中国传统灌溉工程及技术的传(3)
2013-08-30 01:02
导读：受古老过水土坝的启示，1958年， 清华大学 应届毕业生组成过水土坝设计组，对过水土坝进行不透水面板的试验，肯定了这种坝型的优点，还提出修建时要
受古老过水土坝的启示，1958年，
清华大学应届毕业生组成过水土坝设计组，对过水土坝进行不透水面板的试验，肯定了这种坝型的优点，还提出修建时要注意的技术要求。1975年8月，河南发生暴雨，使50年代治淮工程建成的两座水库——板桥和石漫滩土坝漫顶。于是土坝过水问题被再度提起。
水利水电科学研究院对许多省市进行土坝过水的调查，发现1958年后不少地方按清华大学的办法修建的过水土坝，经多年洪水考验，运用良好。从1975年起，吉林、安徽还修建了沥青材料护面的过水土坝。1980年10月，水利部委托吉林省召开土坝过水经验交流会，将各地经验进行交流。1983年水利水电科学院在室内试验的基础上，先后在山西省岚县上明水库和内蒙古东胜市武家沟建成两处灰土水泥土过水土坝，经历数年风化冻融和几次较大洪水的考验，工程完好无损，节省工程造价1/3以上。可见，我们祖先创造的灰土溢流坝具有很大的现实意义。据了解，国内已建成的各类坝中，90%以上是土坝，而其中66%没有泄洪建筑物。因此，让土坝的一部分过水，或在已建成土坝上加修溢洪道，也是很现实的课题。故而传统的过水土坝工程技术仍有发扬之必要。
传统施工技术以宁夏引黄灌区的草土工程（俗称“埽坝”、“卷埽”）和都江堰的杩槎、竹笼、干砌卵石等工程最具特色。宁夏引黄灌区，在1960年青铜峡枢纽建成以前，均为无坝引水，灌区普遍使用草土筑坝。如春季岁修，用草土封堵渠口，再进行修浚；用草土修筑渠河护岸，及桥、涵、闸、斗和护坡；修筑临时性的拦水坝等工程。元代宁夏水工修筑埽工已很出名[11] 。灌区千百年来，草土工程一直应用于各种渠道工程。它具有就地取材，造价低，技术简便，施工快，稳定和防渗漏性好，抗震性强，对基础清理要求不高，及拆除容易等优点。建国以来，宁夏引黄灌区的草土工程，在各地大型水利水电围堰工程上相继使用。如1956年修筑甘肃省兰州市供水厂，其进水口黄河围堰工程首次使用草土工。之后，刘家峡、盐锅峡、青铜峡、三盛公、陕西省石泉石门电厂汉江进水口围堰、浙江省黄坛口电站护坦围堰，1979年援非洲建马里电站护坦围堰等，都取得了成功，且费用省，进度快。之后，人们对这一传统技术经验系统地进行了总结[12] 。
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都江堰灌区历年维修管理都采用传统的杩槎[13] 、竹笼[14] 、干砌卵石、桩工[15] 、羊圈[16] 等施工技术。它们的优点主要能就地取材，技术简易，施工方便，投资节省。一般应用于截流分水、筑堰护岸、抢险堵口、整治河道、维修渠道、保护桥闸堤堰等工程[17] 。目前都江堰灌区岁修截流工程仍用传统的截流，用的是杩槎、竹笼、卵石和黄泥。岁修时内江架设杩槎后，截流合龙只需40多分钟。这种截流方法人们认为是一种生态型的截流技术，无机械的噪杂声，体现了人与自然的和谐相处，而且经济、合理、安全。
渠道加以防渗措施可减少渠水的渗漏损失，提高渠道有效利用系数，这在水资源缺乏的北方尤其重要。传统渠道防渗技术措施主要有夯土、砌石、砌砖、铺灰土、铺草皮等，这些防渗措施就地取材，施工简便，经济实用（比混凝土、塑料薄膜、沥青材料衬砌省费用），防渗效果也显著[18] ，各地多有应用，并不断改进技术。
灌渠还采用地下输水管道，这种设施具有节水和省地的优点。早在3000多年前的殷商，城市中已铺设地下陶水管道，这在安阳殷墟、郑州洛达庙商代遗址中皆有发现。元代《王祯农书·农器图谱集之十三》所载阴沟，即行水暗渠也，是一种用砖砌的暗渠。山西省一些城镇几百年前的陶管下水道一直使用至今。20世纪60年代，山西翼城县利民灌区试验用陶管修建灌溉输水工程，但未能成功运行。1974年山西临汾市屯里井灌区试验陶管灌溉输水，获得成功，多年运行状况良好，使用年限可达40年。在进行经济效益分析后，认为这种工程还是比较经济的[19] 。又河南省偃师县东寺庄1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉网[20] 。之后，传统地下输水管道技术不断发展。现在将低压管道输水灌溉，简称为“管灌”，这一技术已成为目前我国北方地区一种很好的节水灌溉措施。80年代末，水利部将“管灌”作为北方农田全面节水的基础设施来抓。据统计，目前我国“管灌”面积有4500万亩，其中河北、山东、河南、北京、天津等省市的“管灌”技术发展很好，仅山东、河北、河南三省的“管灌”面积就达266.67多万亩[21] 。这项技术具有省水、省地、省工、节能、省投资等优点，值得进一步发展推广。此外，江苏无锡县人多地少，为了节省土地，20世纪60年代以后发展“三暗”工程○11。“三暗”工程是灌水暗渠、排水暗沟、渗水暗管三者的简称，这些暗渠沟皆用灰土筑成，采用的是传统施工技术。1965年冬无锡埝乔公社刘巷大队建成第一条灰土暗渠，至1978年春全县已建成暗渠2588公里，灌溉面积50余万亩，占农田总数的62%。从1973年开始又进行暗沟、暗管的建设，与暗渠配套使用，形成灌、降、排、调、控综合运用的立体水利系统，为建设吨粮田创造了条件。“三暗”工程与明渠、明沟、明墒相比，具有提高土地利用率，灌水快，排水畅，降水效果好，减少渗漏，农机操作方便安全，减少岁修，取材易，造价低，节省水旱田开明沟用工多等许多优点。“三暗”工程在农田水利建设中的运用，实是在传统技术基础上的创新，这为高速发展农业，实现农业化迈出了新的一步。
（科教范文网 lw.AsEac.com编辑整理） 又石质倒虹管道可视为特殊的地下输水管道。清代嘉庆十四年（1809），四川合江县锁口乡刘士朝主持修建了一条引水过河灌溉的渠堰，渠道过河处设置了石质倒虹管，全长266米，水头26米，进出口高差仅0.407米。管道用坚石预先凿成63.5×40×40厘米的承插式管节，内径13.5厘米，用糯米粥拌石灰作为管与管间胶结材料，并用这种材料抹平管内壁，以减少摩擦阻力。石质倒虹管能承受较大强度的水压力，这一倒虹管至今保存完好。解放后此种石质倒虹管在合江县得到了推广应用[22] 。
我国北方含沙量高的河流多，我国人民早在2000多年前已进行引洪灌溉和淤地活动，发明了淤灌和放淤技术，以利用河流中的水沙资源。在长期的历史实践中，积累了丰富的技术经验，尤其在宋代熙宁年间，政府曾组织空前规模的大放淤活动，取得选择适时放淤水情，做好淤田工程，预筹退水出路，正确处理放淤与防洪，放淤与航运等许多技术经验。这些技术在现代进一步得到继承和发展。如陕西省传统引洛灌区，现已突破了引水含沙量不得超过15%（重量比，相当于166公斤/立米）的规定，引进含沙量高达60%（965公斤/立米）的浑水进行淤灌，基本解决了灌区汛期水量供需之间的矛盾，并改良了大片盐碱地。当今引洪漫地（放淤）已作为水土保持和农田基建的一项内容被得到重视。如关中赵老峪流域是古老的放淤区，下游富平县境内有引洪漫地34000多亩，是将上游铜川市境内来的洪水泥沙，全部引入地中淤漫。漫过的地，每亩亩产400斤，有的甚至超过千斤，多年来，发生大暴雨，下游都不发洪水，原来的河床，现在变成了农耕地。河北省张家口地区通桥河引洪灌区，面积11万亩，上游河道流域面积3060平方公里，引洪能力每秒450立米，多年来河道上游洪水基本上全部不出灌区，保护了下游的农田和村镇。万全县在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道，总引洪能力达863米3/秒，一般年引洪水总量为2000万立方米以上，初步达到大水不出县的水平。由于一般洪水已不流入洋河，从而减轻了下游河道和水库的泥沙淤积[23] 。可见引洪漫地能起到良好的水土保持作用，这也可认为是传统技术在今天的发扬。 三、传统塘堰和开发地下水工程技术的继承和发展
