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秦汉时期的水利工程

景点分类:水利枢纽,上传时间:2008-7-13 8:26:33

公元前221 年,秦始皇顺应历史潮流,前后花了10 年时间,统一了中原地区,接着又向岭南进军。但是战争并不像预料的那样顺利。五岭的险峻地形,使行军极度困难。粮草的运输主要靠人背牲口驮。运粮队伍要翻山越岭,走上好些日子,除去自己的消耗,到达营地时已经所剩无几了。更麻烦的是,行进在崇山峻岭的运粮队伍,往往要遭到敌人的突然袭击。粮草问题,更直接地说是运输问题,要是不能得到解决,作战根本无法取得胜利。就这样,常常空着肚子打仗的秦军进行了三年战争,还是没有什么明显进展。

公元前219 年,秦始皇出巡到湘江上游,为了解决南征部队的粮饷运输问题,决定派水利专家史禄领导“凿渠运粮”,在五岭之上开一条运河。运河的路线,选在今天广西壮族自治区兴安县城附近湘江和漓江的分水岭上。这里两江相近,最近处不到1.5 公里,山又不太高,相对高度2030 。只需沟通两江,中原地区用船运来的粮草,就可以从水路一直越过五岭,进入岭南地区。为了完成这个任务,数十万秦军和民工,开石劈山,进行了艰苦的劳动。

他们经过五年多的努力,排除了许多困难和干扰。到公元前214 年,这条长33 公里的灵渠终于挖成了,运输问题解决了,秦始皇下令向岭南增派援军。这一次,秦军取得了完全的胜利,控制了岭南,并在今桂林、广州和雷州半岛等地方设置了三个郡。这样,秦朝就有了40 个郡。中国出现了空前统一的局面,珠江水系与长江水系也可以直接通航了。

开凿灵渠的劳动人民,用他们自己的智慧和辛勤劳动,创造了许多山区河道行船的好办法。在这些山区河道行船的好办法中,最重要的是如何使船“爬”上山的办法。我们勤劳而聪明的祖先懂得,船要“爬”山,对水面“坡度”就要有一定的要求。水面的“坡度”在航行术语上叫做“比降”。实践经验告诉我们,适合于航行的比降应在小于1/3000 以下的范围,即在长3000 的水路上水位升高或下降不得超过一米。比降越大,水流越急,对航行越不利。而湘江水面和漓江水面的水位差很大,即使用筑堤的办法来提高水位,比降还是太大,离要求还是差得很远。怎么办呢?劳动人民想了好几种办法来解决这些困难。

首先,他们想方设法让船多走几个“之”字形。在开挖灵渠时,他们让河道迂回曲折,多拐几个弯。这样,有限的河道被延长了,当然比降——也就是水面的“坡度”就相应变得小了。船“爬”山也就容易得多了。尽管这样做了,有的地方比降仍然太大,最高达1/160,也就是说,船每走160 ,水位就要上升或下降一米。如果继续把河道延长,再多走几个“之”字形,让比降减小到1/3000,那河道就要延长20 倍。我们暂且不谈在山上作这种延长从地理上来讲是不可能的,即使有可能,从工程上来讲也是不经济的。

于是,民间又发明了“斗门”,也叫做“陡门”,用现代的术语来说,就是船闸。在灵渠水位比降大而又不适于延长河道的地方,分别用巨石做了一个又一个的斗门。最多时设36 座斗门,最少时也有10 座斗门。每个斗门都有专用的工具,如斗杠、斗脚、斗编等。船进入一个斗门后,随即把身后的斗门用专用的工具堵严,使其不能漏水,然后徐徐开启前进方向上的另一个斗门。随着斗门打开,水从前方的斗门涌进来,不一会,两个斗门间的水位就平了。于是船就可以前进到前一个斗门内,随后又堵住船后斗门,再打开前面斗门。如此周而复始,船就一级

一级向山上“爬”去。同样道理,船也可以从山上一级一级“爬”下来,不

过方向相反罢了。

除了使船“爬”上山的好办法外,劳动人民还创造了另外一种重要的好办法,就是实施了引湘江水入灵渠的“分水工程”。湘江上游的海洋河水量比较丰富,他们在海洋河上建立分水工程,以使灵渠保持充足的水量,便于船只从海洋河通过分水工程进入运河。分水工程位于兴安县城东南约两公里远的分水村。这里不是距离运河最近的地方,但是此处海洋河河床较高,大体与灵渠海拔高度相当,便于把水引入运河。所以也就舍近就远,把分水工程选择在此。分水工程包括人字形的拦河坝和铧嘴两部分。平时,坝下一段海洋河旧道不再通水,但来洪水时,大水可以翻越大坝流入旧道。铧嘴位于人字拦河坝顶端的河心,其作用与都江堰的角嘴一样,把海洋河水分成两部分,七分进北渠,三分入南渠。进入北渠的水,从人字坝向北,经过约3.5公里的渠道,到今洲子上村附近,回到湘江故道;进入南渠的水,经过人工开凿的4.5 公里的渠道,引入灵渠,作为运河的主要水源。

灵渠是世界上最早的建造并使用船闸的运河,也是最早的跨越山岭的运河。在国外,最早的船闸直到1375 年才在欧洲的荷兰出现,而这时我国已经是明朝了。我国古代劳动人民发明的这种利用船闸的行船技术,一直沿用到现代。在19 世纪末开建、20 世纪初建成的巴拿马运河,就是这样的一个例子。

  

西汉建都长安,到汉武帝时期,由于京都人口不断增加,官僚机构迅速膨胀,又要用兵匈奴和经营西域,中央政府的粮食支出非常浩繁,压力很大。为了解决这个问题,西汉政府一方面在关中大修水利,以便发展当地农业,就近取粮。另一方面是改善水运条件,以便从当时主要产粮区的东部地方,调运更多的粮食进京。西汉从函谷关以东运粮入京,本来取道渭水西运。但渭水多沙,水道浅涩曲折,运输功能很差。从长安东到黄河,陆路只有300 多里,而曲折的渭河水道,却长达900 多里①。又由于封冻和水量不足等原因,一年中,它只有六个月可以勉强通航。因此,渭河年运输量很少,西运入京的粮食,只有几十万石。汉武帝时,须从东方调入粮食几百万石,急需另觅途径解决运粮问题。因此,当大司农(主管全国农业的长官)郑当时建议在渭南凿一条径直的运粮渠道时,汉武帝立即采纳了。历史上把这条渠道称为漕渠。

漕渠工程动工于汉武帝元光六年(公元前129 年),由齐人水工徐伯负责勘查、测量、定线,由几万军工负责施工。渠首位于长安城西北,引渭水为水源,经长安城南向东,与渭水平行,沿途接纳泬[juè]水(皂河)、浐[chǎn ]水、霸水,以增加漕渠的水量。这些水道都发源于南山,含沙量很少。漕渠穿过霸陵(治所在今西安市东北)、新丰(治所在今临潼县东北)、郑县(治所在今华县)、华阳(治所在今华阳县东南)等县,到渭水口附近与黄河会合,全长300 多里,历时三年完工。汉武帝元狩三年(公元前120年),又在长安西南凿昆明池,周长40 多里,将沣水、滈[hào ]水拦蓄池内。凿昆明池除了用来操练水兵外①,还可以调济漕渠水量和供应京师的生活用水。

漕渠的通航能力很高,它一直是西汉中后期东粮西运的主要渠道,一般年代,年运输量在400 万石左右,最高年份达到600 万石,约为渭水运量的10 倍。除航运外,它还有灌溉农田之利,溉田面积约10000 顷上下,比白渠多一倍以上,约与当时的成国渠相当。西汉亡国后,东粮西运的工作不再继续,漕渠因失修而逐渐湮废。

东汉定都洛阳,漕运工程的重点随着东移,既凿了一条名叫阳渠的新水道,又比较彻底地治理了汴渠。

洛阳虽有洛水可通黄河,但洛水大部分河段河床很浅,不便航运。为了使粮船可以直达京师,光武帝建武五年(公元29 年),在河南尹王梁主持下,着手兴建运河。他组织力量,“穿渠引谷水(洛水支流)注洛阳城下,东写(泻)巩川。”由于谷水水量不足和渠线安排不当,渠虽凿成了,但不通水。19 年后,即建武二十四年(公元48 年),大司空张纯再度在京师附近修建运河。他汲取王梁失败的教训,一方面增加运河水源,除仍引谷水外,又引来了洛水干流;另一方面重新安排渠道线路,西起宜阳东部,向东经过洛阳城的西面、南面和东面,再向东到郾师附近回注洛水。这条运河名叫阳渠。第二次工程很成功,东汉从此以后,来自南方、东方、北方等地的粮船,经邗沟、汴河、黄河等航道,再循洛水、阳渠,可在洛阳城下傍岸了。阳渠的穿凿,不仅便于政府通漕,而且也使“百姓得其利”。不过,东汉最大的运河工程,当数汴河的治理。从西汉后期到王莽统治时期,鸿沟水运体系,由于黄河的一再决口,已经支离破碎,有些运道完全断航,由丹水演变而来的汴河,航道也经常受阻。汴河是京师洛阳的主要粮道,在全国入京的租赋中,来自豫、兖、徐、扬、荆等州所占比重很大,多循此河入京。因此,对汴河的治理,东汉朝廷非常重视,其中最重要的一次,是永平十二年(公元69 年)由王景、王吴主持的治河、治汴工程。黄河泛滥是汴河堵塞的根源,治汴必须治河。治汴工程主要有改造渠口和筑堤、浚渠等。汴河以黄河水为水源,而黄河主溜在河床中摆动无常,单一引水口不能稳定地引入河水,为了解决这个问题,王景、王吴除修复旧闸外,又建新闸,实行多口引水。同时,将引水闸由原来的木结构改成石结构,以便更好地控制进水。黄河洪水流量很大,即便汴口设闸控制,仍然会有过量的洪水进入汴河,汴河仍然会决堤成灾。为了增加汴河的安全系数,二人又在其上游,即浚仪渠,用“墕流法”将涌入的过量的水,有控制地排出堤外。从荥阳到泗水,汴河全长800 里,他们还全面地建筑河堤,深挖河床。经过这次治理,汴河的漕粮能力大大提高。

 


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