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1、中国古代的水利设施及其特征1 中国古代的水利设施及其特征1摘要：中国古代以农业立国，对水利建设比较重视，在数千年的历史岁月中，兴建过数以万计的水利设施。这些水利设施涉及生活用水、农田灌溉、防洪排涝、漕运航运等诸多领域，在经济社会生活中发挥过重要作用。从大量资料来看，中国古代的水利设施经历了发展变化的过程，并在不同的时段和不同的地区呈现出不同的特点。尽管这些水利设施并不是持续发展的，有些设施甚至经历了由先进到落后的转变，但毋庸置疑，许多设施起源甚早，科技含量甚高，在一定程度上体现了中国古代的农业文明，至今仍有一定的借鉴意义。关键词：中国古代水利；农田灌溉设施；生活用水设施；防洪水利设施；漕运水利
2、设施基金项目：教育部基地重大课题项目(06jjd770019)；陕西师范大学211项目子课题作者简介：王双怀，男，陕西铜川市人，历史学博士，陕西师范大学历史文化学院教授，博士生导师。水是人类生产和生活的重要资源，没有水人类就无法生存，更谈不上从事其他社会活动。但水资源的分布是不平衡的，其自然存在状态并不能完全符合人的需要，水利和水害都是存在的。因此，人们需要通过工程措施来兴利除害。中国自古以农业立国，故对水资源的开发和利用尤为重视。在数千年的历史岁月中，修建了数以万计的水利工程，每个工程都有相应的水利设施。关于历代王朝兴建水利的情况，学术界已多有论述。本文拟对中国古代的水利设施及其演
3、变情况进行探讨。一、生活用水设施生活用水与人类的关系极为密切，无论是城市居民还是乡村居民都离不开生活用水。中国古代的生活用水因居住条件而定：临河者汲河水，近泉者汲泉水，无河无泉者则用渠水、井水或雨水。为了满足城乡居民特别是城市居民对生活用水的需求，中国古代曾修建过一些供水工程和排水工程，与此相关的还有一些配套的设施。1、供水设施中国古代的供水工程以河渠、井泉为主。在远古时代，中国先民一般居住在靠近河流、湖泊的阶地上，利用天然河水、湖水或泉水维持生计。这种情况在氏族公社阶段表现得尤为突出。如著名的半坡遗址位于泸河之滨的坡地上，半坡人就是以沪河水维生的。进入夏商周三代，人类活动区域不断扩大。在无天
4、然河湖可资利用的地方，只好开泉、凿井取水。易井有“改邑不改井”之说。由于居民多凿井取水，因此，“井屋”成了“人家”的代称，“井里”成了“乡里”的代名词。秦汉以后，随着城市化倾向的发展和风水说的兴起，不少人居住在离水源较远的地方；城市规模越来越大，对生活用水的要求也越来越高。在这种情况下，井、泉已经不能满足人们的需要，统治者不得不开发水源，修渠引水，以解决城镇居民的用水问题。汉武帝元狩三年修昆明池，并引池水入汉都长安，供居民使用，就是明显的例证。隋唐长安城是国际化的大都市，有比较完备的供水系统。龙首渠、清明渠、永安渠分别从东、南两个方向进城，与城中众多的水井相辅相成，共同解决城市生活用水及环境用
5、水问题。唐代以后，宋元明清诸代在大中型城市中也普遍建有供水设施。2、提水机具与生活用水相关的设施多为提水机具。大体说来，河水、渠水浅而易汲，可直接使用瓶、缶、罐、桶等简易设施提取。对于较深的井水、泉水，则需要借助于桔槔、辘轳等水利设施。桔槔是架设在井边或泉边的提水工具。这种工具主要由一根立柱、一个长杆、一块石头和一条绳子组成。庄子天地所谓“凿木为机，后重前轻”，“引之则俯，舍之则仰”，说的就是桔槔。桔槔的使用方法是利用杠杆的原理，将空桶系在长杆的绳子上，拉动绳子，使桶进入井中，等桶中水满，轻轻上提。这种机具便捷、灵活、省力，因而使用较为普遍。类似桔槔的提水机具还有鹤饮等设施，同样有较高的提水效
6、率。辘轳是利用轮轴原理制造的提水工具。其形态有两种：一种是“手摇式辘轳”，一种是“滑轮式辘轳”。前者在井边架设一个木轴，伸到井口上方，在木轴上套装一个安有曲柄的圆筒，在圆筒上缠绕绳索，利用轴承装置放桶提水。后者则是在井上搭架，设置滑轮，以节省人力，便于提水。桔槔一般只能用于浅井，辘轳则可用于深井。这种机具在先秦时期已经出现，到现在还在不少地方使用。3、排水设施排水设施主要是用来排泄生活废水或其他污水的。此类工程在庭院、村落有渗井、阴沟，在城镇则有大型排水系统。考古人员在汉唐长安城遗址中发现，其宫苑内有设施完备的排水管道，坊里中有纵横交错的下水管道和排水沟，院落中有渗井和排水道。其他城市也有类似
7、的情况，说明中国古代的城市中已形成一定的排水网络。二、农田灌溉设施中国地处欧亚大陆东部，许多地方常常受到干旱的威胁。因此，灌溉对农业生产具有特别重要的意义。中国古代灌溉用水以河水为主，也有用泉水、井水的情况。水利工程种类极多，灌溉设施不一而足。引水渠首分为有坝引水和无坝引水两种类型，渠道则有干渠、支渠和小支渠等，与之配套的还有斗门、节制闸、泄洪闸、退水闸、渡槽、涵洞等水利设施。这些设施种类多，大小不一，都是与农田灌溉密切相关的。旨在通过畦灌、沟灌、淹灌或其他灌溉形式改良土壤，补充水分，提高农作物的产量。1、灌溉系统农田灌溉包括两个系统：一个是河灌系统，利用地表水进行灌溉；一个是井灌系统，利用地
8、下水进行灌溉。两个系统相得益彰，有异曲同工之妙。(1)河灌河灌即引河水、湖水进行灌溉。从现存历史地理文献来看，中国古代修建的水利工程大部分都与河灌有关。因此，可以肯定地说：河灌是中国古代农田水利的主要形态。中国河灌的历史可以追溯到商周时期。商周时期的井田可能就是引用河水进行灌溉的。周定王五年(前602)孙叔敖引期思水(在今河南固始县西北)灌溉雩娄(今安徽金寨北)土地。这是文献中有关河灌的最早记载。魏文侯二十五年(前422)，西门豹治邺，开漳水十二渠以灌溉农田。秦昭王三十年(前277)前后，李冰出任蜀守，主持修建都江堰，促进了成都平原农业的发展。秦王政元年(前246)，水工郑国又在渭北地区主持修
9、建了郑国渠，灌田四万顷。此外，成书于战国时期的管子等书对当时的灌排渠道、堤防设计及施工技术也有所论述。由此可见，在先秦时代，中国在引河灌溉方面就已经取得了辉煌的成就。秦汉时期是中国水利事业发展的一个高峰，在农田水利建设方面投入了大量的人力物力，修建了一系列水利工程。尤其是在汉武帝当政时，“用事者争言水利，朔方、西河、河西、酒泉，皆引河及川谷以溉田，而关中辅渠、灵轵引堵水，汝南、九江引淮，东海引矩定，太山下引汶水，皆穿渠为溉田，各万余顷，佗小渠，披山通道者，不可胜言”。元朔、太初年间(前128-前101)，在河套地区、宁夏 平原、河西走廊广开河渠，引水灌溉。还在关中东北部的洛河上开龙首渠，在关中
10、平原上开凿漕渠、龙首渠、六辅渠、白渠、灵轵渠、成国渠、樊惠渠等水利设施，引泾、渭、洛诸水进行灌溉。始元元年(前86)至元平元年(前74)，在西域兴修水利，广置屯田。这些水利设施的出现，说明秦汉时期的河灌比较普遍，从中原到边疆呈现出全面发展的态势。魏晋南北朝时期，中国处于大分裂的状态，水利建设受到一定影响。但仍出现过一些引河灌溉工程。如曹魏嘉平二年(250)，刘靖在蓟城(今北京)西筑戾陵堰，开车箱渠，引湿水(永定河)灌田。北魏太平线)，刁雍在宁夏平原修复汉代的艾山渠，溉田4万余顷。太和三年(479)，沈文秀在怀州大兴水田。四年(480)，薛虎子在徐州兴修水利，灌溉农田。孝明帝时，幽
11、州刺史裴延偏在范阳等地修复督亢渠及戾陵诸堰，“溉田百余万亩”。出帝时，南荆州刺史李愍“于州内开立陂渠，溉稻千余顷”。北齐文宣帝时，在国都邺城附近修建了漳滨堰。西魏大统十三年(547)正月，“开白渠以溉田”。大统十六年(550)，大将军贺兰祥在渭北修筑富平堰。北周武帝时，“于蒲州开河渠，同州开龙首渠，以广灌溉”。又如刘宋时曾对芍陂和六门堰进行修复。南齐时，会稽太守王敬则令“士庶皆保塘役”。梁武帝比较注重漕运及灌溉事业，在江淮之间及孙吴故地做缘准塘、浮山堰、荆山堰、宿预堰、曹公堰、寒山堰、苍陵堰，在某种程度上推动了江南农业的发展。隋唐五代时期是中国水利建设发展的又一个高峰，留下了不少引河灌溉工程。
12、这些工程大体上可分为三类：一是维修前代的水利工程。如开元九年(721)，三辅郑白渠受到王公碾铠的侵害，玄宗令京兆尹李元竑“一切毁之”，修复渠道，使“百姓大获其利”。二是对隋唐以前和唐代本身修建的一些水利工程进行增修和扩建。如开元二十七年，刺史李璡增修朗州武陵县之北塔堰，接古长陂，由黄土堰注白马湖，分入城隍及故永泰渠，溉田千余顷。三是创筑新的水利工程。如开元二年并州文水县令戴谦凿甘泉渠、荡沙渠、灵长渠、千亩渠，俱引文谷水，灌田数千顷。像这样的事例很多，不胜枚举。宋元明清时期，对河灌仍比较重视，尤其重视用河水淤灌。如宋仁宗嘉佑五年(1060)，将河东路引洪淤灌的经验推广到9州26县，并编成历史上最
13、早的引浊水灌溉的专著(已佚)。熙宁二年(1069)至元丰二年(1079)，引黄河、汴水、漳水、滹沱河水淤灌两岸农田。这一时期水利建设的重点是关中等地。当时关中最主要的水利工程仍旧是引泾灌溉工程。泾渠在明代为广惠渠、通济渠，在清代为龙洞渠。据明史、清史稿和明清陕西方志记载，明清两代对泾渠进行了20余次修整。从雍正陕西通志卷39至40水利及民国续修陕西通志稿卷57至61水利的记载来看，明清时期关中地区水利建设的一个显著特点是小型灌溉的发展。特别是在渭河以南地区，小渠道的数量大大超过了前代。据有人统计，清代曾在关中地区修建过200多个水利工程。如关中西部的凤翔府在秦岭北麓几个谷口开渠引水溉田500余
14、顷。至于引泉灌溉的情况也很普遍，明代地理学家王士性说他来到这里，颇有“依稀江南”之感。关中东部地区水利较西部更为发达。华州境内的西溪、东溪、北溪、教坊及清湫诸水，皆有灌溉之利。同州属县多引水溉田。关中中部是关中水利最发达的地方。除广惠渠外，在渭北的诸河沿岸，还修有一些引水渠。如冶谷水上有灌渠七条，引水灌溉云阳北面的高仰之地。三原县则多引清、浊二谷之水灌田。就全国而言，水利建设呈现出规模小，数量多的特点。(2)井灌井灌即引井、泉等地下水进行灌溉。中国古代凿井灌溉的历史同样很早，至迟在商周时代，就已经有了井。井不仅可以用来取水饮用，而且可以用来取水浇田。一般说来，凿在庭院及其附近的井是用来取水生活
15、的，凿在田间的井则是用来灌溉的。春秋战国时期，就有利用井泉进行灌溉的记载。自秦汉以来，随着农业的发展，特别是地表水的减少，井灌越来越普遍，时间离我们越近，田间的井就越多。据文献记载，秦汉至隋唐时期，用井、泉等地下水进行灌溉的情况已经比较常见。考古工作者曾在洛阳烧沟汉墓中发现两汉水井模型97件之多，在北京宣武门一带发现陶管井100余口。水井的用途虽然很多，但设在田间、带有管道和水槽的水井无疑与灌溉有一定的关系。如洛阳汉墓出土的陶井，在辘轳井架上有两个交替汲水的水桶，井旁设有长条状的水槽，表示汲出的井水经水槽流入沟渠，用以灌溉农田。这一时期最著名的井渠工程是汉武帝时期的龙首渠工程。当时征调一万多人
16、开渠，渠道由征县(今澄城县)境内开始，经商颜山(今铁镰山)至临晋平原。工程进行到商颜附近时，采取了当时最先进的井渠法。史记河渠书载：“凿井，深者四十余丈。往往为井，井下相通行水，水颓以绝商颜，东至山岭十余里间。井渠之生自此始。”井渠法施工的成功，反映了龙首渠建设中高超的测量技术。宋元明清时期，凿井灌溉的情况更为普遍。以关中地区为例。续陕西通志稿载：康熙二十陕西大旱，户县王丰川睹救荒无术，而汲井灌田少获升斗之粟，遂著井利说，以为西安渭水以南诸县十五六皆可井，富平、蒲城二县井利颇盛，风翔八属水利可资处又多于西安，而弃置未讲者亦多于西安，主张大力发展井灌。乾隆二年，崔纪巡按陕西，于五月十日饬各
17、县相地凿井。十一月二十八日奏报陕西共凿井68980余口，约可溉田20万亩。由于当时督催过严，奉行的人有所粉饰，实际上并没有那么多井，也没有那么大的灌溉效益。乾隆三年三月，崔纪因“办理不善”而受到乾隆皇帝的批评。其后陈宏谋巡抚陕西，又令各州县查报井泉，故“井利有增无减”。2、灌溉工程中国古代的灌溉工程数以万计，种类繁多，举其要者，计有堰坝、陂塘、沟洫、水门等等。(1)堰坝堰坝系拦截河渠、抬高水位或防止水泄的大型建筑。由于中国古代主要采用自流灌溉的形式，因而往往在渠首或渠道的关键部位修建堰坝。自春秋战国以来，历朝历代都曾修建过堰坝。如战国末期修的都江堰，秦汉时期修的山河堰，南北朝时期修的
18、艾山堰、浮山堰、富平堰，唐宋时期修的通济大堰等等，其数量之多完全超出了常人的想象。在这些堰坝中，最有名的当首推李冰父子修建的都江堰。都江堰是秦昭王时在成都平原修建的大型水利工程。司马迁在史记河渠书中说：“蜀守冰凿离碓，辟沫水之害；穿二江成都之中。此渠皆可行舟，有余则用溉浸，百姓飨其利。”该水利工程主要包括都江鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等水利设施。都江鱼嘴又叫分水鱼嘴，由装满卵石的竹笼堆砌而成，是建在岷江洲渚上的分水堰。它将岷江之水分为内、外二江。飞沙堰位于内江右岸，长240米，用来泄洪排沙。宝瓶口宽20米，高40米，长80米，位于玉垒山 和离堆之间，起着调控内江流量的作用。这些设施与人字堤、百丈堤、
19、金刚堤等构成规模宏大，功能齐全的水利枢纽。其排灌渠堰工程构成扇形渠道灌溉网络。渠道连绵伸延，纵横交错，既有灌溉、航运功能，又起到防洪排水的作用，为成都平原灌溉农区的形成和发展奠定了基础，使该地区的面貌发生了很大的改变。华阳国志载，及都江堰建成，灌溉三郡，开稻田，于是蜀沃野千里，号为陆海；旱则引水浸润，雨则杜塞水门。故记曰：“水旱从人，不知饥馑，时无荒年，天下谓之天府也。”“水旱从人，不知饥馑，时无荒年”说明它具有很大的经济效益。由于此堰建造科学，又得到很好的维修，直到现在仍在发挥灌溉的作用。除都江堰之外，郑国渠的渠首大坝也具有很大的规模。据史记河渠书、汉书沟洫志记载，郑国渠渠首工程在
20、中山瓠口。考古人员在此发现了渠首大坝。经实地勘查，大坝残余东起距泾水东岸1800米的高坡，西到距泾水西岸100多米的山头，全长达2300多米。其中河床上的350米，已被洪水冲毁，无迹可寻，但其他残存部分历历可见。郑国渠大坝与都江堰一样，采取了分水技术。用鱼嘴将部分河水拦入坝内，蓄积起来。灌溉时通过导水槽引入总渠，不用时则通过退水槽退入泾河。其设计思想是很科学的。惟关中土质松软，分水鱼嘴多次被洪水冲毁，河渠下切，引水困难，在一定程度上影响了它的灌溉效力。(2)陂塘陂塘是蓄水设施，起到水库的作用。在中国古代，北方地区曾存在过一些较大的湖泊池沼，但由于黄河泛滥及其他原因，这些湖泊在历史时期相继消失。
21、南方地区河流纵横，湖泊众多，陂塘在近世虽略有减少，但总体上远远多于北方。中国在先秦时代已注意对陂塘的开发和利用。秦汉时期，开始推广陂塘灌溉。考古人员曾在四川、广东、贵州、陕西、河南等地的汉墓中发现了不少小型水库模型。模型一般呈长方形，中间有坝相隔，一侧为池塘，一侧为水田，坝上设有闸门；也有水田与池塘分离的情况。其中出土于陕西汉中和广东佛山的模型很有代表性。汉中出土的模型为方型圆角，坝在池塘与稻田中间，其中部有拱形的出水口，并装有提升式闸门。池中有鱼、鳖、蛙、螺之类，田里有纵横成行的秧苗。佛山的水田模型也颇为复杂。水田被田埂分为六块，农夫在不同的田块里犁田、插秧、收割、脱粒，在收割后的田块里还堆着肥料。水井和水田池塘模型的大量发现，说明到东汉时期南方和北方的某些地区已经建立起了许多小型的灌溉系统，水稻种植面积随之扩大。-全文完-
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