歷朝歷代都把發展農業當作大事看待
尤其十分重視興建水利工程
歷史上,勤勞智慧的中國人民
修建了無數大大小小的水利工程
千百年來
那些閃耀著古人智慧的水利工程
仍在關鍵時刻發揮著重要作用
自2020年6月以來
中國南方地區發生多輪強降雨過程
造成的多地發生較重洪澇災害

圖為航拍運作了兩千多年的都江堰水利工程
在洪水猛獸中屹立不倒,依然保護著成都平原
那么,就讓我們通過今天的文章
來了解古人治水用水的智慧
都 江 堰
四川有一句諺語叫“先有都江堰,后有天府之國”
作為世界上最早的無壩引水工程
都江堰自建成至今生生不息
將成都平原從水鄉澤國變成了天府之國

這項惠及后世之人兩千多年的水利工程
它的奧秘主要體現在主體建筑物上:
魚嘴分水堤、寶瓶口及飛沙堰
魚嘴分水堤指的是岷江在沖出山口之后
經魚嘴分流分成內江和外江
外江為主流,主要用于泄洪
內江水則通過寶瓶口引入灌區
平時內江進水六成,外江進水四成
若遇洪水,這個比例自然倒轉
六成水排到外江,四成水進入內江

《中國國家地理》2003年09期 繪圖:劉知遠
飛沙堰的作用猶如現代水庫的“溢洪道”
雨季時內江的水量超過寶瓶口流量上限時
多余的水便從飛沙堰自行溢出
旱季時江水水位回落,飛沙堰攔截江水
約束水流通過寶瓶口進入內江
實現灌溉渠道水量穩定

同時根據流體力學原理,當水流經過彎道時
凹岸一側容易引到清水,凸岸一側容易淤積
而飛沙悝恰好位于內江的凸岸
于是內江的泥沙和卵石就可通過飛沙堰排入外江
寶瓶口是玉壘山伸向岷江的山脊上鑿開的缺口
是人工鑿成控制內江進水的咽喉,起節制閘的作用
它與飛沙堰相互配合,聯合分水

兩千多年來,都江堰一直發揮著防洪灌溉的作用
使成都平原從旱澇頻發之地逐漸變為“天府之國”
至今灌區已達30余縣市、面積近千萬畝
靈 渠
秦始皇統一六國后,開始向嶺南用兵
要征服嶺南,必須先解決糧草運輸的問題
然而在這無盡的南嶺群山當中
哪里能夠找到這條運糧的大路呢?
這條開疆拓土、具有重要戰略意義的運河
即為靈渠

這項建于秦始皇三十三年的水利工程
溝通了湘江和漓江,聯系著長江與珠江兩大水系
是中國古代連接中原與嶺南地區的交通大動脈
其主體工程由鏵嘴、大天平、小天平、
南渠、北渠、泄水天平等部分組成

鏵嘴前銳后鈍,呈不等邊四邊形
它正踞河心,水流經鏵嘴頂托向兩側分流
然后順大、小天平進入南北二渠
正常情況下,上游來水經鏵嘴分水后
70%順大天平流入北渠,30%順小天平流入南渠
因而有“三分漓水七分湘”之說
枯水時節,鏵嘴與天平相配合
可保證南北通航所需的水量
洪水時節,多余的水可從天平頂自行溢出
泄入湘江,以避免洪水沖出南渠淹沒興安城

各項設施的修建巧妙利用自然的條件和環境
構成了靈渠完整的水利樞紐系統,達到了
“逆水而來順水去,卸帆終是掛帆時”的漕運效果
由此,秦軍的援兵和補給得以源源不斷的運往前線
秦國的版圖擴大了將近一倍
福 壽 溝
贛州地處贛江上游,是江西省的南大門
古城三面環水,東、西兩面分別毗鄰貢江和章江
北面正中為兩江匯合成贛江之處
整座城市呈一不規則四邊形
應了那句老話:水能載舟,亦能覆舟
也正是由于這種特殊的地理環境使這里成為了
以暴雨、洪水為主要自然災害的地區

為解決這個問題,宋代知州劉彝主持并建造了
一個縱橫交錯的排水系統——福壽溝
他根據贛州城地勢高差
把城內的水池通過地下管道連通起來
組成了一個超大容量的蓄水庫
這些排水管道建成后,可以分為兩大部分
恰好狀如篆體的“福”、“壽”二字
這套地下排水系統也因此得名福壽溝

贛州市博物館示意福壽溝的沙盤
福壽溝的工作原理是
暴雨時節,一部分雨水由蓄水池吸納分流
另一部分被福壽溝“喝”下
并通過排水口排到城外的章、貢二江
而且劉彝還在排水口建造了十二個水窗
每個水窗分四個部分:出水口處的外閘門、
溝道和進水口處的內閘門、調節池

贛州西津門,原是一座水窗的所在處
當貢江水位高于城內水位時
可以借助江水的力量將水窗從外面封住
這樣江水就無法倒灌入城
而當城內水位高于貢江水位時
就可以借助積水的力量將水窗沖開
城內積水也會隨之排入貢江
這樣就如同安裝了十二個單向閥門
如此一來
贛州城市內澇和江水倒灌的問題便得以解決
實際上,這就是現代“海綿城市”的雛形
坎 兒 井
坎兒井早在《史記》中便有記載,時稱“井渠”
它是新疆干旱地區一種特殊的地下灌溉系統
主要集中分布在
東部博格達山脈南麓的吐魯番和哈密兩個地區
至今已有兩千多年的歷史
與萬里長城、京杭運河并稱為中國古代三大工程

坎兒井主要由
人工開挖的豎井、具有一定縱坡的暗渠、
地面輸水的明渠和儲水用的澇壩四部分組成
在挖坎兒井之前,需要有經驗的人先到上游
考察地下水的埋藏地點和埋藏深度以及地層走向
從而確定坎兒井集水一端的大致位置
然后從坎兒井的下游出水口開始挖

一般先挖一段地上輸水的明渠
然后向上游依次打若干豎井
直挖到上游地下水埋藏的地方
最靠上游端的豎井是全線豎井中最深的一個
直插入地下水埋藏的潛水層

再從這里將前述暗渠打通
這樣地下水就會在重力作用下滲入暗渠管道內
一直流到坎兒井的下游出水口處
從而達到把地下水引至地面,達到灌溉桑田的目的

坎兒井的精妙之處在于水資源的利用率極高
由于采用地下引水的施工工藝
水分不會因為高溫和狂風而大量蒸發
這樣既保護了生態環境也減少了水土流失
讓素有“火洲”之稱的吐魯番地區
奇跡般地成了一塊美麗的綠洲
木 蘭 陂
莆田位于福建沿海的平原地帶
屬亞熱帶氣候,降水豐沛
木蘭溪兩岸的興化平原頻遭
上游洪水的沖刷和下游漫上的海潮倒灌
而且咸海水和降雨淡水的交匯線經常漂移不定
使得興華大地“只生蒲草,不長禾苗”
木蘭陂(bēi)始建于北宋治平元年
木蘭溪與興化灣海潮匯流處
是一座集引、蓄、灌、排、擋等綜合功能
于一身的大型水利工程

整個木蘭陂工程分樞紐和配套設施兩部分
樞紐工程為陂身
由溢流堰、進水閘、沖沙閘、導流堤等組成
其中溢流堰為堰匣滾水式
設陂門32個,有陂墩29座,旱閉澇啟
這樣既阻擋了每日兩次上漲的咸潮
又攔蓄了寶貴的淡水資源

木蘭陂溢流堰,堰壩用數萬塊千斤重的花崗石鉤鎖疊砌而成。這些石塊互相銜接,極為牢固,經受900多年來無數次山洪的猛烈沖擊,至今仍然完好無損。
木蘭陂是我國東南濱海地區拒咸蓄淡灌溉工程的典范
它的建成實現了橫截溪流,拒海水于陂下
使溪水、海水得以分流,進而引溪水灌溉農田
興化平原也漸漸變成了魚米之鄉
沿岸種植的成片的荔枝使得莆田有了“荔城”的美譽

京 杭 運 河
“運河”一詞最早見于《新唐書》,在此之前
這種人工修造的河道都被稱為“溝”、“瀆”和“渠”
而京杭運河這條北起北京,南達杭州的運河
則是將南北眾多水系下的小運河一路串聯起來的
一條巨型運河

它開掘于春秋時期
當時戰爭頻發,修建此河道多是為了戰爭考慮
隋朝統一全國后,為了溝通南北經濟
先后在已有邗溝、江南運河的基礎上
修建了通濟渠、永濟渠、廣通渠等河段
構成了以洛陽為中心的隋朝大運河

圖自《博物》2013年11期 地圖/席晶哲
大運河的取直,發生在元代
同樣出于對江南物產的需求,但為了縮短航程
1282年元世祖忽必烈下令重建大運河
在今天的山東、河北境內,翻修和連通了幾條河道
走“直線”接入南北兩端,使河道無需再繞道洛陽
這條棄“弓背”走“弓弦”的水道
就是現在的京杭運河
距離比原來縮短了700余公里
之后的明清兩朝,大運河上的漕運船只絡繹不絕
將南方的糧食運往京城,在大運河沿岸形成了
揚州、蘇州、濟寧等全國性的商業中心

作為世界上最長的運河
大運河不僅是古代勞動人民智慧的結晶
更是中華文化的象征
從古至今,無論是社會、經濟還是文化方面
它都發揮著不可磨滅的作用
在2014年的第38屆世界遺產大會上
中國大運河項目成功入選世界文化遺產名錄
成為中國第46個世界遺產項目

我國水利工程建設歷史悠久
類似文章中這樣治水用水的案例還有很多
這些古老的水利工程順應自然
與環境有機地結合
其考慮問題之周全、設計之巧妙
無不令人贊嘆
參考資料:
1.崔峰,王思明,趙英. 新疆坎兒井的農業文化遺產價值及其保護利用[J]. 干旱區資源與環境,2012,26(02):47-55.
2.張細兵.中國古代治水理念對現代治水的啟示[J].人民長江,2015,46(18):29-33.
3.何彥超. 木蘭陂與宋清時期區域水利社會研究[D].南京農業大學,2015.
4.古人的防澇智慧.《中華遺產》2017.08
5.紀錄片《靈渠》