|
Que Bei 芍陂(Quebei Lake) 古代淮河流域最著名的蓄水灌溉工程，位于安徽省寿县城南30km 。隋唐后因陂址在安丰县(治所在今寿县南) 境内，故又名安丰塘。此外，在历史文献中，还有“龙泉之陂”、“勺陂”、“期斯塘”等称谓。 关于芍陂的创建，历史上有2种说法：一说是楚令尹孙叔敖所修，时间约在楚庄王十六年至二十三年(公元前598年～前591年) 之间；一说是楚大夫子思所建，有人推测可能在楚顷襄王时(公元前298年～前263年) 。东汉班固的《汉书·地理志》最早记载芍陂及其水源。建初八年(公元83年) ，庐江(郡治今安徽庐江西) 太守王景亲率吏民修浚芍陂。建安五年(200年) 扬州刺史刘馥兴治芍陂。其后西晋初年刘颂、东晋末年毛修之、南朝宋初年殷肃等均修浚过芍陂。 北魏郦道元在《水经注》中对芍陂有较详的记载，芍陂当时有5个水门：淠水至西南一门入陂，其余四门均供放水之用，其中经芍陂渎与肥水相通的2个水门，可以“更相通注”，起着调节水量的作用。隋开皇年间(581年～600年) ，寿州总管长史赵轨修治芍陂，将水门改为36个。其后屡废屡建，至清末尚有28个。宋明道年间(1032年～1033年) ，安丰知县张旨对芍陂又作了较大规模的修治。明清两代对芍陂的修治多达24次，但规模都不大。 东晋伏滔在《正淮论》中最早提到芍陂的灌溉面积是“龙泉之陂，良田万顷”。其后，屡有变化，自1万余顷至数千顷不等，北宋时达到4万顷。芍陂的周长也有变化，北魏时是120里，唐宋时最大，达324里，清末仅50余里。芍陂淤塞的原因主要是豪强地主占湖为田。明成化(1465年～1487年) 以后，占湖为田的情况日益严重，人陂渠道湮废，水源减少，终使湖泊大部分变成田地，湖体缩小。此外，淠水等河的来沙及黄淮泛滥也导致湖泊的淤塞。 中华人民共和国成立后，对芍陂进行了综合治理，开挖淠东干渠，沟通了淠河总干渠。芍陂成为淠史杭灌区的调节水库，灌溉效益有很大提高。为全国重点文物保护单位。 Hetao guguanqu 河套古灌区(ancient irrigation area in Hetao) 黄河后套的引黄古灌区，又称后套八大渠。位于今内蒙古自治区巴彦淖尔盟，南临黄河，北界乌加河，自西而东是：永济渠(又名缠金渠) 、刚目渠(又名刚济渠) 、丰济渠(原名中和渠) 、沙河渠(又名永和渠) 、义和渠、通济渠(原名老郭渠) 、长济渠(又名长胜渠) 和塔布渠(原名塔布河) 等。不同时期渠系常有调整，各渠都自黄河引水，退水到乌加河。河套地区水利开始于汉武帝元朔年间(约公元前126年左右) ，唐代曾在此开辟陵阳渠等，清乾隆以后本区水利又进一步发展。道光五年(1825年) 开缠金渠，渠口在黄河向东转弯处，渠长60里，有五大支渠，灌溉今杭锦后旗、临河市地771顷；咸丰中开刚目渠，渠长70里，灌田255顷；光绪中开丰济渠，长90里，灌田315顷；沙河渠长85里，灌溉田770顷；义和渠长83里，灌田82顷，退水人乌加河后，灌溉乌拉特前旗地1731顷；同治八年(1869年) 开通济渠，长102里，灌田45顷；咸丰七年(1857年) 开长济渠，长109里，灌田212顷；道光三十年(1850年) 大水冲决而成的塔布渠，长97里，灌田50顷。后3条渠道另外合灌1420顷。以上8条渠道合计灌溉5651顷(见图) ，全河套灌区总计灌溉面积9000余顷。这些渠道都由民间私人组织开凿，开一渠有历十多年或几十年的，主要依据技术人员的经验，缺乏科学的测量和规划，进口缺乏控制，引水量决定于黄河水位高程和主流流向，渠道比降过缓，清淤工程量很大。光绪二十九年(1903年) 清政府任命贻谷为督办垦务大臣，强行将河套渠道和沿渠田地由国家赎买，统一了灌区管理，进行了较大规模整顿，灌溉面积增加，订立了收取水费制度，灌区维修经费得到一定保证。 河套灌溉用水的水源，有春水(消冰水) 、桃花水(三月水) 、热水(四月水) 、伏水、秋水、冬水之分。伏水以沃，灌溉效果最好，秋水次之，春水最差，冬水则用以冲刷渠道，减少清淤量。引水渠口形式因地制宜，位于上游的渠口，因河水位较高，渠口避免直接迎溜，只引“倒漾水”；位于下游的渠口则需加设引水坝；而中间的渠口，设于凹岸下游即可。 开发河套灌区的过程中，在民间涌现出一批水利技术专家。清代开渠比较著名的有甄玉、侯应奎、郭敏修和王同春等，其中王同春(1851—1925) 最为有名。他是河北邢台人，没进过学校，12岁逃荒到河套。他勤劳、善思考，经他主持 和参加开凿的大干渠就有义和渠、丰济渠、沙河渠、刚目渠等。当时没有测量工具，他用夜灯火和下雨时水流方向测量地形，用物候和经验预测水情。1914年农商总长和导淮督办张謇聘他为水利顾问，并共同商讨过开垦河套和导淮计划。1925年冯玉祥曾请他主持后套水利技术工作。 民国年间河套水利又有发展。据1935年资料，当年有十大干渠之称，加上诸小渠，总计灌溉面积约200万亩。(1949年以后的后套灌区情况参见河套灌区) Jinghang Yunhe 京杭运河(Grand Canal) 自北京起，途经河北、天津、山东、江苏、浙江5省(市) 至杭州止的运河。它沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系，全长近1800km ，是中国古代南北交通的主要通道。 开凿简史 春秋时期，中国就开始开凿沟通各流域的运河(参见中国古代运河) 。隋代形成了以洛阳为中心，由永济渠、通济渠(汴渠) 、邗沟和江南运河组成的南北大运河，北至涿郡(今北京) ，南至余杭(今杭州) ，是隋、唐、北宋三代南北交通的干线。元代统一全国，建都大都(今北京) ，着手建设以大都为终点的南北运河。至元十三年至二十年(1276年～1283年) ，修济州河，自济宁至安山(今黄河南岸) 。南方来船由泗水入济州河到东阿人大清河(位山以下黄河河道) 出海北上，至天津人内河。至元二十六年(1289年) ，修会通河，自安山到临清接卫河，南方来船可人会通河直接经卫河北上。后来，济州河与会通河合称会通河。至元二十九年至三十年(1292年～1293年) 修通惠河，自北京北白浮泉引水人北京城，再开河至通州接北运河，至天津接南运河(临清以下为卫河) 。这样，由北京经通惠河、北运河、南运河、会通河可至济宁，再沿泅水河道至徐州入黄河，沿黄河顺流至淮安入邗沟(淮扬运河) ，经扬州至瓜洲，过长江至镇江人江南运河，直达杭州。至此，京杭运河全线贯通(图1) 。 明、清两代，京杭运河是国家的主干运输线路，投入大量的人力、物力进行维修和管理。永乐九年(1411年) ，于山东汶河上筑戴村坝，引汶水至南旺人运河南北分流，解决了会通河段水源缺乏的问题。永乐十三年(1415年) 修清江浦运河自淮安至鸭陈口(今淮阴西) ，将淮扬运河北口由淮安转为今淮阴。嘉靖四十四年(1565年) 修南阳新河，北起济宁以南的南阳镇至徐州以北的留城，将原昭阳、独山诸湖西的运河线路改在湖东，避开黄河泛滥的影响。至天启五年万历三十二年(1604年～1625年) ，开洳运河，自夏镇(今微山县治) 至宿迁，避开徐州至宿迁的一段黄河航行的风险。清康熙二十七年(1688年) ，开中运河，自宿迁至清口，河身紧邻黄河左岸与黄河平行，船舶避开在黄河中航行的风险，至清口过黄河即可人淮扬运河，使运河河道完全脱离黄河(图2) 。 黄河改道前的运河 京杭运河纵贯南北，所经地区气候、水文、地形、土壤情况各不相同，各河段都有明显的特点。明代把北运河(包括通惠河) 、南运河、会通河(包括济宁以南的泅水河段) 、黄河航运段、淮扬运河、渡江段和江南运河分别称为白漕、卫漕、闸漕、河漕、湖漕、江漕和浙漕，反映了各段间的不同特性。 北运河 古称潞水，上承潮白河，在通州与通惠河相接，溯流可通北京城。元初成为京杭运河的一段，后经过多次裁弯取直和疏浚，并修筑堤防。为防止洪水泛溢冲毁运河，于康熙四十三年(1704年) 和雍正八年(1730年) 分别开筐儿港减河和青龙湾减河分减洪水。北运河至天津汇海河水系各分支并与南运河相接。 南运河 东汉未有白沟，隋代修永济渠(宋代称御河) ，沟通黄河与海河水系间的航运。后者以沁水为源头下汇有关水流，经今卫河西。元代河道演变成今卫河位置，并隔断沁水源流。以百泉为源，在临清汇会通河，以下成为京杭运河的一段，即南运河。河线多弯曲浅滩并有多条河流汇人。历经多次疏浚、修筑堤防和局部裁弯。为防止洪水泛溢毁河，明永乐十年(1412年) 开了四女寺减河，成化三年(1467年) 开了兴济减河，弘治年间(1488年～1505年) 开了哨马营减河。这些减河都曾进行维修、改建和疏浚。清光绪六年(1880年) 又开了靳官屯减河，即后来的马厂减河。 会通河 位于海河和黄河之间，是京杭运河中地势最高的一段，水源缺乏，依靠汇集沿途泉水济运。明代可统计的泉源有300余处，实际还要多，其中以汶水汇集的最多。由埋城坝引水至济宁或由戴村坝引水至南旺分水济运。此外还在兖州城东筑金口坝，壅泗水向西引水与埋城坝分来的洗水汇合至济宁入运河。为调节不同季节水量，利用运河沿岸的洼地蓄水，称为水柜，旱时放水入运河，涝时接纳运河的溢水和各处来水。主要的水柜有安山湖、蜀山湖、马踏湖、南旺湖、马场湖、独山湖、昭阳湖、南阳湖等。为节制用水和保持航行水深，在运河上建 通航闸，元代有30余座，明清有40余座。闸旁一般修有月河，河上还建有拦河坝、滚水坝、引水闸、泄水闸多处。清咸丰五年(1855年) ，黄河自河南铜瓦厢决口北徙，在张秋冲断会通河，此后会通河大宗航运停止。 黄河航运段 京杭运河自元代开创至明代中期，徐州至淮安(明初改至淮阴) 段的航运利用黄河河道(黄河南徙前为泗水下游) ，除黄河水流湍急外，还有徐州洪(亦称百步洪) 和吕梁洪2处急流浅滩，航运困难，曾多次进行整治。为避免利用黄河河道航运带来的风险，于明末清初，开洳运河和中运河，使运河与黄河脱离，只在今淮阴西的清口需横渡黄河，风险大为减少。洳运河与中运河也以泉水和地方小河汇水为源，以微山湖、骆马湖为济运水柜，沿途建闸以节制水流，其状况与会通河相似。 淮扬运河 也称邗沟，是江淮间的运河，地势低平，最初是利用高邮、宝应一带的湖泊行运。后来由于风浪危险，才修建河堤，使运河与湖泊分离。河内建闸堰控制。西堤建闸堰与湖泊连通以接纳湖水，东堤建闸涵和滚水坝向东排出湖河的多余的水或洪水，这些水大部分为蓄积在洪泽湖中的淮河水(参见高家堰) 。因此，明末和清代，运河是淮河的主要排洪道，建成了归海五坝和归江十坝等系列的泄洪建筑群。淮扬运河的北口为清口，是运河、淮河和黄河交汇的地方，明后期开始实行潘季驯的“蓄清刷黄”的治理方针，这里成为治理黄、淮、运的重点，修建了大量的工程，但由于黄河不断淤高，使清口治理愈益困难，水灾和停运不时发生(参见黄河水利史、淮河水利史和清口) 。黄河北徙后，淮河排洪仍主要以运河为出路。淮扬运河的南口在瓜洲，并在扬州南扬子桥有扬仪运河西通仪征，是淮扬运河的另一南口，此段以扬州五塘为主要补充水源，两出口都建一系列的闸坝，节制用水，引潮济运，以保证船只通航。 江南运河 水平河阔，运道稳定，通航条件好，只有镇江至常州段地势较高，水源缺乏，为治理重点。练湖是这段运河的主要水源调剂工程，历代修治最多，并建有奔牛、吕城和京口诸闸节制水流。江南地区，水道纵横，运河与多道河道通联，行船方便，运河是地区水运网的主干。由江南运河向北分出的孟渎和德胜新河，曾是运河通长江的另两个口门，渡江后可接江北的白塔河和北新河至通扬运河接淮扬运河，对减轻镇江运河出口的运行压力作用很大。另外，这两条河还是引江潮济运的引水通道。 黄河改道后的运河 清咸丰五年(1855年) ，黄河自河南兰封(今兰考) 铜瓦厢决口北徙，夺山东大清河人海。从此，黄河不再行经安徽和江苏，与运河改在山东交叉，打乱了京杭运河的总格局，使大量工程失效。随着海运的强化和铁路的兴建，京杭运河作为国家南北交通干线的作用逐渐减小，由全线通航转变为局部分段通航，有的区段已断航。其中北运河和南运河虽也有个别工程兴建和改建，例如建闸和开减河等，但通航也只是局部的和小量的。会通河被黄河冲截为2段，北段淤塞，南段水灾连年不断，航运基本断绝。中运河和淮扬运河，由于淮水不能恢复故道，由三河闸直人长江，运河北段水源几乎断绝，南段可以作地区性航运。民国时期，这两段运河的治理纳入导淮的统一计划中。1933年完成的张福河初步疏浚工程自洪泽湖口高良涧起，至运河口马头镇止，全长3lkm ，解决了淮扬运河的给水问题，使航运和运东各县受益。1934年～1935年，建造了邵伯、淮阴、刘老涧3座新船闸，水位差分别为7.7m 、9.2m 和9.2m 。所有运河 西堤通湖各缺口一律堵塞，各涵闸一律重新维修，改善了这两段运河的通航条件。江南运河因水量充沛，地区运输又有较多的需要，航运效益一直显著。 1933年，导淮委员会、华北水利委员会、黄河水利委员会、扬子江水道整理委员会征得河北、山东、江苏、浙江四省的同意，于南京召开整理运河讨论会，聘请汪胡桢为总工程师，着手制定《整理运河工程计划》。1935年公布的这项计划内容包括：①计划要旨：各段运河除苏杭段地势较低，用疏浚方法整治外，都采用闸坝节制蓄水量，其小部分为渠化河流，大部分则为纯粹运河。②运河标准剖面：淮江段另有规定，其北底宽16m ，深3m ，通行300t 船只；江南运河底宽20m ，深3m ，通行900t 船只。③除已建邵伯、淮阴、刘老涧3座船闸外，还要建船闸18座。④各段运河都根据各自条件进行扩建和改建。⑤这条运河总长1700km ，开挖土方共7443万m 3。这个工程计划是首次用新式工程技术全面治理运河的开始，但因抗日战争爆发而未及施行。 中华人民共和国成立后的运河 1950年就开始进行运河的恢复和扩建工作，培修沿岸大堤，堵闭旧海堤，整顿和改建沿河闸坝。1958年开始对运河全线进行大规模的整治和建设。重点整治徐州至扬州段(又称苏北运河，长 404.5km) 。在该段分设10个梯级，建设了解台、刘山、皂河、刘老涧、宿迁、泗阳、淮阴、淮安、邵伯和施桥等通航2000t 级船舶船闸，闸室有效尺寸为230m×20m×5m(长×宽×门槛水深) 。同时航道拓宽，底宽一般为30m ～45m ，水深2.5m ～3m ，弯曲半径600m ～800m 。该段运河原仅通航lOOt 级以下船舶，整治后提高到可通航500t 级船舶，货运量由1957年的92万t 增至1979年的1700万t 。在发展航运的同时，还提高了沿河地区的防洪能力，扩大了排涝和灌溉面积，收到了航运、灌溉、防洪、排涝的巨大的经济与社会效益。在此期间，对运河的其他河段也进行了一定规模的整治。黄河以北天津至临清段，结合水利工程，先后建设了杨柳青、四女寺2座通航1000t 级的船闸，闸室的有效尺寸为 210m×l5m×(2～3.2)m ，以及独流、北陈屯、安陵、祝官屯4座通航l00t 级船舶的船闸，形成自卫运河新乡经临清至天津全线通航lOOt 级船舶。但在1967年后因航运用水枯缺而全线断航。黄河以南至徐州段，其中梁山至济宁称梁济运河，长75km ，经疏浚河道，建设郭楼船闸，可通航l00t 级船舶。济宁至徐州段，长182.5km ，1961年建设了通航2000t 级的微山船闸，闸室有效尺寸 230m×20m×5m，后又利用伊家河河道建设了韩庄、刘庄、台儿庄3个梯级和通航100t 级船舶的3座船闸。该段全线可通航l00t 级船舶。长江以南，镇江至杭州段，长321km ，多年来陆续进行了一些局部治理，但航道狭窄，水浅，桥多且矮，仅能通航100t 级船舶，而运输十分繁忙。 1980年以后，对京杭运河济宁至杭州段又开展了大规模的续建工程。在此期间，徐州蔺家坝至扬州段，建设了皂河、宿迁、刘老涧、泗阳、淮阴、淮安、邵伯和施桥等8座复线船闸和蔺家坝船闸，闸室有效尺寸为230m×23m×5m，并对全河道进行拓挖，底宽50m ～70m ，水深3.2m ～4m ，弯曲半径800 m，达到二级航道标准，可通航2000t 级船舶。同时新建、扩建抽引长江水补水站8座，以确保运河航运用水，解台闸上游供水量不少于12.5m3/s。镇江至江苏省界鸭子桥段，又称苏南运河，长208km ，建设了通航1000t 级船舶的谏壁船闸，并进行了全线整治：航道标准水深2.5m ，底宽40m ，弯曲半径600m ，达到四级航道标准，可通航500t 级船舶。江苏鸭子桥至杭州段，长110km ，整治河道达到可通 航500t 级船舶的四级航道，并建设了通航300t 级船舶的三堡两线船闸，沟通了运河与钱塘江，连接杭甬运河，至宁波出海。运河济宁至徐州大王庙段，长182.5km ，进行浚挖，水深3m ，底宽50m ，弯曲半径800m ，达到通航1000t 级船舶的三级航道标准，并建设了韩庄、万年闸、台儿庄等3座船闸，闸室有效尺寸为230m×23m×5m。 经过40多年的治理，京杭运河已改建成连接山东、江苏、浙江三省，沟通淮河、长江、太湖和钱塘江水系，形成纵贯中国沿海东部地区的水运主通道。京杭运河建成966km 航道，其中二级航道404.5km ，三级航道240.5km ，四级航道321km ，船闸37座，港口10处以及相应的助航设施。同时取得了巨大的排涝、灌溉、排洪、供水等综合效益。运河的现代建设扩大了航道尺寸，改善了通航条件，货运量大幅度增长，济宁至杭州段的年货运量于1999年超过了2亿t ，约为1957年的20倍，其中苏北段达7000万t ，长江以南运河超过1.3亿t ，部分船闸年单向过闸货运量超过4000万t 。运河的建设还提高了沿河地区的防洪、排涝能力，增加了灌溉面积，仅苏北运河段就扩大了灌溉面积56.2万hm2，排涝面积416hm2。运河的补水工程还解决了沿河城镇生活和工业用水问题。京杭运河的建设，既满足了航运要求，又满足了防洪、排涝、供水、沿河城镇建设及环境生态等的要求，更好地发挥了运河河道的多功能作用，并为南水北调东线工程的建设奠定了基础。 Ningxia gu guanqu 宁夏古灌区(ancient irrigation area in Ningxia) 位于今宁夏回族自治区的古代引黄灌区，创始于西汉元狩年间(公元前122年～前117年) 。当时从匈奴统治下夺回这一地区，实行大规模屯田。《汉书·匈奴列传》说：“自朔方(郡治在今内蒙古自治区乌拉特前旗，黄河南岸) 以西至令居(今甘肃省永登县西北) ，往往通渠，置田官。”东汉也在这一带发展水利屯田。《魏书·刁雍传》载：在富平(今吴忠市西南) 西南30里有艾山，旧渠自山南引水。北魏太平真君五年(444年) 薄骨律镇(治今灵武市西南古黄河沙洲上) 守将刁雍在旧渠口下游开新口，利用河中沙洲筑坝，分河水人河西渠道。新开渠道向北40里合旧渠，沿旧渠80里至灌区，共灌田4万余顷，史称艾山渠艾山渠。灌田时“一句之间则水一遍，水凡四溉，谷得成实”。开渠后3年即可向今内蒙古五原一带运送军粮60万斛。《水经注》记载，黄河自青铜峡以下还向东分出支河，灌溉富平一带农田。 唐代宁夏引黄灌渠有薄骨律渠、汉渠、胡渠、御史渠、百家渠、光禄渠、尚书渠、七级渠、特进渠等。安史之乱后，吐蕃常在这一带用兵。大历八年(773年) 郭子仪败吐蕃兵于灵州(今宁夏灵武西南) 南的七级渠。后5年回纥族进攻灵州，堵塞汉、尚书、御史三渠引水口，破坏唐兵屯田。汉渠在灵武县(今永宁西南，黄河西岸) 南50里，北流40里有千里大陂，长50里，宽10里，相传为汉代所建。它的附近还有胡渠、御史、百家等8条渠，溉田500余顷。郭子仪曾请开御史渠，灌田可至2000顷。元和十五年(820年) 重开淤塞已久的光禄渠，灌田1000余顷。后4年开特进渠，灌田600顷。此外，回乐县南有薄骨律渠，灌田1000余顷。《元和郡县图志》称：“(贺兰) 山之东，(黄) 河之西，有平田数千顷，可引水灌溉。如尽收地利，足以赡给军储。”《宋史·夏国传》载：今银川、灵武一带有唐徕渠、汉延渠，无旱涝之忧。北宋前期宁夏一度为西夏政权割据。李元昊在1032年至1048年间，曾修建长300多里的李王渠(又名昊王渠) ， 大约是对北魏艾山渠的重建。《元史·郭守敬传》载，其时银川一带有古渠，其中唐徕渠长400里，汉延渠长250里。其他州还有长200里的大渠10条，大小支渠68条，共灌田9万多顷。 元代至元元年(1264年) ，郭守敬修复宁夏灌区。秦家渠的名字也在这时出现，后来简称秦渠，讹传为秦代所开，有人认为是古七级渠。蜘蛛渠在明代称为古渠，也应是元代修的渠道，是今中卫美利渠的前身。明代除利用旧渠外，有铁渠、新渠、红花渠、良田渠、满答喇渠(都是唐徕渠支渠) 、石空渠、白渠、枣园渠、中渠、夹河渠(以上在今中卫) 、羚羊角渠、通济渠、七星渠、贴渠、羚羊店渠、柳青渠、胜水渠(以上在今中宁) 等各渠出现。灌区向青铜峡上游发展，技术上大量修筑石坝石堤，加强引水和泄洪能力。 清代康熙四十七年(1708年) 开大清渠，灌溉唐徕、汉延二渠之间高地。雍正四年(1726年) 开惠农渠，取水口在汉延渠口下游，灌溉汉延渠以东地区。同年又开昌润渠，灌溉惠农渠以东至黄河间的滩地。雍正、乾隆年间，大清、惠农、昌润三渠均曾多次改口改道，其灌溉面积有很大变动。以上三渠和唐徕渠、汉延渠合称河西五大渠。民国年间，宁夏灌区分为河东区、河西区和青铜峡上游的中卫、中宁区，据1936年资料，共有支渠近3000条，干渠总长2600多里，共灌田1.8万顷左右(见图) 。1959年青铜峡水利枢纽建成后，宁夏灌区又有了迅猛的发展。 宁夏水利沿袭2000多年，除有黄河的方便引水条件外，主要还靠兴修水利的实践，在特定的自然条件下创造和发展了一套独特和完整的水利技术。在引水工程中采用无坝取水形式，多用分劈河面约1/4的垒石长 (坝) 导河水人渠。闸前渠道也很长，多有长10余里的。在闸前渠道上设有堰顶略高于正常水位的滚水石堰，称为“跳”，渠水位过高则自动溢流，此下另设退水闸多座，再下则是 引水正闸。闸座旧多用木，明隆庆六年(1572年) 后，逐步改用石筑。正闸以下，渠两岸长堤也称坝。支斗渠口多为分水涵洞或闸门，称作陡口。不同高程的渠道相交多建木渡槽，称为飞槽。横穿渠道的泄洪和退水的涵洞，称作阴洞、暗洞或沟洞。渠道疏浚时常使用埽工封堵渠口，即今之草土围堰，也用以修筑护岸、桥、涵、闸等的护坡，以及临时性的拦水工程等。工程岁修时还采用埋人渠底的底石作为渠道清淤的标准。测水位则用木制的刻字水则。入冬后以埽塞渠口称“卷埽”，至清明征夫岁修清淤，立夏则撤埽“开水”。“开水”后先关闭上游支渠斗口逼水至“梢”(渠尾) ，称“封水”，同时防冲决堤岸。上游各斗口仅留一二分水，称“依水”。水至梢后，就自下而上逐次开支渠浇灌，灌足后再逼水至梢，重新进行一轮封、依、灌。大致立夏至夏至头轮水浇夏田，二轮水立秋至寒露浇秋田，三轮水自立冬至小雪为冬灌，提高土壤墒情，预备来年春耕。夏秋两季能及时浇三四次的，就可以丰收。如农田起碱时，有时于春秋开水洗碱，或三四年中种稻一次洗碱。(1949年以后参见青铜峡灌区) gudai Beijing shuili gong cheng 古代北京水利工程(water conservancy project in ancient Beijing City) 北京位于永定河与潮白河洪积冲积扇脊部，河水绕城郊流出，降水量年内分布很不均匀，总径流量偏少，自古就是缺水地区。开发利用永定河与潮白河水资源并防治其洪水灾害，是北京历代水利的重点。 城市供水 自三国魏嘉平二年(250年) 在永定河上建戾陵堰，至元代，相继引水近1000年，成为发展生产的重要水源。金中都以城西北的莲花池为主要水源，以高梁河为辅。元代在中都东北建大都城，改以玉泉山、高梁河为主要水源，宫廷用水专门由金水河供给。为发展漕运，至元二十八年(1291年) 由郭守敬主持，修建白浮瓮山河，引导温榆河上游泉水，并输送到瓮山泊。瓮山泊以下经长河引入积水潭，辟为运河码头，成为全国漕运和各种贡赋终点港，并供城市园林等部门用水。元末明初几十年没有治理，白浮瓮山河湮废，明代以后北京只剩玉泉山一处水源，到清代曾引香山等泉水以为补充。北京园林供水，包括大型皇家园林和达官贵人的私人园林的供水，自金中都起就受到重视。元代瓮山泊已成为重要风景区，明代建园静寺，清代扩建湖区并改名为昆明湖，建清漪园，后改为颐和园。同时修建一系列闸涵渠道，为西郊圆明园、长春园、万春园等园林供水。这些园林使北京成为环境优美的古都。 航运工程 北京作为首都，航运工程是其最重要的水利工程之一。金代首先利用高梁河东支水道，是记载中北京到通州最早运河。大定五年(1165年) 曾组织疏浚治理，因坡度陡，河水易泄，漕运不畅通。元至元十六年(1279年) 建阜通七坝，利用坝河航运，运行时船不过坝，卸装货物分段运输，称为倒载制运输。从所设坝夫船户的数字看，漕运规模很大，最大漕运量达110万石，成为大都至通州的北线运河，一直使用到元朝灭亡。以后再没有恢复，其遗迹坝河至今犹在。此外，自金大定十二年(1172年) 开凿的金口河，也是利用高梁河旧道，引永定河水通漕运的。自麻峪引水，过金口人中都北濠，东至通州城北入潞水(北运河) 。经考证，“金口”即今石景山发电厂院内的“地形缺口”，当时已设置闸门。因河水含沙太多，渠道坡度过陡，无法行船而失败。泰和五年(1205年) 采纳韩玉建议，修建闸河以通漕运，利用金口河东段河道，并在河道上建闸节水，水源改用白莲潭清水，正式名称是“通济河”。但没有使用多久，因迁都而废弃。元至 元二年(1265年) 在郭守敬倡导下，又复开金口河(永定河至中都一段) ，妥善处理了引水与防洪的矛盾，“运西山木石”，使用近30年，后堵塞。元至元二十八年(1291年) 为解决大都至通州漕运，采纳郭守敬建议修建通惠河。经1年施工，于至元三十年(1293年) 通航。除上游增加水源，设置调节水库以外，在航道上修建一系列闸门，起到“互为提阏，以过舟止水”的作用。记载中原规划建闸“十处二十座”，因施工中的变化和另计入建于至元二十六年(1289年) 的广源闸，实际共有11处24座。明初白浮瓮山河断流，通惠河通航困难。嘉靖七年(1528年) 在吴仲主持下建通州石坝等，将通惠河改为“五闸二坝”的驳运制。以后不断修治，一直使用到清末京杭运河北段全线停运。这便是北京到通州的南线运河。 此外，自通州至温榆河漕运，从元初已开始经营。至元元年(1264年)“发北京(今内蒙古宁城) 都元帅阿海所领军，疏双塔漕渠”，大约是可通到今北沙河的水道运输。明代为守陵军运粮。船只可通到巩华城外安济桥。清代巩华城衰落，为向清河一带诸旗驻军运粮开通了“会清河”，上游达到清河镇本裕仓，大约使用到清光绪年间才停运。另外潮白河在明代也曾通漕以运军饷，万历年间有较大规模的治理。 农田水利 北京在东汉时代已开始种植水稻，张堪为渔阳太守时，在狐奴县(今顺义) 利用沽水(今白河) 和鲍丘水(今潮河) ，开稻田8000顷。三国魏嘉平二年(250年) 在湿水(今永定河) 上建戾陵堰，开车箱渠，引水灌溉蓟城(今北京) 周围1万余顷农田，以后经修治一直使用到唐代。金、元开金口河不能通漕运，但上游地区仍有灌溉之利，可灌京西稻田。明、清虽有明令禁止引用永定河水灌溉，但因“比常农倍收，旱潦不灾”，两岸农民“私开沟河者”不断。金代在白莲潭下游，约今东城区一带曾引“宫左流泉溉田，岁获稻万斛”。在西北郊因地下水埋藏较浅，自流泉很多，适于种植水稻，经历代努力成为著名的“京西稻”产区。 城市防洪及排水 永定河洪枯变化大，河水含沙量大，下游河身多淤善徙，俗有“小黄河”之称，是北京城市防洪的重点河流。历史上永定河决溢自辽金时就有记载，下游河道出山口处，高于北京城约40m ，直接威胁市区安全。金代开始修筑堤防，元代建大都新城，向东北方向迁移，可避开一般洪水。明代筑北京南城，开始大规模加筑左岸堤防，决溢次数增加。清初决溢加剧，永定河备受重视。到康熙三十七年(1698年) 两岸堤防系统建成，固定了永定河在北京地区的河道，左岸石景山以下大堤成为防洪的重要屏障，以后历代都十分重视堤防加固工程(参见永定河大堤) 。此外，因北京城地理位置十分优越，不但可以从西北和西南2个方向供水，而且可以向东、南、北3个方向排水，可避免永定河水泛溢直接冲人内城。金中都城下有条石修砌精密的排水水关，20世纪80年代已被发掘展示。元大都初建时先立泄水渠7处，土城上修建了水关专作排水之用。明代排水系统逐渐完善，内城一级排水干沟有玉河、泡子河、大明濠(沟沿) 、东沟等汇人前三门护城河，东出通惠河。外城明代有三里河、旧沟、郊坛后河等，到清代这3条排水河并为龙须沟。二级排沟分布在各大街两侧，一般宽3尺、深5尺，与发掘出的元代排渠尺寸相当。三级小沟在偏街小巷分布更密。据乾隆五十二年(1787年) 统计，内城二级排沟有30533丈，三级小沟有98100余丈。另外城内还有不少湖泊水域，可起到一定的调节洪水作用。 Duiiang Yan 都江堰(Dujiang Weir) 位于四川省都江堰市境内岷江进入成都平原的起始段，引岷江水，灌溉成都平原的大型水利工程。晋代称都安大堰、湔堰，唐代又名楗尾堰，宋代始称都江堰。都江堰相沿2000多年，是现存世界上历史最长的无坝引水工程。 渠首枢纽的演变 都江堰创建于秦昭王末年(公元前256年～前251年) ，秦蜀郡守李冰主持兴建。早期的都江堰记载甚略，《史记·河渠书》只记李冰“穿二江成都之中”。后人有许多推测，归结起来主要有2种：一为李冰开凿了进水口及修建引水渠道，将岷江水引入成都平原；一为根据现代地质调查，认为岷江原有1条支流，自都江堰市分出，流经成都平原，至新津归回岷江，李冰利用这里的地形条件凿宽进口，整治河道，增加进水量，这个进口即为都江堰永久性进水口，因形如瓶状而名“宝瓶口”。《华阳国志》记载李冰还在白沙邮(渠道上游约lkm 处，今为镇) 作三石人，立于水中“与江神要(约定) ，水竭不至足，盛不没肩”。对水位流量关系有一定的认识，提出了利于下游用水的大致水位标准。据《史记·河渠书》的记载，早期的都江堰以航运为主，兼有灌溉效益，后来逐步演变成为以灌溉为主的水利工程。至迟在魏晋时，已具备分水、溢洪、引水三大主要工程设施的雏形。修筑在江心洲的湔堰(又称堋、金堤) 将岷江一分为二，左侧河水经宝瓶口进入灌区，以湔堰的高度及宝瓶口的大小控制引水流量；汛期，堰有冲决，水流经决口归入岷江正流，又可作进一步的调节。唐代都江堰已经基本完善，成为由分水导流工程楗尾堰、溢流工程侍郎堰、引水工程宝瓶口三大工程为主体的无坝引水枢纽。宋元时称分水工程为象鼻，明清迄今又称鱼嘴，均因形似而得名。鱼嘴建在岷江江心洲滩脊顶端，长30m ～50m ，高8m ～12m ，低水位时分流人渠。清道光以后侍郎堰又有飞沙堰之名。飞沙堰为侧向溢流堰，高2m 左右，宽150m ～200m ，低水位时壅水入宝瓶口，汛期堰顶溢流，特大洪水时允许冲决堰体，溢流量增大。都江堰各工程在布置上有较大的灵活性，总的来说，要顺应江心洲地形地势和河道冲淤的变化，但在具体布置时可以在一定的范围内根据灌区用水需要，尽可能合理选择分水鱼嘴位置、溢流堰位置和高度，并通过工程维修、河道疏浚等临时性工程措施加以稳定。现代的都江堰保持着清代以来的基本面貌，由分水工程鱼嘴，导流工程百丈堤、金刚堤，溢流堰工程飞沙堰、人字堤及引水工程宝瓶口组成(图1) 。 最早记载都江堰工程结构的文献见于晋代，当时系用卵石堆筑。至迟在唐代都江堰工程结构已以竹笼工为主，木桩工用作建筑物加固和抗冲消能辅助工程。这类竹、木、石建筑材料一直延用到20世纪50年代。据清代史料记载，每年岁修需换竹笼1.3万余条，年需竹料170多万斤，其中以鱼嘴、飞沙堰用竹笼最多。竹笼易朽，需年年更换，加上每年巨大的河道疏浚量，工料、劳动力的征集成为历代当地老百姓的一大负担。古代都江堰多次工程结构的改造，在鱼嘴下功夫最多。元至元元年(1335年) 佥四川廉访司事吉当普主持大修，改用石料修砌鱼嘴，又用铁1.6万斤铸铁龟，置于顶端，以铁柱固定于滩地上。明嘉靖二十九年(1550年) 水利按察司佥事施千祥修砌石鱼嘴，顶端用铁6.7万斤铸成铁牛，“首合尾分，如人字形”，以保护鱼嘴。由于基础淘刷，这些工程运用时间不长。清光绪三年(1877年) 四川总督丁宝桢主持大修，主要工程均改用石砌。鱼嘴前端仍采用竹笼、木桩，以保护基础不受淘刷。次年汛期，除鱼嘴外，其他工程均毁于洪水。新鱼嘴运用了13年，后人称作“新工鱼嘴”。1936年冬大修，总结了以往砌石鱼嘴成败经验，注意前端消能抗冲的基础改造。前端以羊圈、木桩、竹笼组成三重抗冲刷防护圈，基础铺以竹笼、枕木作为刚性结构与砂卵石地基间的过渡 层。鱼嘴长31.4m ，全高8.85m ，其中过渡层厚3m 。这个鱼嘴一直运用到1979年外江建闸，该砌石鱼嘴成为今鱼嘴的基础。20世纪60年代以来，都江堰的其他工程也逐渐改为浆砌石、钢筋混凝土等结构，大大减少了岁修工程量。 渠首及灌区的管理 出土文物汉代李冰石像表明，都江堰至迟在汉代已设官专门从事管 理。晋代蜀郡设有蜀渠都水行事、蜀渠平水、水部都督等官(从事灌溉管理的专官) 。明代 设水利佥事，清朝设水利同知，均是从事渠首管理的行政官员，在灌县有官署；灌区各县亦有相应官吏。古代称渠首为官堰，有国家管理机构，维修经费亦主要由国家拨发；灌区干支级渠道为民堰，由受益各县管理，经费在民间摊派。历史上都江堰因为战乱，管理废弛，工程失修，多次完全失去作用。但是，社会稍有平定，国家立即恢复对它的管理。 工程管理是都江堰管理的重要内容，其中又以岁修为主。岁修一般历时近半年，农历冬十月初断流开工，春三月底完工供水。清道光以前只限于内江一侧，道光时内外江均归入岁修范围。岁修的主要工作是更换各工程设施的竹笼、木桩，疏浚河道、渠道。渠首岁修范围一般自鱼嘴分水处至灌县境内各干渠进口段。《宋史·河渠志》记载当时宝瓶口段有水则作为施工和供水的标准。水则共10则，1则为宋尺1尺(约合今0.02cm) ，刻于宝瓶口右侧离堆石壁上，要求侍郎堰底以4则为度，堰顶高以6则为准。水则则数既用来控制侍郎堰的修筑高度，又作为河道疏浚的标准，从而达到调节控制宝瓶口进水量的目的。明清以来仍以水则作为宝瓶口的水位计，又在飞沙堰对岸三道崖下设置标准台，上置铜标，与飞沙堰堰顶齐，台下河道中埋铁柱，铁柱所在的高程为疏浚后宝瓶口段的河底高程，控制标准较前严密。在工程管理方面历代许多经验被编成口诀流传至今，如：“遇弯截角，逢正抽心”，是河道整治方面的技术要领；“深淘滩、低作堰”，是对渠首或干渠级河道进口段河道整治、溢流堰修筑的技术要求。清同治、光绪时灌县知县胡圻把前人积累的经验编成“三字诀”，刻于都江堰左岸二王庙内，以示后人：“深淘滩，低作堰，六字旨，千秋鉴。挖河沙，堆堤岸。砌鱼嘴，安羊圈。立湃阙，留漏罐。笼编密，石装健。分四六，平潦旱。水画符，铁桩见。岁勤修，预防患。遵旧制，毋擅变。”概括了都江堰分水、溢流等工程设施和河道整治工程的施工技术，列出了渠首必设的水画符(水则) 、铁桩、漏罐(涵洞) 等水位观测、河道整治标准以及暗渠引水等工程设施。除岁修以外，还有抢修和大修。因为都江堰工程设施为临时性结构，抢修和大修只在特定情况下进行。抢修只限灌区水稻用水期间，溢流堰冲溃，直接影响宝瓶口进水时进行。大修多是渠首工程基本被毁，河道多年未认真疏滩，河道阻塞，供水不畅的情况下进行。近代有过3次大修：道光七年(1827年) ，由水利同知强望泰主持；光绪三年(1877年) ，由四川总督丁宝桢主持；1936年，由四川省水利局主持。 灌区的扩展 都江堰地处成都平原冲积扇的顶端，具有自流灌溉的良好条件，它的创建为后来成都平原水利的发展开辟了广阔的前景。西汉景帝末年(约公元前141年) 蜀郡守文翁“穿湔江口，灌溉繁田千百顷”。繁县为今新繁镇。渠首在岷江支流湔水的出山口，下分若干支，东面几支人绵水、洛水(今沱江) ，西面几支尾水人都江堰北干渠——蒲阳河，以后各代都有经营，称湔江堰，是都江堰灌区最早向东北扩展的一部分。东汉时开望川源，渠长20里，引水灌溉广都(今双流) 一带，向西南丘陵一带扩展。唐代，成都地区水利工程兴建较多。唐 玄宗开元二十三年(735年) 在今双流、温江开渠，“通漕西山竹木”。玄宗天宝时(742年～755年) 成都北郊重开万岁池，“筑堤积水溉田”。唐宣宗时(847年～859年) 剑南西川节度使白敏中“以成都锦江为池，江之支纬城中，乃开金水河”。僖宗乾符时(874年～879年) 西川节度使高骈修建成都西北郊的縻枣堰(今属都江堰东风渠灌区) 。这些工程的兴建使成都北部浅丘地区灌溉，城市供排水、通航条件都有较大的改善。唐代都江堰灌区的范围与今都江堰内江灌区范围基本相同。以后历代都有扩展，但只限成都平原边缘地带。清乾隆六年(1741年) 将在岷江右岸引水的沙沟堰、黑石堰并人都江堰管理，至此都江堰始分为内江和外江2个灌区，外江系岷江正流，内江指鱼嘴分出的左支。据1938年统计，内外江两大灌区总灌溉面积约300万亩，控制灌溉成都平原大部分耕地。除灌溉效益外，灌区水道兼有竹木筏运输、客货船运输等水运之利。此外，还具有城镇供排水、园林用水、防洪、水力利用等方面的功能。 中华人民共和国成立以后，都江堰的发展进入了新的阶段。自20世纪50年代至60年代末，渠首工程完成了由临时性工程结构向永久性工程结构的过渡；1974年在都江鱼嘴以右，岷江干流上修建外江闸。外江闸为开敞式拦河节制闸，全长104.4m ，共分8孔，每孔净宽12m ，当岷江为100年一遇洪峰流量7700m 3/s时，泄洪量可达4130m 3/s。这些工程的实施提高了都江堰控制调节能力，减少了渠首岁修工程量，为灌区的扩展创造了条件。 历史上都江堰灌区干支渠系进水口设施基本与渠首格局类似，即采用鱼嘴分水，湃阙(侧向溢流堰) 溢洪的工程布置形式。20世纪50年代以来干支渠进水口相继建闸，同时对平原地区的渠道工程实施了全面改造，通过裁弯取直，整理各级渠系等措施，形成了水量调配比较合理的渠系工程，灌区的发展更加迅速。1952年开工兴建人民渠，在彭州市境内内江干河的蒲阳河上引水，干渠沿着成都平原边缘向川东北方向延伸；1956年修建东风干渠，在郫县境内内江干河的毗河和府河上引水，干渠为东南走向；1954年在外江干河沙沟河以西扩并外江水系九处民间小堰，新堰名三合堰，以沙沟河和岷江支流文井江为主要水源。此外，在成都平原南部新修了牧马山干渠，其中人民渠、东风渠分期实施。至60年代末成都平原自流灌溉面积达45.2万hm 2。20世纪70年代以来，人民渠、东风渠分别穿过龙泉山北段和南段，向沱扛、涪江流域的川东北、川东南丘陵地带延伸，在这些地区修建了一批大中型水库，用以囤蓄汛期都江堰余水，拦截当地径流，成为川东北和川东南丘陵地区渠库串联、引蓄结合的新灌区。 图2 都江堰灌区图 都江堰灌区按照供水方式分为平原直灌区和丘陵引蓄灌区两大部分，1994年有效灌溉面积已超过1000万亩，成为中国最大的灌区(见图2) 。岷江水资源进一步的开发和多层次的综合利用将是灌区未来发展的目标(参见都江堰灌区) 。 Zheng-Bai Qu 郑白渠(Zheng-Bai Irrigation Canal) 古代陕西关中地区的大型引泾灌区，为秦代郑国渠和汉代白渠的合称，是近代泾惠渠灌区的前身。秦王政元年(公元前246年) 韩国水工郑国主持兴建郑国渠，10年后完工。干渠西起泾阳，引泾水向东，下游注入洛水，全长300余里，灌溉面积号称4万余顷。由于泾水含有大量泥沙，灌溉时既可补充作物需水，又补充养分，改良了灌区内的盐碱地，使农作物产量提高到每亩1钟(6石4斗) 。据《史记·河渠书》载：“于是，关中为沃野，无凶年。秦以富强，卒并诸侯。” 西汉太始二年(公元前95年) ，赵中大夫白公建议增建新渠，引泾水东行，至栎阳(今陕西临潼东北) 注于渭水。干渠长200里，灌溉面积4500余顷。此后灌区称郑白渠(图1) 。《汉书·沟洫志》记载当年广泛流传的一首民谣：“田于何所? 池阳谷口。郑国在前，白渠起后。举函为云，决渠为雨。泾水一石，其泥数斗，且溉且粪，长我禾黍，衣食京师，亿万之口。” 图2 唐代三白渠经行示意图 前秦苻坚时期(357年～385年) ，曾发动3万民工对郑白渠进行整修。 唐代的郑白渠有3条干渠，即太白渠、中白渠和南白渠，又称三白渠(图2) 。灌溉范围主要分布于石川河以西。只有中白渠穿过石川河，在下邦县(今陕西渭南东北25km) 注入金氏陂。永徽年间(650年～655年) 郑白渠灌溉面积有1万多顷。由于官吏豪强大量设置水磨，浪费了水，到大历年间(766年～779年) 仅灌6200余顷。前后虽四五次下令废毁水磨，但得不到有效贯彻。郑白渠的管理制度在唐《水部式》中有具体规定。灌区除设泾堰监等专管机构外，并受京兆少尹(首都副行政首长) 的统辖。渠道上的主要枢纽如彭城堰等，还设专人管理。较大的渠道上建有木质闸门，根据预先编制的用水计划，轮流定量供水。渠道和渠系建筑物维修有一定的报批手续和监督办法，不许私自拆修。每年农历正月一日至八月三十日将沿渠水磨封存，以保证灌溉用水。这时干渠进水闸为6座石门，渠首处建有拦河壅水石坝，称为“将军 ”，“长宽皆百步，捍水雄壮”，后毁于水。 宋代改用临时性梢桩坝，每年均需重修。由于泾水河床下切，历代曾多次将引水渠口上移。北宋乾德年间(963年～967年) 、至道元年(995年) 、景德三年 (1006年) 、景枯三年(1036年) 、庆历七年(1047年) 、熙宁五年(1072年) 、大观二年(1108年) 多次维修郑白渠，其中以大观年间赵佺主持施工的规模最大，共修石渠3141尺，上宽14尺，底宽12尺，土渠3978尺，干渠设节制闸和退水闸以及一系列交叉建筑物，省去了渠口梢桩坝，灌溉面积号称25093顷，改称丰利渠。大德八年(1304年) ，泾水暴涨毁渠。延祐元年(1314年) 王琚主持改建，渠首再次上移，延展石渠51丈，宽1.5丈，深2丈。拦河坝改为石困结构，即用卵石填充的木笼砌筑水坝，东西长850尺，宽85尺，共用1166个，因王琚官职为御史，改称王御史渠，灌溉面积曾达9000顷。灌区有分水闸135座，并订立了一整套管理制度，在《长安志图·泾渠图说》中有详细记载，此后王御史渠又曾几次维修。 明代近300年间泾渠修治10余次。天顺至成化年间(1457年～1487年) 曾调集泾阳、三原、礼泉、高陵、临潼五县民工在小龙山和大龙山下进行隧洞施工，干渠再次上移1.3里，改称广惠渠。正德十一年(1516年) 又对干渠的一段进行裁弯取直，开新渠长42丈，深24尺，次年完工，称通济渠。此后灌溉面积一再缩小。 清代，由于引水困难和泥沙淤积，乾隆二年(1737年) 将渠口封闭，专引干渠段的山泉灌溉，改称龙洞渠，灌溉面积只维持7万多亩。清末减少到2万多亩。直到1932年在李仪祉主持下，泾惠渠初步建成，引泾灌溉得以恢复。中华人民共和国成立后，对泾惠渠灌区进行了扩建和改建，变成了陕西省主要的粮棉生产基地。 Ling Qu 灵渠(Lingqu Canal) 中国沟通长江水系和珠江水系的古运河。又名陡河或兴安运 河，在今广西壮族自治区兴安县境内。秦统一六国后，向岭南用兵，于秦始皇二十八年(公元前219年) 派监郡御史禄凿灵渠运粮，沟通了长江水系的湘江和珠江水系的漓江，是岭南(今广东、广西) 与中原地区的主要交通干线。 概况 灵渠由渠首、南渠和北渠3部分组成。渠首是用拦河坝拦断湘江的上游段(称海阳河) ，抬高水位，分水人南渠和北渠，分别与漓江和湘江的—F 游沟通，以实现通航。拦河坝今称大天平和小天平，平时壅水人两渠，洪水季节，将多余的水白天平顶溢流排人下游湘江故道(图1) 。南渠自进水闸南陡开始至人漓江上游段的大溶江止，共长33km ，分为人工河段、半人工河段和天然河段。人工河段自南陡起，凿山，开河，筑堤，穿越分水岭至漓江最东的小支流始安水；半人工河段自始安水口以下至与清水河汇流处，原为始安水河道，在天然小河上人工扩宽至通航标准；自清水河口至人漓江处为天然河道，局部水浅多礁石，历史上多次人工整治而成。南渠的作用是实现湘江至漓江间的通航。北渠自进水闸北陡开始，在湘江原河槽右岸另开凿一条弯曲的人工渠道，长3.5km 。它的作用是实现自分水塘至湘江下游的通航，并保证渠首的合理分水(图2) 。灵渠的渠道上有数十处大小弯曲并建有多处分洪和节水建筑物，以保障渠道的安全和通航水 3深。在水源较丰时，南渠进口处流量一般为5m /s～6m 3/s，北渠进口处流量一般 为11m 3/s～12m 3/s，海阳河多年月平均流量为17.33m 3/s，从总体上看，灵渠的分水与通航是有保证的。但由于来水时间上的不均匀，枯水季节，需用陡在渠道上层层蓄水以增加水深，不同季节，通航能力差别很大。 主要建筑物 灵渠的分水与通航是由建筑物保障的，是一个科学合理的系统，主要包括下列5部分。 天平与铧嘴 大小天平是横断湘江的拦河坝，呈人字形布置：斜向南渠一侧的叫小天平，长127m ，不加护坦宽18.1m ；斜向北渠一侧的叫大天平，长343.3m ，不加护坦宽21.1m 。折线总长470.3m ，轴线夹角95°。大小天平断面见图3。坝顶全部可以溢流，用以控制引水入渠的水位。其作用是抬高水位，合理分水和溢洪。现存大小天平是用大块岩石砌筑而成的，坝高3.9m ，其中河床以下部分高2m 。临水面砌成阶梯状，石块间用X 形铁锭联结成一个整体。临水面砌石体后为页岩片石立砌而成的“鱼鳞石”，以抗溢流时的冲刷。用松桩为基础，以增大承载能力。铧嘴是一座长70m 的导水堤，自大小天平的交汇点起向上游海阳河的深泓延伸，顶部是一石砌方台，劈分水流，平顺地导人南北二渠。灵渠南北二渠，为平缓坡降，多处采用弯道，在洪水通过时容易破坏，所以在弯道起点或有外水汇流处，常建侧向溢流堰，例如泄水天平、马嘶桥溢流堰、竹枝堰、回龙堤和黄龙堤，其堰身结构与大小天平同。 堤 南渠渠口至分水岭段，左岸靠山，右岸临湘江故道，修长堤分隔渠与故道。由于二者高程差的存在，堤又是渠的依托。这段堤长3.1km ，称秦堤。上游堤较高，用砌石；下游为土堤。 陡 陡门的简称，也称斗门，相当于现代的闸，为枯水季节蓄水行船而设。灵渠在水流浅急处曾密集设陡，其作用相当于船闸或多级船闸。灵渠又称“陡河”即来源于此。历史上灵渠最多时有36个陡。陡是用加工后的巨型条石在渠道流浅水急处两侧砌筑相对的2个墩台，形状有半圆形、圆角方形、梯形、蚌壳形和扇形等多种。在宽河槽中一侧墩台后还设有减水坝与岸相连。陡口宽(两墩台间的距离) 一般为5m ～6m ，用陡杠、马脚、水并、陡簟的组合进行关闭，用锤击陡杠使上述组合解体的办法开启陡门，操作较为简易。 堰坝 灵渠天然河段水流宽浅处，行船不便，为增加航深，在深泓处设置堰门，木框架两面用长木桩密排深钉，框架内堆砌大卵石或大块石，一直延伸至两岸，顶面可溢流。堰门宽4m ～5m ，用大松木桩4根分别竖在门两侧，同侧两根又用横木方串联，固定在石笼框架上，作为门框。关堰时用松木作叠梁，人工开启。 水函 又叫田涵、渠眼，俗称塘孔，是渠堤上块石砌筑的分水涵洞，在农田灌溉时开启使用。同时，也用作排水涵洞。 历史 灵渠于秦始皇二十八年(公元前219年) ，为运送军粮而开凿。当时修筑了拦江大坝，打通了南渠渠口的岩石阻隔，开山筑堤，穿越分水岭，浚深漓江上源的有关河道，开北渠。全部工程是一个有机的整体，需要有相应的测量技术，整体规划设计能力和施工技术，这些在实现通航时都得以体现。西汉元鼎五年(公元前112年) 和东汉建武十七年至十八年(公元41年～42年)2次用兵南方，都整修和使用灵渠作为军需供给线，为国家的统一作出贡献。隋、唐、北宋国家实现统一，以洛阳为中心的南北运河畅通，灵渠成为全国运河网的南段干线。唐天宝元年(742年) ，南海郡(治今广州) 和始安郡(治今桂林) 的船只参加了长安广运潭的展示。宝历初年，李渤维修运河，做了铧堤(大天平、小天平) 和陡门，使灵渠工程渐趋完善。咸通九年(868年) ，鱼孟威又进一步完善了李渤所建工程，使灵渠畅通。北宋嘉祐三年(1058年) ，李师中挖渠并修成36个陡门，使灵渠工程技术达到完善。元、明、清三代，对灵渠多次维修，保持通畅，两广地区经济文化迅速发展，人口增多，逐渐成为发达地区。灵渠作为两广与中原地区的交通干线一直保持到京广、湘桂2条铁路建成通车，灵渠的航运功能逐步消失。中华人民共和国成立后，灵渠已成为以灌溉为主，兼有城市供水、工业供水和风光旅游等综合效益的水利工程。40余年来，上游修建蓄水工程调节水源，整修渠首渠道，修建大小支渠74条，共长35.3km ，建斗门165座，灌田2.4万亩；利用古老工程和沿岸秀丽风光，每年接待旅游者数以十万计，有关部门还在关注和研究重新开发灵渠航运事业的前景。 Gaojia Yan 高家堰(Gaojia Weir) 淮河干流上的挡水堤坝，又称高加堰。历史上江苏淮扬地区的防洪屏障，经数百年修建增筑，最后形成今洪泽湖大堤。相传创建人为东汉陈登，一说为明初陈碹。最早的增筑记载见于《明实录》嘉靖三十二年(1553年) 正月。现存大堤长67.25km ，北起淮安市淮阴区马头镇，经洪泽县高良涧，南抵盱眙县堤头村。近代大堤，底宽约50m ，临湖石工墙通厚0.8m 以上，底部埋设基桩，临水侧10:1收坡，顶部以蝶形铁扣联结。砌石一般15层～18层， 每层高1.2尺，顶部标高17m ～17.5m 。石墙里侧衬砌砖柜，砖柜后面夯填灰土，再后才是堤身土。 大堤所形成的洪泽湖原为塘泊洼地，淮河斜穿而过，隋代通济渠及唐宋汴渠、洪泽新河、龟山运河(参见中国古代运河) 等均经由今湖区。古代，位于今大堤南部的白水塘及毗邻的破釜塘、羡塘等开发较早，历代常用以灌溉屯田。大堤西侧至淮河东岸的洼地里，隋代出现“洪泽浦”一名，明中期曾有洪泽、阜陵、泥墩、万家、灰墩等湖组成的湖群；淮河左岸溧河洼隋代已成运河堤岸壅塞湖，名永泰湖，明代称影塔湖。黄河南徙夺淮后，淮水排泄不畅，洪泽湖一带水面扩大，逐渐有堤防修筑。高家堰在明嘉靖年间是一道防洪长堤，兼作淮安城通往西南盱眙诸县的一段大路。隆庆六年(1572年) 大修，堤长5400丈(约合17km) 、高1丈(约合3.2m) 。隆庆、万历年间，黄河与淮河、运河在清口(今马头镇附近) 交汇，下游不通畅时，常常倒灌淮河，威胁并危害高家堰。潘季驯于万历六年(1578年) 决定将洪泽诸湖建成一个大湖蓄水，统筹解决蓄淮、刷黄、济运三大问题，遂大修高家堰。堰高1.2丈～1.3丈，长10878丈(约合37km) ，其中3400丈为“笆工”(排桩防浪工) 。万历七年(1579年) 大湖建成，形成洪泽湖水库。大堤北起武家墩以北至新庄一带，南至越城。越城以南不筑堤，留作“天然减水坝”(溢洪道) 。竣工不久，设高堰大使1名，统领500名河兵组成的专修队伍，这一制度一直延至明朝灭亡。万历八年(1580年) 十月至万历十一年(1583年) 三月，在高家堰迎水面创建石工墙，长3110丈，高1丈(约合3.2m) ，厚2.5尺。万历十年(1582年) ，“永济河”开通，洪泽湖大堤自武家墩起借“永济河”西堤向北延长至运河岸边的文华寺。万历十六年(1588年) 前，土堤向南延伸至周桥。万历二十年(1592年) 以前，土堤迎水面几乎全部做了笆工。万历二十三年(1595年) 以后的3年中，在大堤上就原有退水渠的地方接连设置了武家墩、高良涧、周家桥3座泄水闸，淮河上游洪水来临时可向高家堰下游分泄，另设古沟闸以资 备用。明清之际，大堤屡冲屡修，无大变化，只周桥以南不断出现民堤，也常有冲决。清康熙十六年(1677年) 靳辅治河时，周桥以南的低岗地带已被日益扩大的洪泽湖冲出9道大水沟。靳辅于康熙十七年(1678年) 十一月至次年五月，将水沟全部堵塞并在此基础上加筑永久性副坝。康熙十九年(1680年) ，改明代泄水闸为减水坝6座，依次为武家墩、高良涧、周家桥、古沟东、古沟西、塘埂，口门总宽170.4丈(约545m) ，用以取代明“天然减水坝”及泄水闸。与此同时，武家墩西北出现横堤，与纷杂的运口堤防一起，逐渐将大堤引至马头镇旁的清口。洪泽湖水面开阔，风浪冲击大堤，康熙十六年至二十四年(1677年～1685年) 填筑土坦坡，消浪效果较好。康熙三十一年(1692年) 以前，周桥以南减水坝增至6座，总宽200丈。康熙三十九年(1700年) ，大堤石工墙向南扩展至古沟，次年扩展至林家西，并用3年时间建成了林家西坝(宽73丈) 。康熙四十四年(1705年) ，周桥南6座减坝改为3座滚水坝，溢流总宽保持不变，后称之为仁、义、礼三坝，并有天然土坝2座。雍正九年(1731年) ，高家堰大翻修。乾隆十六年(1751年) ，增建智、信两坝以取代天然土坝，与仁、义、礼坝合称“山盱五坝”。信坝以北全改为石工，信坝至蒋坝新做石基砖工(后也改石工墙) 。五坝过水后往往冲坏，因而不断改建、移建。咸丰元年(1851年) ，礼坝溃决未堵，淮河在清口受阻，即由此循三河改道经运河入江，诸滚水坝亦废。清代石工最长时达60.1km ，后北段因湖底淤高，不受风浪影响，渐有拆除。传说知府吴棠曾拆条石 4.5km 修淮安城。抗日战争时期，高堰石工常被偷盗，1943年和1945年解放区政府2次补砌。中华人民共和国成立后，残破的大堤得到了彻底改造和加高加固，洪泽湖成为淮河干流上的大型水利枢纽工程，同时也是中国五大淡水湖之一。高家堰和洪泽湖周边历代工程建筑或遗存、碑刻等是宝贵的历史文化遗产。 Mulan Bei 木兰陂(MulanWeir) 古代著名的御咸蓄淡灌溉工程，位于福建省莆田市木兰溪上，现为全国重点文物保护单位。北宋治平四年(1067年) 钱四娘主持创建，不久即被洪水冲毁，钱氏殉身。接着林从世在下游河口附近重建，又被海潮冲毁。熙宁八年(1075年) 侯官人李宏在僧人冯智日协助下，在前两次坝址中间的木兰山下建陂，元丰六年(1083年) 完工投入使用。木兰陂代替了唐代以来县内多处塘泊，下游防御海潮，上游拦截永春、德化、仙游三县来水灌田。 木兰溪发源于德化县，自莆田入海，全长100多km 。建陂前，兴化湾的海潮可沿木兰溪上溯至陂首上游3km 的樟树村；南岸南洋平原上围垦的大片农田，仅靠少数水塘蓄水灌溉，易涝易旱。李宏建陂，施工中采用古代沿海桥工使用的“筏形基础”，建陂堰长35丈，高2.5丈，设闸32孔，在陂首右端建斗门，开渠数十里(见图) ，灌田号称万顷，南宋时每年提供军粮3.7万斛。元延祐二年(1315年) 在陂首左端建万金斗门，开渠数十里，灌溉溪北的北洋平原，以南七北三的比例分水。元至正年间(1341年～1368年) 堵塞闸3孔，在陂南端设1孔冲沙闸，并筑堤护陂。明、清两代大修二三十次，闸孔减为28个。清康熙时灌田9万余亩，道光七年(1827年) 灌南北洋农田20余万亩。 中华人民共和国成立后增修海堤、闸、涵，对工程进行整修、配套和扩建，对南北洋309km 的沟渠多次进行疏浚。全灌区有大小建筑物350余处，其中较大 排涝水闸17座，总泄量1283m 3/s，做到“未旱先蓄，未涝先排”。现在木兰陂可蓄水3000多万m3，可灌溉一年三熟田1.4万hm 2。 Tashan Yan 它山堰(Tashan Weir) 古代御咸蓄淡引水枢纽工程，位于今浙江省鄞县鄞江镇西南，现为全国重点文物保护单位。唐大和七年(833年) 郧县(今鄞县南) 令王元玮创建。筑堰以前，海潮可沿甬江上溯到章溪，“来则沟浍皆盈，出则河港俱涸，田不可稼，人渴于饮”。由于海水倒灌使耕田卤化，城市用水发生困难。设计者在鄞江上游出山处的四明山与它山之间，用条石砌筑一座上下各36级的拦河滚水坝。堰顶长42丈，用80块半条石板砌筑而成。堰身中空，用大木梁作支架。据记载，堰的设计可做到“涝则七分水入于江(奉化江) ，三分入于溪(南塘河) ，以泄暴流；旱则七分入溪，三分人江，以供灌溉”。平时可以挡住下游咸潮上溯，拦蓄上游溪水，经上游左岸引水渠(南塘河) 灌溉鄞西平原数千顷农田(图1) 。引水渠下游进入宁波市蓄为日、月二湖，供城市用水。由于引水渠首无闸门控制，为防止洪水涌人城市，在南塘河右岸建乌金、积渎、行春三竭(溢流堰) ，人渠水量过大可自行泄洪人江(图2) 。南塘河也是鄞西平原的一条主要运道。宋代在宁波城东北建3座泄水闸，以泄城市积水。这样由堰、渠道、闸门组成了完整的灌排系统。南宋时为增加引水量，将堰顶加高七八寸，不久被洪水冲毁。初建时淤积较少，每年渠道只淘浚1次。南宋时泥沙淤积加重。淳祐二年(1242年) ，魏岘在堰上游40余丈处建3孔回沙闸，水大时闭闸拦沙，水小时启闸淘沙，以减少渠道淤积。 此外，为保证灌渠闸楔按时启闭，开庆元年(1259年) 吴潜在宁波城内平桥下设水则，据此水深可以推算出各处水情，以定开启时间。元、明、清历代都对灌渠和堰体进行疏浚维修。如明嘉靖十五年(1536年) 知县沈继美加高堰顶1尺(今仍存) ；清咸丰七年(1857年) 段先清曾进行较大规模的修治；民国3年(1914年) 张传保清理堰上淤积，以通水道。现在堰身大部分已埋沙下，所见它山堰堰长134.4m ，堰顶宽4.8m ，鄞西平原水网排灌任务主要由南塘河承担。 Sanjlang Zha 三江闸(Sanjiang Gate) 古代大型挡潮排水闸，位于今浙江省绍兴县城东北的 三江口，共28孔，以星斗28宿命名，又名应宿闸(见图) 。明代嘉靖十六年(1537年) 绍兴知府汤绍恩主持修建。全闸长108m 。闸址在岩基峡口处，闸墩和闸墙用大条石砌筑，墩侧凿有装闸板的前后2道闸槽，闸底有石槛，闸上为石桥。闸两旁修堤400丈和海塘衔接。 萧山、绍兴平原地势平衍，沿海潮汐出没。东汉永和五年(140年) 修筑鉴湖。唐代开元十年(722年) 增修海塘，此后又在今绍兴北部三江一些支流上陆续修建越王山堰(后改称玉山斗门) 、朱储斗门和新泾斗门等蓄水泄水建筑物。宋代，鉴湖逐渐失去作用，本地区旱、涝、潮灾加重。三江闸建成，与各支流原有斗门和新建斗门联合运行，提高了对内河水量的调蓄功能。三江闸设有水则，绍兴城里还有一个校核水则，用作控制闸门启闭的标准，起到抵御咸潮、调蓄淡水的作用，保护了萧绍平原80多万亩农田。后代对三江闸多次重修改建。近代实测该闸平均泄量为280m3/s，可使萧、绍两地3d 内降雨1lOmm 不成灾。闭闸蓄水可满足灌溉和航运的需要。三江闸建成后，闸外滩涂淤涨。1979年在三江闸外2500m 处，另建新三江闸一座，代替老闸，老闸作为文物保留。 Niluohe liuyu gudai shuili gongcheng 尼罗河流域古代水利工程(ancient water projects in the Nile Valley) 在尼罗河河谷地和利比亚高原等地曾经发现一些旧石器时代的遗物，其中最早的可追溯到六七十万年前，甚至100万年前。大约在一两万年前，由于气候发生重大变化，北非大部分地区变成不毛之地，人们逐渐聚集到尼罗河流域，依靠河水泛滥的平原和沼泽地，过着渔猎采集生活。约公元前18000年，由于弓箭的使用， 埃及进入旧石器时代末期或中石器时代。公元前6000年以后，进入新石器时代和青铜器时代。 公元前2900年左右，埃及人就在开罗以南20km 处的考赛施(Kosheish)修建了保护孟菲斯城免受洪水袭击的导水堤。 公元前2650年左右，即金字塔时代的初期，埃及人在杰赖维干河 (WadiGarawi)上建设了异教徒坝(Sadd el Kafara Dam) 。该坝高14m ，坝顶长113m ， 3它所形成的水库库容为50万m 。由于缺乏经验，坝体横断面设计过大，从而使 坝体填筑方量高达8.7万m 3，建设工期长达8年～10年。 约在公元前20世纪或公元前19世纪，古埃及第十二王朝的法老塞索斯特里斯三世当政时期，从尼罗河支流上的扎加济格附近经大苦湖、小苦湖到苏伊士开凿了一条间接沟通地中海与红海的古苏伊士运河。后因泥沙淤积失修而废弃。约在公元前6世纪，古埃及第二十一王朝尼科二世曾开凿连接地中海和红海的运河，但直到公元前250年前后才完成。由于泥沙淤积，运河需要经常疏浚，且时通时断，到775年废弃。 由于青铜器的发明和使用，社会经济有了新的发展。在法尤姆(Faiyum)绿洲进行了大规模的水利工程建设，开垦出大片土地，兴建了新的城市。奴隶制逐步发展。公元前2300年前后在开罗以南90km 的法尤姆盆地建造了一座坝长超过8000m 、坝高7m 的美利斯(Moeris)坝，它的结构和后来罗马工程师们经常采用的结构一样，垂直圬工挡水墙由下游侧的支墩和填筑体支撑。该坝形成的美利斯水库是一灌溉系统的组成部分，该系统通过优素福(Yusef)引水渠引尼罗河水进行灌溉。 公元前1842年～前1798年在开罗以南950km 的塞姆纳(Semna)附近的尼罗河上筑坝建堤，以解决途经尼罗河上第二大急流时的航运问题。 公元前3世纪建设的马拉(Mala)水库具有约2.75亿m 3的前所未有的巨大库容。如果尼罗河汛期有超量的水流入水库，则水还可以被排至西部的加拉克(Gharaq)盆地。库内所蓄存水在来年之初则可通过2个出水口放出，用于二茬作物灌溉，而且泄水后的库区仍可耕种农作物。尽管这座坝的最高部位存在几处裂口，但马拉水库一直运行到18世纪末，即运行了2000多年。为了控制流人法尤姆盆地的总水量，公元前1世纪在拉胡思(Lahun)以东约1lkm 处设置了1座调节建筑物。 公元前920年～350年，苏丹为了在半干旱地区开辟新的居住区，修建了数以百计的小型蓄水池，以便汇集自山而下的径流。围池堤坝的填筑材料均取自池底，以便增加其容量。只要用提水装置就可取用蓄存于低于地表位置的水。那些蓄存于地表以上的水则可直接通过设在围堤上的临时口门流出，当水池蓄水泄空后，口门即被封堵。这种水池大多数规模很大，有几座自其围堤顶部计直径可达250m ，其中最大的一座坐落在喀土穆东北130km 处，其围堤长800m ，高15m ，上下游坡面坡度为1:2，池底开挖深度也为15m ，且向池底中心的开挖倾斜坡度为1:6，开挖方量接近于25万m 3，蓄水量则达50万m 3以上。这座水池运行了近1500 年，运行后期，在围堤底部修建了一条长60m 、宽0.5m 、高lm ，洞壁为干砌石，洞顶盖有大块石板的泄水隧洞。 lianghe liuyu gudai shuili gongcheng 两河流域古代水利工程(ancient water projects in the Mesopotamia) 幼发拉底河与底格里斯河流域的灌溉工程至少可以追溯到公元前2000年。两河之间的区域称作美索不达米亚(Mesopotamia)。两河流域天然的坡降构成了开挖引水渠的极好条件。另外，幼发拉底河与底格里斯河每年的洪水都发生在对农耕不利的季节，而且来势迅猛。在巴比伦第一王朝(公元前1894年～前1595年) 的国王汉穆拉比(公元前1792一前1750) 统治时期就统一了两河流域。当时颁布的《汉穆拉比法典》已经有了许多关于灌溉、水权的明确规定，可见那时的灌溉已很普遍。 两河流域筑坝是从伊拉克开始的。森纳切里布(Sennachherib)国王(公元前704年～前681年在位) 为位于巴格达以北355km 处的尼尼微(Nineveh)城(当时的首都) 建造了一套当时比较完善的供水系统，输水道长80km ，包括若干座堤坝。其中，第1座坝是公元前703年建造的克斯里(Kisiri)坝(或称加印坝) ，其目的是把霍斯河(Khosr)水引入15kin 长的渠道送往尼尼微城的主干道。第2座坝是尼尼微城附近的阿吉拉(AJilah)坝，建于公元前694年。该坝正好位于一条来自东北部山区的渠道与霍斯罗河的汇合处的下方。这样，形成了该渠道渠尾蓄水池，并且保护了下游的森纳切里布国王的人工沼泽。该沼泽地是公元前702年与前700年在伊拉克南部作战时形成的。第3座坝建在戈迈尔(Gomel)河上的巴菲安(Bavian)附近，当时建造该坝的目的是把戈迈尔河水引入一条55km 长的渠道送到霍斯河。该坝建于公元前691与前690年间，它包括一条横跨杰万(Jerwan)河谷、高10m 、长300m 的渡槽。 公元前714年，当时身为王储的森纳切里布在其父辈成功征服乌拉尔图的前后就曾多次派人对水利工程进行查勘。尽管在综合利用可用河流水资源方面的基本原则与世界其他地方相同，但所建的大坝却有所创新。根据现存的阿吉拉坝和克斯里坝的详细资料发现，它们是毛石圬工低引水堰，其上游坝面均为垂直状，而且阿吉拉坝的上游坝面还衬有琢石坝面。宽阔的溢流堰坝之后做成阶梯状，即向下倾斜的下游堰面。这两座堰坝以拉长了的S 形斜跨在河道上，以便能获得宣泄霍斯河大洪水所需要的溢流宽度。阿吉拉坝的总长约230m ，高约3m 。 新巴比伦帝国(公元前626年～前539年) 时期，尼布甲尼撒二世(公元前604一前562) 使巴比伦成为西亚最富庶的地区。他维修原有的水渠，还新建了配套的渠系。在扩建王宫时，建造了世界七大奇迹之一的空中花园，使用了原始的喷灌技术。 在赛萨尼安国王乔思罗斯一世时期(531年～579年) ，在巴格达东南100km 处萨马拉(Samarra)与贾尔杰拉雅(Jarjaraya)附近建成了基斯拉维一塔马拉一纳哈拉旺引水渠系。 |
|
|
