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古代防汛智慧及其當代啟示 來源:中國氣象報 日期:2020年04月15日08:45

  千古靈渠中的防汛智慧

文/王玫玨

  “兩千余年前有此,誠足與長城南北相呼應,同為世界之奇觀?!边@句贊嘆的,正是靈渠。

  靈渠位于廣西壯族自治區興安縣境內,地處南嶺山脈西段、湘桂走廊之間,是中國著名的古代水利工程之一。它建于秦朝,歷經唐宋兩代的發展完善、元明清時期的繁榮、近現代的轉型,集交通、防洪、灌溉等功能于一體,連接湘江和漓江、長江流域和珠江流域、中原與嶺南地區。至今,靈渠仍在使用中。

  靈渠創造性地考慮和利用了嶺南地區氣候、地形、水文條件等特點,以精準的測量、科學的設計、精心的施工,巧妙地將湘江水三七分流,即三分水向南流入漓江、七分水向北匯入湘江,無論汛期還是旱季,都可保持平衡。

  天時地利的選址

  靈渠是由秦始皇下令修建的。在公元前219年,50萬秦軍分五路南下,開始統一嶺南的戰爭。

  在天下初定的秦看來,這是一場力量對比懸殊的戰役。出乎意料的是,在越人的襲擾下,秦軍處境艱難,難以速勝。

  從中原到嶺南,要越過崇山峻嶺,給養運輸十分困難。為此,秦始皇令監御史祿“以卒鑿渠而通糧道”,主持修建了一條跨越漓江源頭和湘江分水嶺的運河,即為靈渠。靈渠的修成,為秦軍進軍嶺南創造了條件。

  雖然最初的修建出于軍事目的,但靈渠卻因為科學的選址、規劃,成為一項流芳千古的工程。

  興安縣位于桂林市東北部,地處南嶺山脈,群山連綿,層巒疊嶂,形成西北和東南高、中間低之地勢。中間的狹長地帶就是著名的“湘桂走廊”,為古代楚、越交流的咽喉之地。長江與珠江兩大水系的重要支流均起源于興安縣,使得修建靈渠具備得天獨厚的自然條件。

  作為系統工程,靈渠總體的規劃布置體現出古人全局性的規劃理念,這個特點尤其體現在渠首位置的選擇上。渠首的選址綜合考慮了水資源條件、地形高程、地貌等因素,選取了最佳位置:建在水量較大的海洋河而非始安水上,保證了運河的水源充足。

  靈渠雖因戰事而生,但利在千秋。它通南北水網,促文化融通,興商旅貿易,養農田作物。渠水所到之處,福澤一方。

  巧妙精當的設計

  和大運河相比,全長36.4公里的靈渠實在不起眼。然而,這一點也不影響靈渠成為偉大的運河。它是人類歷史上第一條穿山越嶺的運河,是世界范圍內同時代運河工程中的杰出范例。

  靈渠主要由大小天平、鏵嘴、秦堤、泄水天平、南北渠、陡門等構成。郭沫若在《滿江紅·靈渠》中寫道:“親眼見,秦堤牢固,工程精當。閘水陡門三十六,劈湘鏵嘴二千丈。有天平小大,溢洪流,調分量?!边@正是對靈渠水利工程結構和功能的生動概括。

  大小天平,也就是攔河滾水壩,因為它能“稱水高下,恰如其分”,古人稱其為 “天平”。鏵嘴實際就是一個古人為分流江水而筑的小島。大小天平緊緊連接在鏵嘴之后, 兩側分別向南北伸延,和原河道兩岸相接,與鏵嘴合成“人”字形攔河壩。

  在防洪中,天平與鏵嘴一起發揮著平衡靈渠水位的作用。當枯水期來臨時,它們將海河水引入南渠和北渠,確保靈渠水位達到航運要求的高度;當汛期來臨時,洪水可以越過天平流進湘江故道,保證防洪安全,既可攔水,又能泄洪,不用設閘起閉,確保靈渠水不至威脅兩岸百姓的安全。

  秦堤在靈渠的南渠與湘江故道之間,用以防止南渠渠水泄入湘江故道,又保護南渠不受洪水沖擊。

  泄水天平是靈渠的一種溢流設施,主要起到排洪作用。南北渠共有泄水天平5處。位于南渠秦堤上的一座泄水天平起著第二溢洪道的作用。

  當海洋河洪水暴漲,大小天平的泄洪能力不足時,洪水勢必涌進渠道;當渠中水位超過泄水天平壩頂時,就自然再次分洪,泄入湘江故道,使興安縣城免受洪災,保證渠道安全。

  航拍廣西興安縣靈渠。靈渠是世界上保存最完整的古代水利工程之一,至今仍然發揮著農業灌溉、排洪泄洪作用。2018年,靈渠入選世界灌溉工程遺產名錄。圖/新華社

  福澤后世的價值

  歷史上,靈渠在航運、灌溉、防洪等方面作出了很大貢獻。直至今日,其功能仍在延續。悠悠一水,造福萬代。

  靈渠將長江和珠江兩大水系連通。廣西境內的船只,從漓江往北經靈渠入湘江過洞庭湖入長江,再轉大運河、淮河、黃河等水域抵達京城。

  據清代《興安縣志》記載,靈渠每天通航的客貨運船只300余艘。時至19世紀初,靈渠依舊是重要的水路航道,每天通航船只600余艘。新中國成立后,靈渠的水路交通功能才被嶺南地區的公路網所取代。

  “桂海冰天塵不動,豈知隴上有耕夫”,靈渠使南嶺高地有水灌溉,對地方經濟有巨大的促進作用。

  隋唐之后,嶺南地區戰事漸少,環境安定,中原南下移民逐漸增多,開墾田地面積日益增加,對農田灌溉的需求日益突顯。唐代開始便有了在靈渠沿岸修堰筑壩、興建灌溉設施、引水入田的記載。

  宋代,王安石推動變法。在這一時期,農田水利法令和大量北方人口遷入推動了靈渠灌溉功能的發展,擴大了農田灌溉面積,促進了靈渠兩岸農業生產進一步發展。

  20世紀50年代,南渠北渠沿岸大量修建支渠、農渠,改取水灌溉為自流灌溉,擴大灌溉面積;21世紀初,又對相關水利工程進行了除險加固。靈渠水養育了興安人民,成就了“興安糧倉”。

  在歲月的長河中,靈渠始終以其豐富的功能、實用的屬性養育著一方水土,為后人所稱贊。

  從現代科技來看, 靈渠工程有點簡單, 但每一塊石料、每一個細節都經得起長期的風雨侵襲、洪水沖擊,才會屹立兩千多年而不朽,才能讓當下的人們分享其成果,并嘆服前人的聰明睿智。

  參考文獻:《興安靈渠:世界古代水利工程明珠》《靈渠悠悠萬古流》

  木蘭陂:“屢敗屢戰” 終成千年古堰

文/李慧

  陂,是一種古代水利工程,木蘭陂位于福建省莆田市南郊,是中國著名五大古陂之一,也是木蘭溪流域最早的控制性水利工程,名列首批世界灌溉工程遺產名錄之中。木蘭陂至今已有900多年的歷史,是我國宋代人工建造的水利工程代表作,一座集“排、蓄、引、擋、灌”等功能為一體的綜合性水利工程,其規模宏大,布局完整,結構嚴謹,歷史悠久,韻味淳厚。

  木蘭溪是福建中部一條入海的中小河流。這里四周高、中間低的流域地貌,使來自海洋的暖濕氣流很容易在爬升的過程中凝結降雨,同時也有利于咸潮的溯源侵蝕和臺風深入。因此,該地經常遭受洪水和風暴潮災害。

  北宋治平元年(1064年),福州長樂人錢四娘途經莆田,見莆田人民深受木蘭溪水患之苦,心有不忍,于是變賣家產,攜十萬緡到莆田,立志要在木蘭溪上修建大壩。她將陂址選在溪道上游西許村的將軍巖,此處溪道較窄,工程較小,但水勢洶涌。三年后,陂塘建成,卻被一場大洪水沖毀。

  水利專家考察過錢四娘所選的將軍巖陂址,發現這里地勢較高,河道窄,地基也很堅硬,在這里建陂不僅造價低,而且自流引水的條件也最為優越。只是她低估了洪水的威力,或者說高估了工程的防沖能力,導致它在洪水沖擊力最強的瞬間沒有站穩,最終失敗。

  錢四娘雖然失敗了,但她的治水精神感動了后來人。其后,北宋熙寧元年(1068年),長樂人林叢世聽聞同鄉的英勇事跡,同樣回鄉變賣家產,也攜十萬緡來莆田筑陂。林叢世吸取錢四娘失敗的教訓,順溪而下,將大壩基址選在水流緩慢的下游溫泉口。溫泉口處雖溪流緩慢,但他忽略了潮水的威力,僅一年的時間,他辛苦修建的陂塘被一場風暴潮席卷摧毀。

  兩次失敗,并不能攔住更具智慧的后來人。林叢世治水失敗不久,王安石在全國推行農田水利法,此時,全國正在進行轟轟烈烈的農田水利建設,由政府主導、民間資本參與、受益地區出工出力,這為木蘭陂更大規模的建設提供了歷史契機。

木蘭陂攔河壩 圖/新華社

  熙寧八年(1075年),侯官人李宏應詔來莆田,他攜帶七萬緡,還請來了精通水利的鼓山高僧馮智日。二人沿著木蘭溪踏勘地質、水情,總結前兩次修陂失敗的原因,把陂址選在木蘭山下兩岸夾峙、水流較緩的地方。工程前后歷時八年才完成,人們稱之為木蘭陂。

  木蘭陂陂首為堰閘式滾水壩,使用巨塊花崗石縱橫鉤鎖迭筑;陂的南北兩端,建有總長500多米的護陂堤,陂右修干渠120余公里,沿線建陡門、涵洞等300多處,支渠無數。為了應對木蘭溪特殊的水流條件,木蘭陂的陂首工程很有特色。陂首的主體建筑左右兩段不對稱,左段為截斷水流的重力壩,壩頂高程在常年洪水位之上,一般年份不過流。而右段則為高程較低的潛水壩,枯水時節蓄水,洪水季節多余的水量可由堰孔漫過。陂首上游對抗的是溪水,因此每個堰閘閘墩的上游面均為尖頭,可以挑亂主流。而下游面則在宣泄上游洪水的同時,還要防止風暴潮的沖擊,因而結構復雜,不僅長度和厚度上超出上游,而且在形制上采取了下寬上窄的階梯狀。

  此外,木蘭陂更大的“學問”還在于其基礎結構。由于地質條件為軟弱泥沙層,抗滑和防滲條件都不理想。但是木蘭陂能千古不朽,正是因為宋代開始施工時就采用了“換砂”辦法改善地基,把表層淤泥深挖2.5米至3米,用砂礫料回填,增強基礎承載應力,靠壩的兩端夯填紅黏土為基,從而保障堰閘壩較均勻沉實,加強了木蘭陂的抗沖能力。

  千百年來,木蘭陂經受了無數次風、洪、潮的考驗而不倒。它的建成,推動了木蘭溪下游的大規模開發。經過溝渠的滋潤,興化平原由沼澤之地變為魚米之鄉,成為莆田最富饒的地方。

  黃鞠灌溉工程:善治江河 開創“桃源勝地”

文/喬略

  1400多年前,中華大地上的人口沒有現在這么多,特別是邊遠地區。所以,隋煬帝在位時的諫議大夫黃鞠一家為避禍歸隱到管轄薄弱的福建,并在那里充分發揮了他精通地理、善治江河的特長,開創了一片“桃源勝地”。

  據黃氏族譜記載,黃鞠原籍河南光州固始縣,其父黃隆官居隋朝內閣大學士,因忠言直諫而遭隋煬帝殺害。公元605年,黃鞠遵父命攜眷屬坐船出海,棄官歸隱福建寧德。607年與姑父、隋光祿大夫朱?!耙椎囟印?,定居霍童石橋村。

  水利是農業的命脈?;敉黩暄亚?,將霍桐盆地一分為二,春夏之際易發洪水。溪右岸雖有大片土地可供開墾,霍童溪第三大支流大石溪也從那里經過,但因隔著“龍腰”這座山梁而無法利用。黃鞠決定挖斷“龍腰”,把大石溪水引來灌溉。用了八九年時間,他才把“龍腰”攔腰截斷,鑿出一條寬1.51-2.72米、深0.95-3米、全長5000余米的明渠。

  龍腰渠建成后,黃鞠又著手開挖左岸琵琶洞,穿山引水,灌溉東北過溪坂百頃田地。琵琶洞因流水聲似琵琶彈奏而得名。琵琶洞渠總長9000余米,由明渠與7段隧洞連接而成。在沒有爆破和現代測量儀器的時代,要在堅硬的花崗石中開鑿隧道難度可想而知。黃鞠創新“火燒水激鑿石工法”,將柴放在石頭上燒,燒熱后,突然滅火,再用冷水澆石頭,花崗巖石頭爆裂后,再用工具一點點撬開,硬是在山腹中鑿出了一條總長700多米的隧洞。

  黃鞠還巧妙地利用水位落差,興建五級水碓,利用水力加工糧油和農副產品,節省大量勞力。經五級跌水,水下到平地,被送進三個蓄水湖,名叫日湖、月湖、星湖,可以抗旱、防火;水儲蓄之后,引入村時,通過水渠在每家每戶的房前屋后經過,供村民洗刷,經過洗刷的水含有養分,流入麻田進行灌溉。入村的水渠分為九曲,每曲分流都鎮有一塊“石蛤蟆”,用來阻擋急流和提高水位,方便分流,便于分段管理。

  水利的興修使霍童水稻種植面積得到了空前發展。百姓開始種植油菜、小麥、大豆等作物,并陸續引進其他優良品種,大大提高了土地利用率和經濟效益。為避免洪水侵襲,黃鞠還“鑄三鐵牛鎮于中流”以壓水患,建“三十六墩”造“七十二?!币枣傹埳?。在沿溪兩岸留蓄起大片古松,號稱“九里松”;在松岸邊種植桃樹,號稱“十里桃花”;在近峽口水流緩慢的長湖,種植荷花,被稱為“荷花洲”,香溢數里。在風景秀麗的山巒和蜿蜒清沏的霍水間,一個美麗的世外桃源誕生了。

  (來源:《中國氣象報》2020年4月15日四版 責任編輯:張林)



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