中国古代科技史上的丰碑——郑国渠

梁安和

郑国渠是战国末期秦国开凿的一条灌溉渠道，其建造时间之长，规模之大，耗费人力、物力之多，工程设计技术之先进，经济社会效益之高，在我国古代农业史和水利史上都堪称丰碑。

一、郑国渠开凿缘起

战国末期，曾被视为西戎夷狄之邦的秦国，经过商鞅变法，迅速强大起来，其经济、军事实力远远超过了其他邻国，它凭借关中这块地盘，很快将汉中和巴蜀地区吞并。其后，又连续对“三晋”等国用兵，夺取了上郡、太原、上党，势力扩展到黄河以东。不久，秦国又东进中原，取得了周王室旧地，占领了荥阳。此时，东方诸国危如累卵，成为秦国“心腹之病”①的韩国，更是首当其冲，面临灭顶之灾。

韩国为了苟延残喘，便设“疲秦”之计，选派技术高超的水工郑国来到秦国，要求帮助秦国开凿一条益国利民的水渠，其目的是，“令凿泾水”，“毋令东伐”②，即利用这个水利工程，消耗秦国的人力、物力和财力，来阻止秦国东伐。但结果却事与愿违，郑国渠的修凿，不仅没有达到“疲秦”的目的，反而进一步增加了秦国的综合国力。不久，韩国首先被秦国灭亡。

郑国奉命来到秦国，看到秦国变法后的各种气象，便一改初衷，决心为秦国修一条真正益国利民的水利灌溉工程。他“引泾入洛”的建议，得到秦国的重视并被采纳，让郑国主持修建这一水利工程。就在工程顺利进展，即将“水到渠成”的关键时刻，郑国间谍身份暴露，被传到咸阳。秦始皇召见郑国，郑国坦然承认，对始皇说：“当初韩王派我到贵国，的确有不可告人的目的。但是，我到贵国后，看到各种事业兴旺发达，作为一个正直的人，我愿意为秦国的农业水利事业贡献一切。杀掉我没有什么，可惜的是，这项水利工程就半途而废了！但是，水渠修成后，贵国得到的是长久的利益，而韩国只能再苟延残喘几年而已！”③秦始皇听了郑国的话，觉得很有道理，仍然让郑国主持完成了这一水利工程。正是秦始皇利用了水利专家郑国，才有了郑国渠这一赐惠关中几千年的浩大的水利工程。

二、郑国渠的工程设计

秦国地处黄河中游，无河患之忧。泾渭二水流经关中平原，这里地势平坦，虽无决溢之事，却有水利可图。关中地区，沃野千里，但雨水较少，影响了农作物的收成。关中东部又是渭、洛入河之处，三水交汇，地下水位高，一经蒸晒，地面会出现盐碱，农作物难以生长。郑国认为，如果用疏导的方法，修凿一条渠道，引泾水灌溉，就能解除关中地区的干旱，况且泾水所含泥沙较多，又很肥沃，久灌之后，又可洗碱压盐，这对关中地区的农业发展则是功德无量的大好事。

我国古代水利灌溉工程科学技术的发展，从西周时期已经开始。当时只是利用河水，以简单的自然挹注方法进行溉田，还不能修建较大的水利工程。劳动人民在同自然界斗争的实践中，逐步学会了修建较大的水利工程。如战国时期，“西门豹引漳溉邺”④，使魏国的河内之地很快富强起来；李冰父子主持修建的都江堰，“凿离碓，辟沫水之害”⑤，使巴蜀之地成为天府之国。然而郑国渠，从公元前２４６年开凿⑥，到公元前２３７年完工，前后延续十年，其规模远远超过前两项水利工程，尤其是从渠首的设计、拦河堰的筑造、引水渠和干支渠的增修、截断小河的“横绝”技术，配套成龙，基本上形成了一个完整的灌溉工程体系。这是我国兴修大型水利工程的开端，它标志着我国古代水利科学技术发展到一个新的水平，在我国乃至世界古代水利史和农业史上都占有重要地位。

郑国踏遍了渭水北岸的广大地区，最后把渠首选在了“仲山西邸瓠口”⑦。自瓠口由西向东，绵延三百余里，入注洛河。如今，在泾阳县王桥乡船头村西北，礼泉县北屯乡湾里王村东南，仍可依稀看到有一南北形状的狭长地带，面积约八百亩左右。由于泾河水不断东移侧蚀和下切，渠道故址已荡然无存，但瓠口形的地貌特点仍历历在目。泾河自彬县断泾入峡后，流经永寿、淳化、礼泉，从崇山峻岭中奔腾呼啸，势如破竹，于此出瓠口，进入渭北平原。其东面有仲山，西有九萯山。郑国认为，在瓠口这个有利地形上做石堰坝，既可以抬高水位，又可以最大限度地控制水量，省工又省料，是拦泾入渠的最佳位置。郑国看到泾河里有许多天然巨石，便决定就地取材，采用立石穂（qūn）的方法来筑堤壅水。每行立石穂一百多个，共立一百二十行，借助天然巨石做骨架，构成了一座巨大坚实的拦河堰坝。所谓石穂，就是利用灌木枝条编织成圆形大筐，中间填满石头。在筑拦河堰坝时，使堰坝本身与河水流向成为西北与东南向，形成一定的夹角，减轻了洪水对堰坝的压力和冲击力，还可以适当增加水量，这充分体现了我国劳动人民的聪明和才智，就今天来看，仍然符合流体力学的原理。

史书记载，“自仲山西邸瓠口为渠”⑧，这条渠是指引水渠口到灌溉干支渠口间的输水渠道，可称做引水渠。在今天泾阳县王桥乡船头村西北的泾河东岸上，还保留有明显的引水渠故道遗迹。渠自西北向东南，宽１５～２０米，渠堤高３～５米。在泾河东岸的西断面上，还可以清楚地看到渠底的遗存，与岸上的渠堤紧密连接。渠底为锅底形，底深至地面７米，渠底至泾河水面２０米。渠底还修成一定的坡度，使水由高而低加快流速。这样的坡度构筑，提高了渠道输送泥沙的能力，防止了泥沙的淤积，有利于引水灌溉。另外，在今天船头村西北，汉代白渠流入郑国渠故道的交汇处，郑国渠总输水渠堤的南岸，有一北高南低倾斜坡度的退水渠遗存，与引水渠宽度基本相等。退水渠的设置，也是一种创新，它可以排泄山洪，也可以把引水渠里过多的水量退到泾河里。保证了渠道的安全，还起到了排沙的作用。从引水渠到退水渠的结构布局，形成了一个比较完整的引水灌溉工程系统。

郑国渠的渠线设计，充分利用了北山以南，东西数百里，西北略高，东南稍低的地形特点。它的主干线沿北山南麓自西向东展开，很自然地把主干线设计在灌溉区较高的地理位置上，最大限度地扩大了灌溉区的面积。正如史书上记载的：“并北山东注洛三百余里，欲以溉田。”⑨从瓠口至洛河，渠线实测距离为１２６.０３公里，它是都江堰灌溉干渠的两倍多，是魏国邺渠长的１５倍，灌溉面积达４万顷（折合现在２０８万亩）。在生产工具比较简陋、科学技术还不发达的战国时期，能兴修如此巨大的水利灌溉工程，实在是我国古代水利史上的首创。

根据郦道元《水经注》有关郑国渠的记述，结合地形、地貌及秦汉时期的古城遗迹，可知，郑国渠流经礼泉、泾阳、三原、富平、渭南、浦城、临潼六县市，约二十个乡村，最后在晋城村南注入洛河。渠线大致是在沿海拔４５０到３７０米高度的渭北平原二级阶地的最高线上，这是最合理的流经路线，正如史书所载的，“修沟渎，?屋引水”10。在当时条件下，引泾入洛数百里，灌溉面积四万余顷，取得了最大的经济效益。这种设计思想至今还发挥着应有的作用。

郑国渠在向东穿越冶峪水、清峪水、浊峪水这些小河时11，采取了“横绝”工程技术。所谓“横绝”，就是把小河的流水拦腰截断，让小河水注入郑国渠里。这种横绝工程技术，也同样运用了渠首拦河堰坝的设计方法。具体做法是，把南边的渠堤用堆石穂的方法加高加厚，小河水很自然地从北边注入郑国渠，而且在渠岸北边修一条灌溉支渠，在南堤一旁的横绝处稍东，修一条退水渠。横绝工程技术设计得非常巧妙，它可以把小河下游的河床腾出来变为耕地，扩大了耕地面积（这三条河横绝后，可变成耕地约十万亩），又增加了郑国渠的水源。这种设计思想，为以后关中地区大规模兴修水利工程开创了先例，它是我国古代劳动人民在水利工程实践中的又一个创造。郑国渠的修凿距今已有两千多年了，从它的规划设计到施工，都表现出了较高的科学技术水平，为以后大规模兴修水利工程树立了典范。

三、郑国渠的作用和影响

水利灌溉与农业生产关系密切，有了水利设施，农业丰收就有了基本保证。我国历史上农业生产的每一次较大发展，都是由生产关系的变革所引起，而水利事业对促进农业生产的发展起到了至关重要的作用。夏禹治水，促进了我国古代原始农业生产的飞速发展，文明社会迅速形成；商周时期挹水溉田，以及沟洫灌溉系统的初步修建，使奴隶制社会经济政治达到繁荣鼎盛。西门豹修凿邺渠，河内地区很快富成；都江堰修成后，成都平原成了沃野千里的天府之国。郑国渠修成后，“用注填阏之水，灌泽卤之地四万余顷”12，大大改变了秦国农业生产的面貌，“于是，关中为沃野，无凶年”13。这就进一步增强了秦国的经济、军事实力，对促进秦的统一事业起到了巨大的推进作用。

《泾阳县志》记载：“未凿渠之前，斥皆卤硗，确不可以稼。”郑国渠修成后，由于泾水灌溉，其中挟带的泥沙含有丰富的有机质，既增强了土地肥力，又对卤性土地起到了压盐冲碱作用。这样，原来贫脊的盐卤之地，变成了沃野。文献记载，凡是受泾水灌溉的土地，“收皆亩一钟”14。折合成今制，每亩约收谷子１１６公斤左右。在两千多年前的生产条件下，如此高的产量，实在是功不可没。老百姓看到这种丰收的景象，无不欢欣鼓舞，他们高兴地唱颂到：“举絃为云，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。”15到了西汉武帝元鼎六年（公元前１１１年），左内史倪宽又在郑国渠上游南岸主持开凿了六辅渠。武帝太始二年（公元前９５年），中大夫白公又主持修凿了白渠。这样，郑国渠、六辅渠、白渠相互交织，构成了关中地区一个规模宏大体系完备的灌溉网，关中地区从此成为沃野，号称八百里秦川。有诗赞曰：“郑白之沃，衣食之源……五谷垂颖，桑麻敷芳。”16“郑白成功后，各渠美利多，池阳资灌溉、谷口泻滂沱。”这也为以后西汉、隋、唐王朝定都长安，把关中地区变成中国封建社会鼎盛时期政治、经济、文化的中心，起了重要的奠基作用。

我国是一个农业文明古国，也是一个农业大国，农业生产离不开水利事业。为民兴水利，除水害，大力发展农业生产，仍是我国的基本国策。所以说，郑国渠的开凿，至今仍有着深远的历史意义。

①《史记·范睢蔡泽列传》。

②③⑤⑦⑧⑨121314《史记·河渠书》。

④《汉书·沟洫志》。

⑥《史记·六国年表》。

10《管子·四时篇》。

11《水经注·泾水条》。

15《后汉书·班彪列传》。

16班固：《西都赋》。

（作者单位：咸阳师专历史系）责任编辑：倪金荣