古代水利工程——吴塘堰
灌溉机械
引水灌渠 图片来源:百度图片
■本报记者 韩天琪
立春一过,全国各地的春耕陆续拉开了序幕。中国的农业自古以来就是灌溉农业,历史上的灌溉工程如都江堰、芍陂等,时至今日依然为农业发挥着重要的保障作用。为适应各地水文、地理等自然条件的复杂性,古人创造了多种多样的灌溉工程技术类型,为现代灌溉技术提供了有益的借鉴。
因地制宜兴修灌溉工程
“我国历史上的灌溉工程有两大特点,一是根据地域划分,北方以大型灌溉工程为主,南方以小型灌溉工程为主;二是与种植作物形成了互动的发展关系,即某种作物的种植推动了灌溉工程的发展,而灌溉工程的发展反过来又促进了该种作物的大面积种植。”中国科学院自然科学史研究所研究员曾雄生在接受《中国科学报》记者采访时如是说。
我国幅员辽阔,不同地区之间地形和气候千差万别,这形成了农业发展的先天条件,当然也决定了灌溉工程要面对的水利问题的复杂性。
根据南京农业大学灌溉工程技术专家张芳教授的研究,我国古代的灌溉工程技术大致可以分为如下类型:陂塘堰坝、陂渠串联工程、引浑灌溉、井灌、水网圩田工程、御咸蓄淡工程等。
据张芳介绍,在丘陵山地,水流容易流失,干旱是农业生产要解决的主要问题,在这些地区修建陂塘堰坝工程是为了达到滞洪蓄水的目的。这些工程大多在溪流上筑坝,拦蓄水流,我国古代将这一类的灌溉工程称为“堰”“坝”“陂”“堨”等。陂渠串联工程即是在此基础上发展而来。绕山渠道把大小陂塘连接起来,形成类似“长藤结瓜”式的引、蓄水密切结合的水利系统即称为陂渠串联工程。丘陵间的盆地或开渠饮水灌溉,或修筑塘坝蓄水灌溉,最早开发的汉中、南阳等盆地积累了丰富的灌溉工程技术经验。
古代灌溉工程的特点
北方平原面积广大,但河流密度不大,往往修建长距离的饮水灌渠工程。又因北方多含泥沙量大的河流,我国很早就引多沙河流进行淤灌和放淤,做到同时利用水、沙资源,形成一套有特色的引浑水灌溉的工程技术,既灌溉了作物,又改良了盐碱地。
“这种技术的一大代表就是自西汉以来宁夏的引黄灌溉工程。正是因为有了引黄灌溉工程,宁夏引黄灌区才会成为‘塞上江南’。”曾雄生解释说,“我国西北地区在与中亚的交往中不断改进和发展地下水利用技术,其中最著名的就是‘坎儿井’。”
在小麦传入中国以前,我国北方的广大地区以种植粟和黍为主,这二者都是较为耐旱的作物,而在小麦传入中国之后,因其相对不耐旱的特性,促进了我国北方地区引浑灌溉、凿井灌溉和地下水灌溉技术的发展,而这些技术的不断进步又反过来使小麦的种植面积不断扩大,最终代替粟和黍成为我国北方地区的主要粮食作物。
南方沿江滨湖地区,地势低洼,河湖密布,土地肥沃,水土资源丰裕,但过于低湿也成为阻碍当地农业生产的不利因素。在这些地区兴建的水网圩田工程起到排水御洪的作用。东南沿海的平原地带,常遭受海潮的侵袭,古代人民根据不同地区的海岸地质、动力条件,创建了多种形式和多种结构的海塘工程和御咸蓄淡工程,较好地保证了沿海平原地区的农业生产和城镇的安全。
曾雄生总结道,我国古代灌溉工程的特点大致来说是北方多兴修引渠灌溉工程;南方山丘区以蓄水塘坝为主,平原低洼以水网圩田为主;江淮地区位于南北过渡地区,多修建陂渠串联工程。多样的灌溉工程技术类型经历了数千年的实践检验,时至今日,仍为我国现代灌溉技术的发展提供着工程实践经验和技术思想。
古代灌溉工程在当代的应用
随着我国农业机械化和现代化水平的不断提高,灌溉工程技术也在向集约化、现代化的方向迈进。中国几千年来的农业实践积累了丰富的传统灌溉工程的经验和技术思想,这些传统工程技术适应了各地的自然地理条件,因地制宜,类型多样,成就突出。那么在农业现代化快速发展的今天,传统灌溉工程技术还能发挥怎样的作用呢?
“任何一项技术都是处在不断地发展和完善的过程当中,中国古代农业和灌溉技术的发展历经朝代更迭,一直未曾中断。”曾雄生说道。
实际上传统技术不少已融化在现今诸多灌溉工程技术之中,这种传承既有工程实践经验方面的积累,也有技术思想方面的传承,二者与当今的农业灌溉需求相结合,赋予了传统灌溉工程技术以新的使命。
新中国成立以来,我国传统灌溉工程技术在许多方面得到了继承和发展,其中尤其在传统灌渠工程技术、传统塘堰和开发地下水流工程技术、传统圩垸水利工程技术、传统海塘工程技术等方面最为突出。同时对流传在民间的传统经验也重视总结,加以改造推广。这些传统水利工程技术运用的推广,为社会经济的发展起了不小的作用。
其中最广为人知的一个例子就是都江堰。防御洪水和清除泥沙是水利灌溉面临的两大难题。而都江堰在解决这两个问题上的经验直至今日仍旧为我们所借鉴。
根据张芳的介绍,1962年修建的锦水河分水工程就是应用了利用鱼嘴分水分沙和飞沙堰旁侧溢流堰泄洪排沙的工程布局;而蟇水河引水工程则在进水口的设置上参考了都江堰的工程经验。
因此,从某种意义上说,传统灌溉工程技术不但没有被时代所遗忘,反而在我国现代化农业不断发展的过程中焕发出了新的生命力。
《中国科学报》 (2015-03-20 第6版 历史)