大,往往修建长距离的引水灌渠工程。又因北方多含泥沙量大的河流,我国很早就引多沙河流进行淤灌和放淤,做到同时利用水、沙资源,形成一套有特色的引浑水灌溉的工程技术,既灌溉了作物,又改良了盐碱地。北方平原不仅利用地上水,还努力利用地下水,新石器时期已开始浚泉凿井,春秋时在园圃中凿井灌溉已较普遍,到明清时期华北平原已形成大范围的井灌区,水井类型多样。

  南方沿江滨湖低洼平原地势平衍,河湖密布,土地肥沃,水土资源丰裕,但因过于沮洳下湿,极大地影响农业生产的进行。唐宋以后,大力开河筑圩,排水御洪,兴建独具一格的水网圩田工程,积累了丰富的筑圩浚河技术经验,把卑湿的“涂泥”之地,建成富饶的鱼米之乡。西北干旱区没有灌溉就没有农业,除采取开渠引地表河水灌溉农田的方法外,还在降雨量最少的吐鲁番等地开凿独特的引取地下潜水的坎儿井,坎儿井能减少蒸发和避免风沙的侵袭。渠道防渗技术也首先出现于西北干旱地区。东南沿海的平原地带,常遭受海潮的侵袭,古代人民根据不同地区的海岸地质、动力条件,创建了多种形式和多种结构的海塘工程,较好地保证了沿海平原地区的农业生产和城镇的安全。

  灌溉工程往往由国家或各级政府组织兴修,广大的民众参与施工建设和经常的维护管理工作。各个历史时期兴修的工程达数百、数千,甚至数万。如汉武帝时鼓励兴修水利,在朔方、河西、关中、华北出现不少“灌田各万余顷”的大型灌溉工程。唐代元和三年(公元808年)仅南昌县即兴修陂塘598所,溉田12000顷。宋代熙宁时颁布了农田水利法,鼓励兴修农田水利,全国共兴修水利10783处,受益农田36万多亩。明代中期江西省的塘堰数已超过两万所。清后期新疆共有灌溉干渠944条,灌溉农田达1119.95万亩。

  灌溉工程有强大的社会需求,投入的财力、物力、劳力很大,所以兴修工程必须要有政治经济方面的条件,国家重视、财力强盛,就能兴修大量的灌溉工程和大型水利工程,随之技术就能得到快速发展。如春秋战国时期,由于铁工具的使用,社会生产力空前提高,社会制度发生大变革,地主封建制代替了奴隶制。新兴的封建诸侯国为了增强实力,鼓励“垦草莱”,发展农业生产。小范围以排为主的井田沟洫制被瓦解,国家组织力量兴修大型灌溉工程。西汉时,政府提倡农桑耕织,鼓励开垦土地和增殖人口,采取崇本抑末、轻徭薄赋的方针,至汉武帝时国力强盛,为了进一步发展社会经济,颁布了兴修灌溉水利的诏令,由于有强大财力的支持,在关中、西北、汝南、淮南等地兴修了许多灌溉工程。

  对于洪水,我国古代主要实行以工程手段为主的防洪措施,在堤防、海塘、埽工、河道整治、抢险与堵口等工程技术方面均取得显著的成就。

  堤防作为江河沿岸修筑用以规范河流行径的防洪建筑,改变了河床的边界条件,增大了河流的容蓄能力,是古人与河流作斗争的基本手段,时至今日,加高加固堤防仍然是防御大江大河洪水最常用的基本方法。

  黄河下游堤防在西周的时候已经开始修筑,到秦汉时已渐成系统,因为下游河道多次改道,故道堤防也随之废弃,现行的堤防主要为明清之后修筑,已有三五百年的历史,残破不堪,新中国成立之后对黄河实行综合治理,下游采取了“宽河固堤”的方针,堤防先后进行了三次大修。

  长江中下游的堤防修筑比黄河堤防要晚得多,明清时候,中下游重要堤防才渐成系统,长3500余公里,其中湖北段1500余公里,安徽段约700公里,江苏段900余公里。由于河道较为稳定,堤防也保持了连续性,现在很多重要堤防都是历史时期修筑,包括防洪屏障荆江大堤、武汉市堤等。

  我国有漫长的海岸线,大陆岸线总长18000余公里。古代滨海平原的居民为了卫护农田和村庄免受海潮的侵袭,很早就创建了海堤(海塘)工程。滨海平原地区海水常沿通海河港上溯,导致大片农田盐碱化,古代人民于是在通海的溪河上修建堰闸,隔断海潮入侵。海堤工程以潮灾为害严重的江浙滨海平原修筑最早。浙东海塘的修筑,始见于文献记载的是在唐代。宋元时期为防御海潮威胁和围涂垦殖的需要,先后修筑有多条长短不等的海塘,长者数十里。

  工业革命时期,水力学、动力学、结构力学、土力学、岩石力学等水利科学不断进步,推动堤坝工程进入新阶段。而中国古代的灌溉、防洪工程体现出当时人们对河流特性和自然规律的认识、尊重和合理利用,工程管理体制则体现了受益群体共同参与建设和管理的社会组织形式。我们今天研究古代水利工程,除了学习工程本身的科学技术价值外,很重要的一点就是借鉴每个水利工程的因地制宜,它们处处体现着人与自然相处的大智慧。

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(责任编辑:崔蕊满)
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