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中国古代著名水利工程-第5部分
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其上游相当于今天的柏条河，下游为毗〔pi皮〕河。由于金堂比灌县海拔约低300米，所以江沱的比降较大，行洪流畅，分洪效果良好。
开明本是蜀王望帝（杜宇）之相，因治水有功，使蜀国“民得陆处”，免为鱼鳖，不久，他接替杜宇为王，称丛帝。公元前316年，开明十二世在位，蜀国被秦将张仪、司马错等所灭。
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注释：
①汉水是长江最长的支流，1500多公里。流量最多的为岷江。在古代，岷江长期被误认为长江的正源，研究者认为，岷江水量特别丰沛，是最主要的原因。
②扬雄，成都人，常璩江原（治所在今崇州市东南）人，两人所书开明治水事迹，系当地人记当地事，人们认为基本可信。本文采用此说。但学术界对此还有不同意见，认为四川以玉垒山命名的山很多，开明所凿的玉垒山不是灌县的玉垒山，灌县的玉垒山为李冰所开。
第二节 李冰兴建都江水利
开明治水的主要目的是解除岷江的水害。李冰治水的主要目的，是开发岷江的水利，即利用岷江水来发展成都平原的农业和航运。
成都平原地处四山之中，东为龙泉山，南为峨眉山，西为邛崃〔qionglai穷来〕山，北为岷山。北西一南东的宽度约40—70公里，北东—南西长度约180公里，面积8000多平方公里。由岷江、沱江等冲积而成，冲积层很厚，有丰富的有机质和矿物质。地势西北高东南低，坡降约为3‰到6‰。这里气候温暖，雨量丰沛，年均温度为15℃—17。5℃，无霜期长达270—340天，年均降雨1000毫米左右。这些情况，十分有利于农业的发展。但成都平原也存在着不利因素，特别是降雨的季节分布与农作物的生长并不协调。春雨偏少，影响春播；夏雨来迟，不利农作物发育；盛夏多暴雨，常有洪涝灾害。此外，除岷江外，大部分自然水道短促，不便航运。
上述许多数据，都是当代用科学方法测出的，当年李冰当然不可能掌握得那样具体。但他熟知天文、地理、水脉，对成都平原自然条件的优点和缺陷，还是非常了解的。因此，他在担任蜀郡郡守的六年间，即秦昭王五十一年一五十六年（公元前256—前251年），组织当地各族人民，大力兴建都江水利，以发挥这里的有利条件，克服不利条件。当时的主要工程项目有：壅〔yong雍〕江作堋，穿郫〔pi皮〕江、检江，凿离堆、烧兵栏等。
蜀人称堰为堋。壅江作堋，就是在岷江上建立大堰，以便将一部分岷江水拦到湔山（玉垒山）以东，发展成都平原的灌溉和航运。应当说，当年大堰的结构比较简单，但很巧妙。它充分地利用了岷江江心的沙洲，一方面把沙洲顶部改造成鱼嘴形，便于分水；另一方面在大沙洲尾部与离堆之间，构筑堰体，以便将一部分岷江水拦入宝瓶口。这样，岷江便被分成内江和外江，鱼嘴和沙洲东面的一股为内江，西面的一股为外江。
《水经注·江水注》说，李冰不仅兴建了都江堰，还总结出作堰的宝贵经验——“深淘滩，浅包堰”①。这就是后来所说的“深淘滩，低作堰”。深淘滩，指的是把内江淘得深一些。因为春季和初夏，成都平原比较干旱，同时也是岷江的枯水期，只有将内江淘深一些，才能使更多的岷江水流入成都平原。盛夏成都平原多雨，也是岷江的洪水期，只有低作堰，才能使涌入内江的过量洪水，漫堰排入外江，以免成都平原发生洪涝灾害（图5）。
《华阳国志·蜀志》说，李冰建堰时，又在白沙邮（白沙河口附近）的三江（岷江、外江、内江）中，各立一石人，上刻“水竭不至足，盛不没肩”九字。江中立石人，李冰的用意在于镇水。所刻九字，也是对江神提出的要求，要求他行水时，既不能太多，漫过石人双肩；也不能太少，低于石人两脚。以石人镇水，向江神要水，未免迷信。但九字也向人们表明，处于石人肩足之间的水位，是岷江的安全水位，否则，就应作防洪或防旱的准备。学者们认为，这是我国见于记载的最早水尺。1974—1975年，人们在外江相继挖出两尊石人，其中一尊身高290厘米，肩宽96厘米。它虽非李冰原作，为东汉水官所造，但李冰的石人，大体上说，也应和它一样。
图5 都江堰岁修“六字诀”
李冰所穿的郫江和检江，是内江灌区两条重要的干渠。它们都是以岷江为水源，在灌县东面，从江沱引水南下。由于原始文献对二江的记载非常简略，又由于后人一再调整二江水道，因此，当年的郫、检经行路线，学术界中众说纷纭。综合稍后的文献资料，大体上说，郫江上游相当于今天的柏条河，下游为府河；检江上游相当于今天的走马河，下游为锦江。两江在成都南面会合，继续南流，至彭山县回注岷江。除凿二江外，李冰还在岷江西面开了一条灌溉渠道羊摩江，它是后来羊马河的前身。
二江的穿凿，极大地改善了成都平原的航运条件和灌溉条件。自此以后，产自岷山的竹木，每年以百万计，循着岷江、内江、郫、检二江漂流而下，进入成都平原，为沿江城镇提供丰富廉价的建筑材料。客货船只，也有如穿梭，来往于平原各地。二江流域，有田万顷，自此以后，这里可以做到“水旱从人”了，“旱则引水浸润，雨则杜塞水门”。这就为当地农业的发展，提供了必要的保证。都江水利工程的兴建，使成都平原成为“天府之国”。
凿离堆和烧兵栏，目的是要改善岷江的航道。《史记·河渠书》载：“蜀守冰凿离碓（堆），避沫水之害”。古沫水就是今天的大渡河，因此，《史记》的离碓，当在大渡河与岷江的会合处，即今乐山市的大佛岩，《华阳国志》称为溷〔hun混〕崖②。兵栏就是今天宜宾市北面的赤岩山，面临岷江。因为岩石坚硬难凿，所以用水火相激、热胀冷缩的方法，使之崩裂。离堆和兵栏都因岩体临江兀立，形成急流和漩涡，威胁船舶安全，所以李冰要加以铲除。
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注释：
①滩，水中之沙。＇阝焉＇，堰的古写。据考证，这六字《水经注·江水注》中本有著录。今日行世《水经注》系从明《永乐大典》析出，不见六字。
②蜀地有许多以离堆命名的岩体，如沫水离堆、灌县离堆等。今人对沫水有两种不同解释。一释为大渡河或青衣江的古称。据此，《史记》中的离堆，应在乐山。一释为洪水。据此，《史记》中的离堆，应在灌县。也有人认为乐山的离堆是乌尤山，众说纷纭。
第三节 汉、唐、宋都江水利
自李冰修建都江水利后，由于它经济效益显著，一直受到后人的重视，2000多年来，不仅注意维修，而且多有扩建和创新。
两汉是都江水利初步发展时期。西汉景帝（公元前156年—前141年）末年，当时著名的地方官吏、蜀郡郡守文翁组织人力，在灌口山（今灌县西北）下的湔江上yi5开口凿渠，分湔江水向东北流，灌溉繁县（治所在今彭县西北）一带1700顷农田。这条新开的灌渠，便是后来的蒲阳河，是后来都江灌区主要干渠之一。这一工程把都江灌区扩大到成都平原的北部。东汉时期，在广都县（大体相当今之双流县）凿了一条20多里的渠道，从郫江下游引水，溉望川源一带农田，又使都江灌区向成都西南方向扩展。
唐宋时，都江水利系统进一步发展，渠首工程渐臻完备，渠系增加，灌区扩大。
唐高宗龙朔年间（公元661—663年），筑成侍郎堰和百丈堤。百丈堤位于内江左侧，建造目的是要保护左侧堤岸，便于漂木顺堤南入宝瓶口。侍郎堰位于虎头岩对岸下方，因它具有特殊的泄洪排沙作用，将进入内江的过量洪水和水中的泥沙，翻堰排到外江，后人便改称为飞沙堰。它与宝瓶口、大鱼嘴合称为都江水利三大渠首工程。据当代实测，岷江发水、内江的流量每秒超过1000立方米时，便有40％的洪水和98％泥沙，从飞沙堰排出。当年的侍郎一飞沙堰，由于技术的限制、泄洪、排沙的效果，可能比不上现代，但也不会相差太远。侍郎一飞沙堰所以泄洪、排沙的效果好，除了它遵循李冰“低作堰”这一重要原则外，便是选位恰当的缘故。它既位于虎头岩对岸的下方，而虎头岩是一座突出的岩体，可以将内江洪水和水中泥沙导至飞沙堰，排到外江。它又离宝瓶口不远，宝瓶口有很好的控水作用，即便内江的流量每秒高达3000立方米，宝瓶口的进水量也在700立方米左右。这样，洪水就在宝瓶口外形成洄流，使大量的水、沙翻过侍郎堰，排往外江。
李冰兴建都江水利时，已在三江中建有石人水尺，并提出了“深淘滩、低作堰”的原则。关于深淘滩，相传当年李冰曾在凤栖窝下的河床中埋石马作标记。低作堰的标准没有规定，到宋朝，经过长期实践后，这两者都有重大的改进。当时已在宝瓶口的石壁上刻有10划的水尺，每划一尺。水到六划，便可满足灌溉需要，如有多余，则从侍郎堰排泄外江。为了配合宝瓶口六划的进水量，所以对侍郎堰的高度，又作了这样的规定：“岁修侍郎堰，必以竹为绳，自北引而南，准水则第四为高下之度。”
与改进渠首工程的同时，在灌区，除维修旧渠外，又凿了许多新渠。
在唐朝，比较重要的有，武则天统治期间（公元684年…704年），长史刘易从在唐昌（郫县西北）、九陇（彭县）境内凿渠，也从江沱引水，灌溉两县的农田，使西汉文翁所开辟的灌区进一步扩大。这一灌渠便是今天人民渠的上段。唐朝穿凿的更重要的工程是远济（亦称通济）堰。远济堰在开元二十八年（公元740年）由益州地方官吏章仇兼琼主持穿凿。它从新津邛江（南河）口引渠南下，长120里，至眉州（治所在今眉山县）入岷江，溉田16万亩。到唐末，远济渠更名为通济渠，眉州剌史张琳加以整修和扩建，溉田面积大幅度增加，史载达15000顷。由于两人在水利建设方面的贡献很大，所以后来有这样一首诗讴歌他们：
前有章仇后张公，疏决水利粳稻丰。
南阳杜诗②不可同，何不用之伐天工。
两宋对都江堰的维修和扩建也十分重视。它订有岁修制度，岁修时，并且要求对施工情况，如河道的高低、宽窄、深浅，灌田面积的大小，使用材料的名称和数量，施工的人数和主持官员的姓名等，都必须详记于册，以便年终考核。并修建了许多工程。比较重要的，在内江灌区，穿凿了分为九支的石渠水系。它就是后来内江灌区四大渠系之一——江安河的前身。在外江灌区，在四川安抚制置使李璆〔qiu求〕主持下，修复了通济渠。修复后的通济渠，可灌“眉田百万顷”③。经过两宋的维修和扩建，都江堰灌区发展到了12个州县。
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注释：
①湔江又称湔水。古蜀人把今天岷江支流白沙河，“东别为沱”的江沱，以及今天的清白江和沱江，都叫湔江或湔水。此处湔江指湔江中流江沱。
②杜诗，东汉初年人，任南阳太守时，曾创水排冶铁铸器，又广修水利溉田，深受百姓爱戴，历史上有“召父杜母”之誉。召父指召信臣，于杜诗之前已对南阳水利作出重大贡献。
③这个数字疑有夸大。 原文见《宋史·李璆传》。百万顷的数字太大，当时整个眉州也没有这样多的耕地，疑为“百万亩”之误。
第四节 元、明、清都江水利
自李冰创建都江水利工程起，经两汉到唐宋，主要的建筑材料，一直是“破竹为笼，以石实中”的竹石笼。竹石可以就地取材，施工简便，质地较软，适于多变的岷江河床。但它的缺点也很突出，不坚固，易遭洪水冲毁，不耐腐，必须经常更换。为了改变这些缺陷，从元朝起，人们提出了用铸铁和条石等材料来代替竹笼卵石的设想。四川肃政廉访使吉当普（蒙古族）和灌州判官张宏即用此法修堰，他们经过小范围的试验，证明切实可行后，在后至元①元年到二年（公元1335—1336年），推行于整个大修工程中。当时主要的水工建筑，多用石灰浆砌条石结构，条石之间铸铁锭联结，并用桐油拌石灰和麻丝填塞缝隙。其中关键工程——内外江的分水鱼嘴，甚至采用全铁结构，他们用16000斤生铁，铸成一个大铁龟，作为分水鱼嘴。这是都江水利工程中建筑材料的一次重大改革，是一次用永久性建筑来取代临时性建筑的尝试。它确实很有成就，使都江水利工程出现了以前不曾有的、几十年无大修的局面（图6）。
用全铁浇铸鱼嘴，到明朝时有所发展。元朝的铁龟鱼嘴虽然很坚固，但岷江河床的沙砾层很厚，当年安装铁龟鱼嘴时，虽然对基础也作了一些处理，但因挖得深度不够，几十年后，当基础被洪水淘空时，铁龟也就不起作用了。因此，当明朝后期再铸铁质鱼嘴时，除增加鱼嘴的用铁外，也很重视基础处理。工程进行于嘉靖二十九年（公元1550年），由按察使佥事施千祥、崇宁知县刘守德等主持。先淘基坑，于基坑内密植300余根柏木桩，用沙砾填实后，再在上面砌筑厚石板和浇铸厚铁板。在这个基础上，再铸成两个“首合尾分”的大铁牛。这一工程共用铁
图6 元朝都江堰渠首示意图（鱼嘴在白沙河附近）
72500斤。当时在牛身上铸有如下铸文“问堰口，准牛首；问堰底，寻牛趾；堰堤广狭顺牛尾。水没角端诸堰丰，须称高低修减水”②。这一工程仍然因为基础不够深厚，几十年后被毁。
除渠首工程外，明朝中后期也比较重视渠系工程的建设。据统计，正德年间（公元1506—1521年），全灌区有堰471座，100多年后，到天启年间（公元1621年—1627年），堰数增加到了608座。都江水利工程的特点之一是以堰分水，每增一堰，便增一渠。堰的增加，表明了渠系的发展和溉田面积的扩大。
明末清初，战争连绵，都江堰工程遭到严重的破坏。从康熙后期起，四川政局比较稳定，都江水利工程又得到了恢复和发展。在清朝，阿尔泰和丁宝桢等对都江水利的建设，都作出了很大的贡献。
阿尔泰，满洲正黄旗人。巡抚山东七年，兴修水利，颇有政绩。擢四川总督后，重视都江水利工程的修建。从乾隆二十八年到三十一年间（公元1763年—1766年），对加固大鱼嘴和在岷江上游蓄水，都作了重要尝试。他鉴于以往鱼嘴被毁，与基础工程不固有密切关系，于是，修建鱼嘴时，要求改进基础工程，下令淘挖沙石，必须比过去加深三尺。他为了保证四川平原春耕用水，下令在岷江上游的山区筑堰蓄水。这一措施不仅可以保证春耕用水，而且在夏秋时还有拦洪和拦沙作用。
清朝治理都江堰的工程中，光绪三年底到四年初（公元1878年1—4月），四川总督丁宝桢主持的大修，应该说非常出色。丁氏的工程大而彻底，一些重要建筑，他都加以改造，用浆砌条石、固以“铁锭”来代替卵石竹笼。其中都江鱼嘴砌筑成底深一丈、高二丈、长16丈的庞然大物，十分坚固。又深挖河床、砌高堤岸。河床挖深到1。2丈到1。4丈，淘挖土石达40多万市方（长宽各一丈、厚一尺为一市方）。堤岸增高1。6丈以上，内外江共砌堤岸超过12000丈。由于工程质量较好，因此，虽在当年遇到一次特大洪水，除略有损失外，未酿成大灾③。
经过2000多年的努力，都江灌区达到了历史上最好的水平。道光年间（公元1821—1850年），灌区发展到了成都、华阳（治所在今成都市）、汉州（治所在今广汉）、金堂、双流、新津、眉州（治所在今眉山县）、新都、新繁、温江、郫县、崇宁（郫县西北）、彭县、灌县、崇庆等15州县，溉田面积近300万亩。
中华民国时期，因为战争和政局不稳的影响，它的溉田面积略有缩小，1949年为288。39万亩。
在古代，都江水利建设虽然取得了巨大的成就，但是由于历史的局限，那时，对这一工程的建设，既不可能有全局的规划，也不可能有先进的水工技术。因此，就必然产生这样的情况和问题：即一方面丰富的岷江水只能利用一小部分，绝大部分仍然白白地流失④。另一方面，辽阔的川西地区，只有小部分农田得到岷江水的灌溉，大部分耕地仍然是望天田，农业生产没有保证。
新中国成立后，充分发挥现代科学技术的作用，从全局出发，重新布置都江灌溉系统，建成了大型的钢质节制闸、输水隧洞和调节水库等，使绝大部分的岷江水都得到了利用。到80年代中期，都江水利的溉田面积，迅猛增加到1100万亩。此外，它还为现代城市提供了工业用水和生活用水。
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注释：
①元朝有两位皇帝的年号都叫“至元”。一位是元世祖忽必烈，另一位是元顺帝妥懽贴睦尔。为了区分，后人称元顺帝的至元为后至元。
②为了防止洪沙涌入宝瓶口，酿成成都平原的洪沙灾害，明朝时在鱼嘴以下的大堰上建有三处减水工程。虎头岩对岸为上减水，鲤鱼沱为中减水，人字堤为下减水。
③宋朝，宝瓶口石壁上刻有10划水尺，后因溉田面积扩大，水尺的划数也随之增加。清朝有不成文规定，凡洪水超过水尺16划，即使酿成灾害，也不追究工程负责人的责任。认为这是天灾，人力无法抗拒。这次水灾超过了16划，损失也不大，但由于清政府腐败，偏信诬告，对治水有功的丁氏，竟作降级、赔款处分。
④据当代测定，岷江在灌县境内年均流量为155亿立方米，它用于旧都江灌区的水量约为30亿立方米。因此，在历史上绝大部分的岷江水，没有得到更好的利用。
第五章 太湖流域农田水利史
第一节 低洼多雨的太湖流域
太湖流域以太湖为中心，包括江苏省南部，浙江省北部，和上海市大部分地区。它西起茅山和天目山，东临东海，北滨长江，南濒杭州湾。面积36500平方公里。流域的西部为山区和丘陵区，约8000平方公里，占整个流域面积的22％。山区的高度除天目山主峰外，一般为200—500米。中部和东部为水域（湖泊、河流）、洼地与平原。水域占地6000多平方公里，约占整个流域面积的16％。湖泊以太湖为最大，2400多平方公里。洼地和平原的面积约22000平方公里，占全流域的62％。太湖流域形如浅碟，除西部山区、丘陵较高外，东部、南部、北部的高度，也在四一八米之间，中间为洼地，高度多在三米上下。
太湖流域雨量丰沛，年均降水量为1100毫升。属亚热带季风气候区，每年春夏之交，北上的暖气流和南下的冷气流相遇于此，两者势均力敌，相持时间一个月，甚至五六十天，形成连绵不断的梅雨。梅雨对水稻生长有利，但如果时间过长，或雨量过大，都会导致水灾，特别是对油菜和小麦有危害。又由于太湖流域地处东南沿海，每年七一九月，常有台风在此登陆。台风雨来势凶猛，日降雨量往往高达几百毫米。如果排水设施不好，特别是中部和东部，便会酿成严重的洪涝灾害。一年中，太湖流域也有雨量偏少的季节，这时，如果没有灌溉设备，地势较高的地方，特别是太湖流域的上游，也会出现旱灾。
在我国历史的早期，太湖流域被认为是全国最差之地。成书于战国时期（公元前475—前221年）、我国最早的地理学文献之一——《禹贡》，将全国分为九州，定出每州的等级，最好的是“上上”，最差的为“下下”，共九等。当时太湖流域属九州中的扬州，扬州被列为最差的“下下”等。到宋元明清时期，以苏（州）杭（州）为代表的太湖流域，地位急剧上升，被认为是全国最好的地方，是人间的“天堂”。在历史的长河中，为什么太湖流域的地位变化如此巨大，这当与这里的农业发展较快有关。农业是我国古代经济结构的主体，农业生产水平的高低，是标定土地等级的主要依据。我国历史早期，太湖流域的农业产量极低，许多地方还是不毛之地，人们自然要把它列为“下下”等。从南宋起，这里的农业极为发达，成为全国的粮仓，有“苏（州）湖（州）熟，天下（南宋）足”的说法，人们理所当然地认为它是人间的“天堂”。
土地是原来的土地，气候古今也没有太大的差异，为什么太湖流域的农业生产，从水平很低飞跃上升到全国第一，虽然其中原因非常复杂，但是很重要的一条，当与水利建设有密切的关系。在早期，这里水利工程寥寥无几，几天干旱，高乡农业就会成灾；雨水略多，低地农田便成泽国，所以农业生产水平很低。到后来，水利发展了，高乡陂塘如星，低地河浦成网，抗御水旱的能力增强，因此，农业的生产水平迅速提高。
大体上说，太湖流域的水利建设，秦汉以前属于初建阶段，三国两晋南�
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