农业工程
水是农业的命脉,土是农业生产的基础。这两者均可利用工程手段对之进行合理开发、利用和保护,以利于发展农业生产。我国古代在水土利用方面,修建了许多重要工程,做出了举世瞩目的成就。
古代农田水利工程最主要的作用就是灌溉,是粮食产量的根本保证。郑国渠和白渠、都江堰等都是著名的水利工程。
古人在土地开发利用的智慧同样不可低估,不仅开发山地,修建了梯田,还对河湖滩地、水面、干旱地区的土地加以利用,取得了巨大成效。
我国农田水利建设,历史十分悠久,从夏禹治水算起,至今已有4000年了。在漫长的历史发展过程中,我国农田水利建设取得了举世瞩目的成就。
由于我国的地势复杂,各地所要解决的水利问题有所不同,因而在我国的农田水利建设中,出现了多种多样的水利工程。
如渠系工程、陂塘工程、塘泊工程等。它们在农田灌溉上发挥了重要的历史性作用。
传说在原始社会末期的尧舜时期,我国黄河流域发生了一次大洪水。当时滔滔洪水,浩浩荡荡,包围了高山,吞没了田园,九州大地汪洋一片。
面对滔滔洪水,禹一面带头参加治河劳动,艰苦地劳动,一面进行调查和测量。在这个基础上,他总结了前人治水失败的教训,将治水的重点放在了疏导方面。
禹根据水流运动的规律,因势利导,开通河川,将洪水排入河川,引入大海。
在禹的领导下,经过13年左右的努力,人们终于战胜了洪水的为害,平息了水患。
这13年,禹三过家门而不入,没有因为恋家而忘了治水,表现了他公而忘私,一心治水,为民除害的高大形象。
夏禹治水,是我国人民大规模进行水利建设的开端,它是古代人民与大自然顽强搏斗的象征。因此,后世的人们更加注重水资源的利用,建设了许多农田水利工程。诸如渠系工程、陂塘蓄水工程、陂渠串联、圩田工程、堤垸工程、淀泊工程、海塘工程等。
渠系工程主要应用于平原地区,水利多以蓄、灌为主。早在战国时期,这种工程已经出现,以后一直沿用,这是我国农田水利建设中运用最普遍的一种工程。
渠系工程最著名的有关中的郑国渠和白渠、临漳的漳水十二渠、四川都江堰、北京戾陵堰、宁夏艾山渠、河套引黄灌溉、内蒙古灌区、宁夏灌区等。相对来说,其中的郑国渠和白渠、四川都江堰灌溉工程的影响更为深远。
郑国渠兴建于公元前246年,由韩国水工郑国主持兴建。
郑国渠西引泾水,东注洛水,干渠全长约150千米,灌溉面积扩大到40000余顷。由于郑国渠引用的泾水挟带有大量淤泥,用它进行灌溉又起到淤灌压碱和培肥土壤的作用,使这一带的“泽卤之地”又得到了改良,关中因而成为沃野。
后来“秦以富强,卒并诸侯”。在秦统一六国中,郑国渠起了重要作用。
白渠为汉武帝时修建,位于郑国渠之南,走向与郑国渠大体平行。
白渠西引泾水,东注渭水,全长约100千米,灌溉面积4500多顷。此后人们将它与郑国渠合称为郑白渠,可见郑白渠的修建,对关中平原的农业生产和经济的发展起了重要作用。
除此之外,在关中平原上修的灌渠,还有辅助郑国渠灌溉的六辅渠,其中引洛水灌溉的龙首渠,在施工方法上又有重大的创新。
龙首渠在施工中要经过商颜山,由于山高土松,挖明渠要深达40多丈,很容易发生塌方,因此改明渠为暗渠。
先在地面打竖井,到一定深度后,再在地下挖渠道,相隔一定距离凿一眼井,使井下渠道相通。这样,既防止了塌方,又增加了工作面,加快了进度。
这是我国水工技术上的一个重大创造,后来这一方法传入新疆便发展成了当地的独特灌溉形式坎儿井。
四川都江堰古称“湔堋”、“湔堰”、“金堤”、“都安大堰”,到宋代才称都江堰。都江堰位于岷江中游灌县境内,岷江从上游高山峡谷进入平原,流速减慢,挟带的大量沙石,随即沉积下来,淤塞河道,时常泛滥成灾。
秦昭王后期,派李冰为蜀守,李冰是我国古代著名的水利专家。他到任以后,就主持修建了这项有名的都江堰水利工程。工程主要由分水鱼嘴、宝瓶口和飞沙堰组成,分水鱼嘴是在岷江中修筑的分水堰,把岷江一分为二。
外江为岷江主流,内江供灌渠用水。宝瓶口是控制内江流量的咽喉,其左为玉垒山,右为离堆,此处岩石坚硬,开凿困难。
为了开凿宝瓶口,当时人们采用火烧岩石,再泼冷水或醋,使岩石在热胀冷缩中破裂的办法,将它开挖出来的。
飞沙堰修在鱼嘴和宝瓶口之间,起溢洪和排沙卵石的作用。洪水时,内江过量的水从堰顶溢入外江。同时把挟带的大量河卵石排到外江,减少了灌溉渠道的淤积。
由于都江堰位于扇形的成都冲积平原的最高点,所以自流灌溉的面积很大,取得了溉田万顷的效果。成都平原从此变成了“水旱从人,不知饥馑”的“天府之国”。
都江堰不仅设计合理,而且还有一套合理的管理养护制度,提出了“深淘滩,低作堰”的养护维修办法。在技术上还发明了竹笼法、杩槎法,在截流上具有就地取材灵活机动易于维修的优点。
这项水利工程一直在发挥其良好的效益。这充分体现了我国古代劳动人民的聪明才智。
陂塘蓄水工程一般都在丘陵山区,工程的主要目的是蓄水以备灌溉,同时也起着分洪防洪的作用。历史上著名的陂塘蓄水工程有安徽省寿县的芍陂和浙江省绍兴鉴湖。
安徽寿县的芍陂建于春秋时期,是我国最早最大的一项陂塘蓄水工程,为楚国令尹孙叔敖所建。
芍陂是利用这一地区,东、南、西三面高,北面低的地势,以沘水与肥水为水源,而形成的一座人工蓄水库,库有5个水门,以便蓄积和灌溉。
全陂周围60千米,到晋时仍灌溉良田万余顷,它在当时对灌溉防洪航运等都起了重要的作用。现在安徽的安丰塘,就是芍陂淤缩后的遗迹。
绍兴鉴湖又称镜湖,位于浙江省绍兴县境内。东汉时会稽太守马臻主持修筑。
绍兴在鉴湖未建成以前,北面常受钱塘大潮倒灌,南面也因山水排泄不畅而潴成无数湖泊。每逢山水盛发或潮汐大涨,这里常为一片汪洋。
马臻的措施是在分散的湖泊下缘,修了一条长155千米的长堤,将众多的山水拦蓄起来,形成一个蓄水湖泊,即鉴湖。这样一来,就消除了洪水对这一带的威胁。
由于鉴湖高于农田,而农田又高于海面,这就为灌溉和排水提供了有利的条件。农田需水时,就泄湖灌田,雨水多时,就关闭水门,将农田水排入海中。
鉴湖的建成,为这一地区解除积涝和海水倒灌为患创造了条件,并使农田得到了灌溉的保证。鉴湖因此成了长江以南最古老的一个陂塘蓄水灌溉工程。
陂渠串联,也叫长藤结瓜,它是流行于淮河流域的一种水利工程。这种工程,就是利用渠道将大大小小的陂塘串联起来,把分散的陂塘水源集中起来统一使用,用来提高灌溉的效率。
战国末年湖北襄阳地区建成的白起渠,是秦将白起以水代兵、水淹楚国鄢城的战渠。它可以说是最早的陂渠串防工程。该工程壅遏湍水,上设3水门,后又扩建3石门,合为6门,故称为六门堨。
六门堨的上游有楚堨,下游有安众港、邓氏陂等。六门堨是一个典型的长藤结瓜型的水利工程。该工程灌溉穰、新野、昆阳三县5000余顷农田,是当时一个具有相当规模的大灌区。
圩田是一种土地利用方式,也是一种水利工程的形式,主要是在低洼地区,建造堤岸,阻拦外水,修建良田。
这种水利工程,在太湖地区称为圩田,在洞庭湖地区称为堤垸,在珠江三角洲称为堤围,也称基围。名称不同,实际上都是同一类型的工程。
太湖圩田建设鼎盛时期是在五代的吴越时期。吴越王钱镠对于太湖地区的农田水利进行大力修建、改造,经过80多年的努力,使太湖地区变成了一个低田不怕涝,高田不怕旱,旱涝保丰收的富饶地区。这充分反映了吴越时期,太湖地区的水利建设所取得的重大成就。