中国传统灌溉工程及技术的传(4)
2013-08-30 01:02
导读：历史上山丘区的拦蓄水工程统称为塘堰、塘坝，有堰和塘之分，又有山塘（山湾塘）和平塘之分。建国后大力修筑山湾塘，一些南方省区山湾塘已达数十万
历史上山丘区的拦蓄水工程统称为塘堰、塘坝，有“堰”和“塘”之分，又有山塘（山湾塘）和平塘之分。建国后大力修筑山湾塘，一些南方省区山湾塘已达数十万座。有些地区对老式塘坝加以改造，以增加其蓄水量。如安徽省肥西县对丘陵区冲洼里的拦冲塘，将原有塘底挖平，挖出的土垫高塘埂，增加了塘的蓄水深度；或把拦河坝加长增高，成四面筑埂式；在较大冲洼里，根据地形，或在“水深”处建塘，加高塘埂，“水浅”处不建塘，仍为田，或上下冲两面筑埂成塘；或建成层递式，高处蓄水灌高地，低处蓄水灌低地，头层塘的放水渠兼作第二层塘的引洪沟，第二层塘的放水渠，兼作第三层塘的引洪沟，做到有层递的引蓄，有层递的灌溉。通过改造，蓄水深增加，老式塘坝蓄水面积与其灌区耕地面积比为1：4.6，改造后为1：9，满足了浅丘区农田灌溉的需要[24] 。
我国北方地区，在地面挖掘或在洼地筑埂形成的拦蓄径流的工程叫涝池、坑塘等。建国后，北方地区群众继承以往的传统做法，继续修筑涝池，涝池数量发展很快。如陕西省黄河流域内在1956年有涝池1240座，1985年达8940座，30年增加6.21倍，总容量2588万立方米。北方陕、甘、晋、内蒙、青、宁、豫七省（区）1985年黄河流域共有涝池19.8万座，总容量8343万立方米[25] 。华北平原沧州地区通过开挖坑塘，拦蓄降雨径流，滞沥、除涝、灌溉，取得了治理旱、涝、碱的经验[26] 。原来在20世纪50年代末，华北平原大搞地上蓄水灌溉，不重视排水，造成了土地的次生盐碱化。进入60年代，只排不蓄，大量水资源白白流失。70年代，大力发展井灌开发利用地下水，但由于深机井布局不合理，使得地下水位普遍大幅度下降，出现了大面积的漏斗区。浅井区多年只采不补，地下水位也普遍下降，使许多浅井报废，而转向打深机井。地表水由于连年的干旱和上游节节拦截，河道全年断流。通过多年的实践，人们逐渐认识到，要利用传统的坑塘设施，拦蓄降雨径流，散蓄散排，解决抗旱灌溉水，雨时将涝水排入其中，只要注意把坑塘蓄水位控制在返盐临界水深以下，并与沟渠连通，就不会引起盐碱化。坑塘深度不宜少于3—4米，一般应深5—7米，面积15—30亩，最大不超过40亩。这样就解决了长期存在的“旱、涝对立”，“排灌矛盾”，使沥水转化为灌溉水源，还能利用坑塘采补地下水。历史上黄淮平原因为年际、年内的降雨量分布极不均衡，出现水少时强调修筑陂塘蓄水灌溉，水多时强调开挖河沟以排除洪涝和防止土壤返盐。旱涝碱问题，排灌矛盾得不到妥善解决。而沧州地区在近30年来，通过改进传统的坑塘技术，积极开挖和改进坑塘，将坑塘与井、渠联合调控，较好地解决了旱、涝、碱问题，这一方法亦成为治水改土的一条重要途径。
（科教作文网 zw.nseac.com整理） 我国古代在开发利用地表水的同时，也很重视开发利用地下水，主要通过挖泉凿井加以利用。建国以后，传统的打井方法和提水机具继续使用，并加以改良，尤其是开凿筒管井的技术进展较大。筒管井的雏形在清代已经出现，清代郭云升《救荒简易书》卷三已载有增加新、旧井出水量的方法：旱年将两根已打通各节的长竹竿插入井底数丈，则“井水泉汪洋”。此方法简便，又能增加出水量。现代称由上部直径较大的筒井和下部的管井联合而成的井为筒管井。在筒井的井底加凿管井，可增加出水量；又筒井开挖过深施工不易或不经济，筒管井则比同样深的筒井更经济些。1956年河南省创制了一种凿井方法，称为“56”打井法。其井结构上部为8块扇形砖砌筑，形成直径为0.5米的小砖筒井，下部为木管管井。这种井取用几层含水层，出水量大增。之后，筒管井又发展为水柜，即将筒井部分用大的集水坑代替，坑底再加凿几个管井。单个井又发展为井群，各井互相通联，统一集中管理。
开凿传统土井的好处是很多的。土井主要开发浅层潜水，埋藏浅，雨水当年即能补给，一般不会产生地下水漏斗区。开采潜水后降低了地下水位，能防止土壤返盐，达到改良盐碱土的目的。目前采取井、渠结合，或井与渠、坑塘结合，河道节制闸、深渠与浅井结合等方式。如在枯水季节利用浅井，提取地下水灌溉农田，降低地下水位，腾空“地下水库”库容；汛期丰水季节，通过渠道引水灌溉和蓄水侧渗，补给“地下水库”水量。人们已认识到解决华北平原土壤盐碱化的主要途径是井渠结合的方法，该地区的灌溉抗旱，也形成以井灌为主，井渠结合的方式。
关于提取井水的工具，群众也运用传统汲水工具的工作原理，演化和革新出一些简易的汲具。如拉水井，其原理与古代渴乌利用筒内形成真空，产生压强差汲水相同。其制作简易灵巧：用一根长约八、九米的八号铁丝，一端接一小小的活塞，塞入一直径约30毫米的塑料管内，管的下端塞一木制进水活门，上端将露在管外的铁丝弯成钩形，然后将塑料管装入打入地下的外井管里，一个拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部费用仅50元（1993年价）左右[27] 。由于打井简便，取水方便，不花水钱，所以拉水井在一些地区推广开来，几乎达到每户一井，甚至一户数井的程序，有些菜园、瓜地也建造了这种井。
四、传统圩田水利和海塘工程技术的继承和唐后期至五代吴越时期，太湖平原已形成纵横塘浦交加圩圩相接的水网圩田系统，皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后，圩田建设更加兴盛，并发展至长江中游两湖平原、鄱阳湖平原和珠江三角洲等地区，更加讲究圩田修筑，提出“筑堤、浚河、置闸”是筑圩的三项基本技术要素，“缺一不可”[28] 。又出现了分区分级控制和联圩并圩等圩区治理技术。这些卓越的技术经验在当今得到进一步的继承和发扬。
太湖下游苏州地区地势低洼，上修筑了大量的圩田。建国后，苏州地区在继承前人技术经验的基础上，出圩区治理的“四分开，两控制”原则，即内外分开、高低分开、排灌分开、水旱分开，控制沟港水位、控制地下水位，以全面解决洪、涝、旱、渍各方面的。许多圩子和圩区治理时皆遵循这一技术原则。如苏州地区昆山县同心圩由低洼低产圩田改变成高产稳产农田，重要的就是正确实行了“四分开，两控制”的水利技术原则。同心圩圩形长方，南北长3.5公里，东西平均宽1.8公里，总面积6.3平方公里（9380亩），其中耕地面积6300亩。该圩是1958年由许多零散小圩联并而成，联并前的各个小圩圩岸单薄，河网零乱，田块碎小，土壤板结，抗洪涝能力低。联圩时，加高培厚圩堤，同时开挖了一条长3.5公里的中心河。之后又整治圩内水系，发展机电排灌，田间深埋排水暗管，按“四分开，两控制”原则进行整治[29] ，提高了抗洪排涝能力，特别是地下排水技术，突破了传统圩田水利技术，具有很大的创造性。这项技术70年代被江苏省水利厅加以推广。到90年代，低洼圩区治理从联圩并圩，利用老河网，已发展到以治理涝渍为主，实行高筑圩，双配套（闸站），四分开（内外分开、高低分开、灌排分开、水旱分开），三控制（控制内河水位、控制地下水位、控制土壤适宜含水量）。一些条件好的圩区，发展田间“三暗”工程，进行暗灌、暗排、暗降，为农业的高产创造了基本条件。于是“四分开，三控制”也成为其他圩区治理的基本技术原则。我国东南沿海很早就修筑海塘工程，以防御海潮的侵袭，保护农田和城镇的安全，江浙海塘是修筑的重点地段。东汉时已在钱唐县建防海大塘，三国时孙吴在金山筑咸潮塘，唐代时已在江浙沿海建成系统海塘工程，五代至明清频繁地兴修海塘，不断改进海塘结构。五代以前所筑海塘都是土塘，之后海塘结构从土塘逐步发展到竹笼木桩塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、鱼鳞石塘等，每一类海塘结构又有多种型式，以适应不同的潮势和土质，同时还修筑了护塘、护滩和挑溜工程。
（转载自http://www.ＮＳＥＡＣ.com中国科教评价网） 江浙海塘，仍有土塘、各种柴塘和石塘，有些是清代一直沿用到现在，清代修建的条块石塘和鱼鳞石塘，“到目前浙西海塘尚有约80公里，仍屹立海滨”[30] 。建国后继承了“鱼鳞石塘”这种型式，在材料等方面加以改进，建成“新鱼鳞石塘”。如1955年在海宁县建筑的“新鱼鳞石塘”，塘身上部采用水泥沙浆砌条石，下部采用水泥沙浆混凝土块，塘顶盖面石和塘底盖桩石均为混凝土块，基桩采用钢筋混凝土桩，这样的海塘工程更能抵御汹涌的海潮冲激。在海盐、海宁、平湖、绍兴等地也修筑了一些不同型式的“新鱼鳞石塘”[31] 。可见结构坚固、耐久的“鱼鳞石塘”，今后仍是一种可继续采用的较好的海塘结构型式。此外，还可借鉴传统的海塘工程设计技术思想，如根据不同的海岸地质和动力条件，因地制宜采用各种不同的海塘工程结构，使海塘工程更加牢固耐久。
总之，我国在数千年修建灌溉工程的实践中，创造了众多的水利工程类型和卓越的灌溉工程技术经验，体现了我国劳动人民杰出的智慧。这些传统的工程和技术是适合我国各地的、地理条件的，体现了因地制宜的原则，所以具有很强的继承性。从工程类型来看，大致北方多兴修引渠灌溉工程；南方的山丘区以蓄水塘坝为主，低洼平原以水网圩田为主，沿海则修筑海塘、堰闸等拒咸蓄淡工程；江淮地区位于南北过渡地带，多修建陂渠串联工程。北方还发展井灌，新疆修筑坎儿井等。这些多样的灌溉工程类型经历了数千年的实践检验，具有强盛持久的生命力。又传统灌溉工程多利用当地具有的土、石、木等建筑材料，这些材料适用，施工技术群众易于掌握，现今各地在修建灌溉工程时仍较多采用。不少传统灌溉工程技术内涵丰富，具有合理性和性，在现今仍能吸收利用，有的甚至能解决技术难题。自古以来工程技术随着的发展不断进步，同一个技术在以往的基础上逐步提高，范围扩大，还常出现创新技术。我们要总结工程技术发展的规迹，尤其要重视探讨传统工程技术思想，如灌溉工程规划思想、设计思想、水利家的治水思想，水利著作中的水利认识，及人们对技术发展内部的认识等，这些思想往往能给我们以重要的启迪和借鉴作用。例如都江堰的
系统工程规划设计思想，北方多沙河水土资源利用的设计思想，区域治水规划思想等都是前人给我们留下的珍贵遗产，需要继续发扬光大。此外，传统工程技术具有简便、经济、实用等诸多优点，我们应吸取其精华，用技术改造其不足的方面。如新疆坎儿井，具有能自流灌溉，不用提水工具；水质优良，水流稳定；冬季不封冻，可供全年灌溉和饮用；施工设备简单，农户易于操作；水行地下，能减少蒸发和避免风沙的侵袭等优点。但其开挖和维修工程量大，工作环境艰苦，费时费人力，目前掌握此技术的人员已经很少了。所以要改进坎儿井的挖掘技术，采用机械挖进提升设备，改善劳动条件，加强对坎儿井的管理和维护，使之发挥更大的作用。建国初期，吐鲁番地区的吐、鄯、托三县几乎全靠坎儿井及泉水灌溉，后来修建了防渗渠道、小型水库和机井等水利工程。目前吐鲁番地区利用地表水3.88亿立米，利用地下水9.94亿立米，总的用水量增了几亿立米，但坎儿井水和泉水的水量都显著减少了，代替它们的是每年用机井提取利用地下水四至五亿立米，原来不花钱的泉水和坎儿井水，现在变成了要支付电费和油费的机井水。故有人主张要大搞坎儿井的维修和改建工程，并把它作为今后该地区水利建设的主攻方向[32] 。所以我们要认真地总结传统灌溉工程技术，使之与现代技术相结合，从而在水利建设中发挥更大的作用。
（转载自http://zw.NSEAC.com科教作文网）
注释：
[1] 《水利》2001年第9期“陕西水利建设”，“新疆水利建设”。
