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古代的水利工程历史

 北京的骑士 2024-04-15 发布于北京

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中国古代灌溉历史


中国古代的灌溉历史可以追溯到几千年前,中国古代农业文明在灌溉技术方面取得了重要成就。当时,我们的祖先已经懂得利用河流、湖泊等水源来灌溉农田。据史书记载,大禹和伯益时期,人们已经开始利用河渠和井灌农田和园圃。到春秋战国时期,随着生产关系的进步和铁制生产工具的大量应用,灌溉工程开始得到迅速发展。

这个时期的主要灌溉工具有桔槔、辘轳等汲水工具。《庄子·外篇·天地篇》中曾记载了一个老丈人用桔槔汲水灌溉的故事。此外,春秋战国时期的水利工程也有了很大的发展,例如郑国渠、都江堰等。

以下是中国古代灌溉历史的一些重要时期和发展:

1. 水利工程的早期发展:早在新石器时代,中国古代就开始了灌溉技术的探索和实践。最早的灌溉工程可以追溯到黄河流域和长江流域的古代文明,例如仰韶文化和龙山文化时期。

长江下游的浙江良渚文化遗址发现的良渚古城外围水利系统,是迄今所知我国最早的大型水利工程,也是世界最早的拦洪水坝系统,距今约有5000年历史。

河姆渡是中国史前文明的重要遗址之一,其灌溉历史可以追溯到数千年前。在这片土地上,古人们就已经开始利用灌溉来种植农作物,以满足生活和社会发展的需求。据考古学家的研究,河姆渡遗址发掘出灌溉设施,如水道、水坝和水门等。这些古老的灌溉系统为当时的农业生产提供了重要的支持,也为后来的农业文明奠定了基础。

2. 商、周时期的水利工程:商、周时期是中国古代水利发展的重要时期。人们开始利用水利工程来进行灌溉农田,改善农业生产条件,提高粮食产量。《尚书》、《诗经》等古代文献中记载了许多商、周时期的水利工程建设情况,如灌溉渠道、水库、水门等。国家设有管理农田水利的官员—稻人。在我国最早的成体系文字—甲骨文中,也有大量关于治水的记载。

夏朝建立以后,开始有了农田规划,按照土壤肥力和灌溉条件区分农田赋税水平。到了商代,井田制下出现了原始的沟洫工程。西周时期,形成了有灌有排的初级农田灌排系统,引水灌溉则有效地发展了农业生产,直接使水造福人类。

井田沟洫是我国最早的农田水利技术标准规范。在夏、商、西周三代,我国在土地制度上采行井田制,沟洫就是井田中的灌排系统。当时,按其功用不同和所控制的耕地面积大小,一般分作浍、洫、沟、遂、畎等各级,分别起着向农田引水、输水、配水、灌水以及从农田排水的作用,形成有灌有排的农田水利系统。

春秋时期,灌排系统的发展取代了之前的沟洫系统。齐相管仲提出,“善为国者,必先除其五害”“五害之属,水最为大。五害已除,人乃可治”。这种“治国先治水”的思想和主张,在我国水利史上有着十分突出的地位和影响。

3. 秦汉时期的水利工程:在秦汉时期,中国的水利工程得到了进一步的发展,灌溉工程的规模和技术水平都有所提高。例如,都江堰灌溉系统和蓄水灌溉工程等,对农业生产起到了重要的支持作用。

秦国凭借其强大的经济实力和综合国力,成功地统一了中国。在这个过程中,水利建设起到了至关重要的作用。其中,都江堰、郑国渠和灵渠的修建是秦国水利建设的杰出代表。

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都江堰是秦国蜀守李冰主持修建的一项宏大水利工程,被誉为“世界水利的鼻祖”。该工程修建于公元前256年,以无坝引水为特征,是世界上现存年代非常久远的宏大水利工程之一。都江堰位于四川岷江中游的灌县,它创造了一种人与自然和谐共存的水利形式。都江堰的三大主体工程——鱼嘴分水堤、飞沙堰和宝瓶口,相互配合、协调运行,不仅发挥了防洪、灌溉和水运的综合效益,还使成都平原从“水涝之地”转变为“水旱众人、不知饥馑”的天府之国。都江堰岁修六字诀“深淘滩,低作堰”和埋于飞沙堰对面凤栖窝处的四根柱状体卧铁,都是都江堰的独特之处。

在战国末年,秦国修建了郑国渠这一大型水利工程。韩国曾采用“疲秦计”,派水工郑国游说秦王兴修这一工程以消耗秦国实力。然而,这一计划反而促使秦国更加富强,最终秦国统一了六国。郑国渠的修建不仅使关中地区成为富饶之地,还为秦国的统一大业奠定了基础。

秦统一中国后,为巩固边防和进军岭南,秦始皇下令开凿灵渠。灵渠位于今广西兴安县境内,全长37千米,由铧嘴、大小天平以及南北渠组成。它沟通了湘江和漓江,连接了长江和珠江两大水系,为秦王朝统一岭南提供了重要的保证。灵渠的开通对南北交通和物流运输起到了重要作用,至今仍发挥着巨大功用。同时,人们也开始注重灌溉管理,设置了专门的官员进行管理。

4. 汉至南北朝时期的水利工程:汉至南北朝时期,战乱频发,导致北方人口大量南迁,政治中心也逐渐南移。江南地区因水源丰富,农业得到迅速开发,水利工程数量逐渐增加。相比之下,黄河流域整体上处于衰落状态,水利建设重心开始转向东南沿海和珠江流域。

在西汉和东汉时期,大一统的格局维持了400多年,水利建设迎来了大发展时期,形成了高潮。西汉前期,黄河频繁决口,造成严重水灾。汉武帝曾派人堵塞决口,但未能成功。后来,在元封二年(公元前109),汉武帝再次派兵数万堵塞瓠子决口,并亲自指挥,最终取得成功。为纪念此次事件,汉武帝作《瓠子歌》。

龙首渠是西汉时期修建的一项重要引洛灌溉工程,也是我国历史上第一条地下井渠引水工程。该工程是在庄熊罴的建议下修建的,其中最艰巨的部分是穿越商颜山。由于商颜山土质疏松,明挖容易崩坍,于是修渠群众发明了井渠法,使渠道从地下穿过七里宽的商颜山。由于在施工中挖出了龙骨(化石),该渠道被命名为龙首渠。这一发明对世界水利史产生了深远影响,至今仍在我国##及中亚和西南亚等地采用,即著名的“坎儿井”。

西汉末年,黄河水患持续60余年。到了东汉,汉明帝命水利工程家王景主持治河。王景依靠数十万人的力量,一方面修筑黄河大堤,另一方面整治汴渠渠道,新建了汴渠水门。从此,黄河一直到北宋初年都没有发生大的决堤和改道。于是,便有“王景治河,千年无患”之说。

在汉代,铁器已得到普遍使用,主要用于耒、耜、锸等农具以及水利工程中。城市规划也日趋完善,地下排水系统发达,排水管道种类齐全、泄水断面各异。考古遗址中仍可看到这些排水设施的存在。

魏晋时期水利建设的特点是重视西部屯田事业。在北方战乱期间,移民纷纷沿河西走廊西迁,对当地农田水利的发展产生了影响。《流沙坠简·戍役类》31、32简中记载了有关农田水利灌溉的内容。此外,嘉峪关市东北新城乡魏晋墓葬群的壁画生动描绘了采桑、耕种、井饮、牛耕、射鸟和驿传等场景,展现了当时西域地区的繁荣景象。

三国至南北朝时期,黄河水患日益严重,中原人口大量南迁。在南方政权统治区,水利建设取得了长足发展,涌现出了当时世界上最高的土石坝工程—浮山堰和世界上第一座拱形堰坝—通济堰。

浮山堰是南北朝时期淮河上修建的拦河大坝,是淮河历史上第一座用于军事水攻的大型拦河坝,也是当时世界上最高的土石坝工程。该工程是梁武帝为与北魏争夺寿阳(今安徽寿县)而建。据估算,其主坝高三四十米,形成的水域面积有6700多平方千米,总蓄水量在100亿立方米以上,浮山堰主副坝填方约达200多万立方米。这一工程的技术水平在当时处于世界领先地位,比国外土石坝技术的出现时间早了600多年。

通济堰则是迄今为止所知世界上最早的拱形堰坝,位于浙江丽水,距今已有1500年历史。通济堰是一个以引灌为主、蓄泄兼备的水利系统。渠道呈竹枝状分布,干渠上分凿出大小支渠、毛渠321条。

《齐民要术》是一部由北魏农学家贾思勰所著的综合农学巨著,不仅是中国现存最早的完整农书,更是世界农学史上的瑰宝。该书系统地总结了6世纪以前黄河中下游地区的农业生产经验,被尊崇为“中国古代农业百科全书”。书中详实记载了20余种农业工具,并引入了一套完整而科学的灌排系统,极大地提升了当时的农业灌溉效率。

另外,《水经注》也是一部不容忽视的地理学名著,由北魏郦道元所著。该书因对《水经》进行注解而得名,详细记载了1000多条大小河流及与之相关的历史遗迹、人物掌故与神话传说等,堪称中国古代最全面、最系统的综合性地理著作。书中对河流河道、历史水文、湖泊和农业地理等情况进行了全面而细致的描绘和记述。

5. 隋唐时期的水利工程:隋唐时期是中国古代水利工程发展的又一个高峰期。隋唐时期兴建了大量的灌溉工程,如大明宫灌溉系统等,为农业生产提供了强大的水资源支持。如通济堰、芍陂、洪泽湖等。同时,灌溉管理的制度也得到了进一步的完善。

隋朝继承北周,同样以关中为政治中心定都长安。与西汉一样,隋朝面临着将粮食从关东运输至关中的挑战,以满足首都长安承载的巨量人口的经济需求。鉴于渭河运输无法满足这一需求,隋文帝在开皇四年下令修建一条连接大兴城与黄河的运河——广通渠。在宇文恺的率领下,水工们开始了这项艰巨的工程,他们引渭水,从大兴城东至潼关,凿成了一条长达三百余里的水道,并将其命名为广通渠。这条运河的建成,极大地改善了转运状况,为关内的经济提供了重要支撑。在遭遇水旱灾害或饥荒的州县,隋朝政府还通过开仓赈济的方式来缓解百姓的困境。

在20世纪初,人们在敦煌莫高窟中惊奇地发现了敦煌遗书,其中包含着失传已久的唐代中央政府颁布的水利管理法规—《水部式》。这部法典,作为我国现存最早的全国性水利法典,历史价值不言而喻。

呈现在世人眼前的《水部式》残卷是手写本的形式,仅存7纸144行。尽管篇幅有限,但内容却极为丰富,涉及农田水利管理、水力机械设置及水量规定、航运船闸和桥梁渡口的管理与维修、渔业管理以及城市水道管理等方方面面。这部法典不仅见证了唐代水利管理的卓越成就,更为我们今天的水利建设提供了宝贵的参考和借鉴。

在那时,水利建设如火如荼,催生出众多杰出的古代水利工程。以甬江流域的它山堰为例,这是我国古代典型的御咸蓄淡引水灌溉枢纽工程,位于宁波鄞江镇。在唐代大和七年(833),由鄮县县令王元玮精心设计并创建。它山堰采用条石砌筑成拦河溢流坝,其堰身则独树一帜地采用木石空心结构。它的表面由条石砌成多级阶梯状,这样的设计有效地消减了水流的冲力。这座坝在平时能够阻挡咸潮、积蓄溪水,发挥其应有的功能。历经千余年的风雨洗礼,它依旧屹立不倒,继续为阻咸、蓄淡、引水及泄洪贡献力量。

在福建宁德地区,霍童引水工程也值得一提。这是由隋朝谏议大夫黄鞠修建的涵洞,位于霍童石桥村。自隋皇泰元年(618)始建以来,黄鞠在霍童溪南北岸分别开凿了“龙腰”渠及“琵琶洞”(又称“蝙蝠洞”“枇杷洞”),惠及数千顷耕地。黄鞠因此被誉为“中国隧道水利工程的先行者”。

而在福建莆田,有一座著名的木兰陂。始建于北宋治平元年(1064)的木兰陂,由陂首、渠系以及堤防等部分组成。陂首的滚水坝巧妙地阻挡了诸溪流和海潮,展现了当时的高超技术。坝体中段设置了舌状护坦,下游方向还凿有闸槽,可以通过增减闸板数量来灵活调节蓄水量。

除此之外,山河堰也在这一时期得到重修。它的渠首位于陕西省汉中市,早在刘邦被封为汉王的都城南郑时就开始建设,是汉中最早的灌溉工程。南宋绍熙四年(1193)夏季,山河堰遭受了严重的洪水灾害,但次年春在朝廷的支持下得以重修。《重修山河堰碑》作为记载这一事件的摩崖石刻,被誉为“石门十三品”之一。

5. 宋元明清时期的水利工程:在宋元明清时期,中国的水利工程得到了进一步的发展,出现了许多灌溉系统和水利工程,如京杭大运河、杭州西湖的灌溉系统等。重修了许多大型的水利工程,如都江堰、灵渠等,这些工程至今仍然在发挥着重要的作用。

在元明清时期,水利事业在全国范围内呈现出前所未有的蓬勃发展态势。在此期间,治河防洪、农田水利和航运工程等领域均取得了显著成就。经过长期治水实践的积累,治水理论和河工技术均取得了重大突破,涌现出众多杰出的水利专家和著作。

在水利科技方面,元明清三代的水利科学著作相当丰富。例如,徐光启的《漕河议》等水利规划理论专著,王祯的《农书》和徐光启的《农政全书》等农田水利技术百科,以及徐光启的《泰西水法》和王征的《远西奇器图说》等介绍西方物理学和工程学成果的著作。此外,在江河治理方面,黄河流域的贾鲁治河和长江流域的荆江大堤防洪工程都是这一时期的杰出代表。

由于河患严重,河道变迁频繁,明清时期涌现出众多治河功臣,各种治水理论和思想相互争鸣。其中,明代徐有贞的“分疏导流”和潘季驯的“束水攻沙”理论实践最为著名。所谓的“束水攻沙”,是指收紧河道,利用水的冲力冲击河床底部泥沙,从而达到清淤防洪的目的。这一方法至今仍被广泛应用。

在这一时期,还留下了许多珍贵的治水文物,如镇水石兽、石匾碑刻等,为后人提供了宝贵的历史见证。

总的来说,中国古代灌溉历史可以追溯到几千年前,古代农民在不同历史时期通过灌溉工程的建设和改进,为中国古代农业生产做出了重要的贡献,这些工程也成为中国古代水利工程的重要遗产。

国外的灌溉历史


国外的灌溉历史同样悠久,各个文明古国在灌溉技术方面也取得了重要的成就。以下是国外一些重要文明的灌溉历史概述:

1. 古埃及:古埃及是世界上最早实行灌溉农业的国家之一。埃及人利用尼罗河的洪水进行灌溉,开凿了许多灌溉渠道和水库,如法拉斯灌溉系统和阿斯旺高坝。

公元前3100年,古埃及的美尼斯法老建立了人类历史上第一个大型灌溉工程,他以及他的继任者建造了水坝和灌溉渠/运河。

这些灌溉系统为埃及的农业生产提供了坚实的基础,也为埃及古文明的繁荣奠定了基础。在古埃及,尼罗河每年的定期泛滥为农业生产提供了丰富的水资源。古埃及人利用堤坝和运河来控制和分配尼罗河的水,将其引入农田,并在种植季节合适的时间把水引回河中以便收获。

在古巴比伦时期,汉谟拉比法典上有三条关于灌溉的管理规定:水的分配和耕作的农田面积成比例,农场主有责任维护他土地上的灌溉渠,所有使用灌溉渠的人需要共同管理。

2. 古希腊和古罗马:古希腊和古罗马时期,地中海地区的灌溉技术也取得了重要进展。古希腊人和古罗马人建造了大规模的灌溉系统,如古罗马的水道桥、地下排水系统等。这些灌溉系统为地中海地区的农业生产提供了重要的水资源支持。

3. 古印度:古印度的灌溉历史可以追溯到几千年前。古印度人利用恒河、印度河等河流的水资源,建造了许多灌溉系统和水利工程,如摩亨佐-达罗灌溉系统等。这些灌溉系统为古印度的农业生产提供了重要的水源支持。

印度河流域,公元前2500年左右已有引洪淤灌,但文字记载很少。公元2世纪雅利安人入侵以后,古代的灌溉工程得到了修复。在中世纪的几千年中,印度建造了数万座水坝用于灌溉

总的来说,国外各个古代文明在灌溉技术方面都取得了重要的成就,他们利用河流、湖泊和地下水资源,建造了许多灌溉系统和水利工程,为古代农业生产提供了重要的水源支持,也为世界水利工程的发展做出了重要贡献。

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