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据历史书上讲，现存的世界上最早的水坝距今有3000多年，是古城加瓦的供水系统的一部分，在今天的约旦境内。 可是中国的考古学家有一个惊人的发现，改写了这个历史。 2016年，国内一些顶尖的考古学家、水利专家齐聚杭州，他们利用高超的科技手段，包括遥感、GIS地理信息系统等，发现我们的祖先在距今4700年到5100年前，就已经在良渚古城建造了中国最早的大型水利工程，他们不仅在城内修了复杂的河系，还在外围建造了一些非常复杂的水坝。 良渚古城外围水利系统结构图 我们的祖先为什么在建造良渚古城的同时，一并要建造水坝呢？ 主要是因为他们住的地方不太安全，他们住在太湖边上，海拔只有2米。雨下得稍微大一点，就会被水淹，尤其是他们住的这个地方靠近天目山系，是整个浙江省的暴雨中心之一。所以，我们的祖先不得不建造复杂的水利系统，以减少自然灾害。 在老虎岭水坝遗址的发掘现场，我们发现，古代的沼泽地，上面长满了草，下面有淤泥。良渚先民先把上面的草给割掉，然后用铲子把淤泥铺在草上，顺势一卷，用芦苇一捆扎，就形成了一个土包，我们现在把它叫作“草裹泥”。他们把一个一个的“草裹泥”堆砌在一起，就形成了水坝。“草裹泥”有一个特点，就是体量小，而且非常柔软，可塑性很强。一旦连接到一起，就可以使一个水坝完全不透水，所以这个水坝的质量非常高。 良渚先民巧妙地设计建造了高、低两级水坝，可以让大量雨水蓄留在山谷和低地，解除洪水威胁。经专家分析，高坝可以阻挡短期内870毫米的连续降水，相当于当地“百年一遇”的降水量标准。根据低坝现存的坝高海拔10米来推测，可以形成面积8.5平方公里的蓄水库区。 良渚古城的这些考古发现有着特殊的意义，它把整个中国治水的历史整整向前推进了1000年，所以说，我们的老祖宗在很早的时候，就已经开始践行“天人合一、人水和谐”的理念了。 顺着历史的长河，穿越到战国时期。 战国时期有一个非常著名的水利工程，这个工程历经2000多年还在造福着今天的人们，它就是都江堰水利工程。 李冰为什么被朝廷任命来建设这个水利工程呢？因为当时秦国的蜀郡非旱即涝，老百姓称这个地区是“泽国”。于是，朝廷选拔了非常擅长治水的李冰担任蜀郡太守。而李冰的高明之处，就在于他为都江堰选了一个非常好的地方。 都江堰工程位于岷江的弯道上，顺着这个弯道，水很容易聚拢到渠首的位置，也就是被称为“鱼嘴”的分水堰。当水流到“鱼嘴”时，江面骤然变宽，速度也慢了下来，于是实现了分流，一部分流向内江，最终经狭窄的渠道流向成都平原，另一部分顺江而下。 水量的变化与季节非常有关系。春季时，本来水量很少，“鱼嘴”就把水量引向内江来泽被成都平原，保证农田灌溉。而到了夏季，雨量非常丰富，为了使成都平原免受水灾，“鱼嘴”就利用弯道动力学，把六成的水引向了外江。 都江堰工程是全世界迄今为止年代最久、唯一留存、仍在一直使用、以无坝引水为特征的宏大水利工程。 比都江堰稍微晚几十年，还有一个非常出名的水利工程值得一提，它就是位于当今广西兴安县内的灵渠。 公元前221年，具有雄才大略的秦始皇统一了六国，但是他没有就此罢休，他把目光盯向了岭南，他想南下征服百越，最终统一全国。可是在南下的过程中，他遇到了预想不到的困难，当时有重重山岭的阻隔，使得运输粮草和兵马变得非常困难，这样怎么能打胜仗呢？所以他就命令部将史禄负责开凿灵渠。经过30多万秦兵和当地老百姓的开山辟石，最终建成了这么一个大规模的水利工程。 简单给大家介绍一下灵渠的基本原理。具有分水作用的砌石坝——大小天平坝和“铧嘴”，使海洋河（湘江源头）实现分流，一部分注入弯弯曲曲的北渠，一部分注入南渠。北渠最终通往湘江，南渠最终通往漓江，这样就实现了跨流域的调水。 大小天平坝的上下游都有很多浮沙，随着水的推进，会对坝体造成侵蚀。人们不禁感到纳闷：为什么经历了2000多年的风霜，这个坝体还是这么坚实呢？ 1979年的时候，灵渠当地水利专家重新修葺大小天平坝时，这个谜底终于被揭开了。专家们惊讶地发现，我们的祖先发明了一种巧妙的方法——用松木来巩固坝基。在沙石上首先用竖直的松木来打桩，像盖房子一样平着铺、纵着铺，再修建石坝，这样的话水坝就可以历经千年而不倒。 【作者：张志会，中国科学院自然科学史研究所副研究员】 |
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