伟大的古代水利工程

沈力

中国古代是一个以农立国的社会，历朝历代都把发展农业当作国家大事，尤其重视兴建水利工程。勤劳智慧的中国人民，修建了无数大大小小的水利工程。千百年来，这些水利工程有的早已消失，有的屹立不倒，至今仍在关键时刻发挥着重要作用。

▲都江堰

四川有一句谚语叫“先有都江堰，后有天府之国”。作为世界上最早的无坝引水工程，都江堰自建成至今“勤勤恳恳”，将成都平原从水乡泽国变成了天府之国。这项惠及后世之人2000多年的水利工程，奥秘主要体现在三个主体建筑上：鱼嘴分水堤、宝瓶口及飞沙堰。

岷江在沖出山口之后，经鱼嘴分水堤分成内江和外江。外江为主流，主要用于泄洪，内江水则通过宝瓶口引入灌区。平时，内江进水六成，外江进水四成。若遇洪水，这个比例自然倒转，六成水排到外江，四成水进入内江。

飞沙堰是都江堰确保成都平原不受水灾的关键。它的主要作用是当内江的水量超过宝瓶口流量上限时，多余的水便从飞沙堰自行溢出；如遭遇特大洪水，它还会自行溃堤，让大量江水回归岷江正流。其另一作用是“飞沙”。岷江从万山丛中急驰而来，挟着大量泥沙、石块，如果让它们顺内江而下，就会淤塞宝瓶口和灌区。飞沙堰可将上游来的泥沙和卵石，甚至重达千斤的巨石，抛入外江，确保内江通畅。

宝瓶口是玉垒山伸向岷江的山脊上凿开的缺口，是人工凿成控制内江进水的咽喉，起节制闸的作用。它与飞沙堰相互配合，联合分水。

2000多年来，都江堰一直发挥着防洪灌溉的作用，至今灌区已有30余县市、面积近千万亩。

▲灵渠

秦始皇统一六国后，开始向岭南用兵。要征服岭南，必须先解决粮草运输的问题。然而，在这无尽的南岭群山当中，哪里能够找到这条运粮的大路呢？于是，秦始皇决定开挖运河。这条对开疆拓土具有重要战略意义的运河即为灵渠。

这项建于秦始皇三十三年（公元前214年）的水利工程，沟通了湘江和漓江，联系着长江与珠江两大水系，是中国古代连接中原与岭南地区的交通大动脉。其主体工程由铧嘴、大天平、小天平、南渠、北渠、泄水天平等部分组成。铧嘴前锐后钝，呈不等边四边形，正踞河心，水流经铧嘴顶托向两侧分流，然后顺大、小天平进入南北二渠。在正常情况下，上游来水经铧嘴分水后，70%顺大天平流入北渠，30%顺小天平流入南渠，因而有“三分漓水七分湘”之说。枯水时节，铧嘴与天平相配合，可保证南北通航所需的水量；洪水时节，多余的水可从天平顶自行溢出，泄入湘江，以避免洪水冲出南渠淹没兴安城。各项设施巧妙利用自然的条件和环境，构成了灵渠完整的水利枢纽系统，达到了“逆水而来顺水去，卸帆似是挂帆时”的漕运效果。由此，秦军的援兵和补给得以源源不断运往前线，秦国的版图扩大了将近一倍。

▲福寿沟

赣州地处赣江上游，是江西省的南大门。古城三面环水，东、西两面分别毗邻贡江和章江，北面正中为两江汇合成赣江之处，整座城市呈一不规则四边形。“水能载舟，亦能覆舟。”特殊的地理环境使这里成了以暴雨、洪水为主要自然灾害的地区。

为解决这个问题，宋代知州刘彝主持并建造了一个纵横交错的排水系统——福寿沟。他根据赣州城的地势，把城内的水池通过地下管道连通起来，组成了一个超大容量的蓄水池。这些排水管道建成后，可以分为两大部分，恰好状如篆体的“福”“寿”二字。这套地下排水系统因此得名“福寿沟”。

福寿沟的工作原理是：暴雨时节，一部分雨水由蓄水池吸纳分流，另一部分被福寿沟“喝”下并通过排水口排到城外的章、贡二江。而且刘彝还在排水口建造了12个水窗，每个水窗分为4个部分：出水口处的外闸门、沟道的内闸门、进水口处的内闸门、调节池。当贡江水位高于城内水位时，可以借助江水的力量将水窗从外面封住，这样江水就无法倒灌入城。而当城内水位高于贡江水位时，就可以借助积水的力量将水窗冲开，城内积水也会随之排入贡江。这样就如同安装了12个单向阀门。如此一来，赣州城市内涝和江水倒灌的问题便得以解决。实际上，这就是现代“海绵城市”的雏形。

▲坎儿井

坎儿井早在《史记》中便有记载，时称“井渠”。它是新疆干旱地区一种特殊的地下灌溉系统，主要集中分布在东部博格达山脉南麓的吐鲁番和哈密两个地区，至今已有2000多年的历史，与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程。

坎儿井主要由人工开挖的竖井、具有一定纵坡的暗渠、地面输水的明渠和储水用的涝坝四部分组成。在挖坎儿井之前，需要有经验的人先到上游考察地下水的埋藏地点和埋藏深度及地层走向，从而确定坎儿井集水一端的大致位置，然后从坎儿井的下游出水口开始挖。一般先挖一段地上输水的明渠，然后向上游依次打若干竖井，一直挖到上游地下水埋藏的地方。最靠上游端的竖井是全线竖井中最深的一个，直插入地下水埋藏的潜水层，再从这里将前述暗渠打通，这样地下水就会在重力作用下渗入暗渠管道内，一直流到坎儿井的下游出水口处，从而达到把地下水引至地面来灌溉田地的目的。

坎儿井的精妙之处在于水资源的利用率极高，由于采用地下引水的施工工艺，水分不会因为高温和狂风而大量蒸发，这样既保护了生态环境又减少了水土流失，让素有“火洲”之称的吐鲁番地区奇迹般地成了一块美丽的绿洲。

▲木兰陂

莆田位于福建沿海的平原地带，属亚热带气候，降水丰沛。木兰溪两岸的兴化平原频遭上游洪水的冲刷和下游海水的倒灌，而且海水和淡水的交汇线漂移不定，使得兴化大地“只生蒲草，不长禾苗”。

木兰陂始建于北宋治平元年，是一座集引、蓄、灌、排、挡等功能于一身的大型水利工程。整个木兰陂工程分枢纽和配套设施两部分。枢纽工程为陂身，由溢流堰、进水闸、冲沙闸、导流堤等组成，其中溢流堰为堰匣滚水式，设陂门32个，有陂墩29座，旱闭涝启，这样既阻挡了每日两次上涨的咸潮，又拦蓄了宝贵的淡水资源。溢流堰的堰坝用数万块千斤重的花岗石叠砌而成。这些石块互相衔接，极为牢固，经受900多年来无数次山洪的猛烈冲击，至今仍然完好无损。

木兰陂是我国东南滨海地区拒咸蓄淡灌溉工程的典范。它横截溪流，拒海水于陂下，使溪水、海水得以分流，进而引溪水灌溉农田，兴化平原也渐渐变成了鱼米之乡，沿岸种植的成片的荔枝使得莆田有了“荔城”的美誉。

▲京杭大运河

“运河”一词最早见于《新唐书》，在此之前，这种人工修造的河道都被称为“沟”“渎”“渠”等。而京杭大运河北起北京，南达杭州，是将南北众多水系的小运河一路串联而成的巨型运河。它开掘于春秋时期，当时战争频发，修建此河道多是为了战争考虑。隋朝统一全国后，为了沟通南北经济，先后在已有邗沟、江南运河的基础上，修建了通济渠、永济渠、广通渠等河段，构成了以洛阳为中心的隋朝大运河。

大运河的取直，发生在元代。同样出于对江南物产的需求，为了缩短航程，公元1282年，元世祖忽必烈下令重建大运河，在今天的山东、河北境内，翻修和连通了几条河道，走“直线”接入南北两端，使河道无须再绕道洛阳。这条弃“弓背”走“弓弦”的水道就是现在的京杭大运河，距离比原来缩短了700余公里。之后的明清两朝，大运河上的漕运船只络绎不绝，将南方的粮食运往京城，在大运河沿岸形成了扬州、苏州、济宁等全国性的商业中心。

作为世界上最长的运河，京杭大运河不仅是古代劳动人民智慧的结晶，更是中华文化的象征。从古至今，无论是社会、经济还是文化方面，它都发挥着不可磨灭的作用。

我国水利工程建设历史悠久，类似文章中这样治水用水的案例还有很多。这些古老的水利工程顺应自然，与环境有机结合，其考虑问题之周全、设计之巧妙，无不令人赞叹。