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中国农田水利史


history of farmland water conservancy in China

    水利是农业的命脉。几千年来,丰富的水利资源滋养了中国农业。同时,历史上旱涝灾害频仍,也对农业生产造成了严重威胁。因此中国的农业发展史,也就是发展农田水利、克服旱涝灾害的斗争史。中国古代农田水利大体经历了下列发展过程。
    战国以前  与当时的井田制农业相适应,布置在井田上的小型灌排渠道──沟洫,是这一时期农田水利的代表型式。传说早在公元前2000年左右,夏禹治水时已经发明沟洫,但限于当时的生产力水平,没有得到很大发展。至周代,农田沟洫逐渐形成系统并趋完善。据《周礼》的描述,当时的沟洫大致可按功用不同和所控制的灌溉面积大小,分为浍、洫、沟、遂、畎、列各级,分别起着向农田引水、输水、配水、灌水以及从农田排水的作用,形成有灌有排的农田水利体制。
    除了直接从河流中引水的形式外,当时还出现了人工蓄水陂池。即在天然湖沼洼地周围,用人工修筑的堤防构成的小型蓄水库,可以调蓄河水和天然降水,提高灌溉能力。西周时京都(今西安市西南)附近有灌溉作用的池,就属这种灌溉型式。
    东周以后随着铁制农具的开始使用和推广,水利工程的规模也逐渐扩大。如楚国在公元前613~前591年间在今安徽省寿县建成了芍陂;并于公元前548年将发展农田水利定为国家的法典。公元前 563年郑国也兴建了新的灌排系统。
    战国至西汉时期  这一时期,农田水利建设蓬勃兴起。大型渠系工程取代了农田沟洫,水利工程技术也得到迅速发展。
    大型渠系建设  海河流域方面:战国初年,魏国邺令西门豹在今河北临漳一带主持兴建了中国最早的大型渠系漳水十二渠。由于漳水含有较多的泥沙,带有丰富的有机和无机养分,该渠的兴建不仅发展了灌溉,而且肥沃了农田,改良了土壤。西汉以下数百年间,邺县一带成为中国重要的政治经济区域,当与漳水十二渠的兴修有关。
    长江流域方面,秦昭王时,在秦蜀守李冰的主持下(公元前256~前251),修建了举世闻名的都江堰。工程建于岷江冲积扇地形上,为无坝引水渠系。渠首工程主要由鱼咀、宝瓶口和飞砂堰3部分组成,鱼咀是位于江中的分水堤,它将岷江水一分为二;宝瓶口是内江进水口门,起节制进入灌区水量的作用;飞砂堰则是内江溢洪道。三者构成完整的灌溉枢纽。都江堰规划布局合理,设计构思巧妙,在施工和管理上,如以当地竹石等作建筑材料,设立石人水尺以观测入江水量等,也有许多合乎科学的创造,是古代灌溉渠系中不可多得的优秀典型,除灌溉效益外,防洪、航运均蒙其利,有力地促进了川西平原经济的繁荣。
    黄河流域方面:灌溉渠系的发展特别引人注目。其中以关中平原的郑国渠规模最大。该渠于秦始皇元年(公元前246)由水利家郑国主持兴建,西引泾水,东注洛水,干渠全长300余里,灌溉面积号称4万余顷。西汉时期,关中地区渠系建设进一步发展。其中和郑国渠齐名的白渠,建于太始二年(公元前95),灌溉面积约4500余顷。辅助郑国渠灌溉的还有六辅渠。在渭水及其支流上则有成国渠、蒙茏渠、灵轵渠、氵韦渠等。引用洛水的灌溉工程有以井渠施工技术著称的龙首渠,但此渠不久就告废毁。当时关中经济的繁荣,也与发达的水利建设有关。
    此外,这一时期西北地区水利也取得重要成就。除今河套和河西走廊外,今新疆地区西汉时广兴屯田,也注重灌溉工程。华北地区则有引汶水和巨定泽水的渠系工程。
    多种灌溉工程  这一时期除大型渠系外,陂塘蓄水、陂渠串联、水库蓄水、坎儿井以及凿井等灌溉工程也相继兴起。陂塘蓄水工程仍以东周时建成并屡经修浚的芍陂为代表。陂渠串联的工程型式在淮河和汉水流域一带较发达,以战国末年在今湖北宜城建成的白起渠为最早。这一带丘陵起伏,大小陂塘遍布,白起渠利用这一地形,从汉水支流蛮河开渠引水,将分散的蓄水陂塘与渠系串联起来,提高了灌区的灌溉保证率。汉元帝建昭五年(公元前34) 南阳太守召信臣在汉水支流唐白河流域修建的六门□(又称六门陂),也是陂渠串联形式。由于这一带水利发达,后人曾将南阳水利与都江堰和漳水十二渠相媲美。颍水下游著名的鸿隙陂也是类似的工程。今山西太原西南晋水上的智伯渠是一座能有效调节河水的灌溉水库。坎儿井则是新疆吐鲁番盆地一带引取渗入地下的雪水进行灌溉的特殊灌溉工程型式,西汉时期已见诸记载。用于农田灌溉的水井在今河南的战国遗址中也有发现。
    淤灌、放淤和盐碱地改良  古代北方有大面积盐碱地存在。战国时期已知滨河盐碱地的产生是河流侧渗抬高地下水位的结果,采取了一些比较有效的改良措施,包括开挖窄而深的农田排水沟以降低地下水位;放淤压碱施用动物粪便以改善土质等等。当时人们受河流决口泛滥淤泥肥沃田地事实的启发,在兴建灌溉工程时,就有意利用淤灌和放淤,以改良土壤。如漳水十二渠和郑国渠、白渠在改良盐碱地等方面,都取得一定效果。
    农田水利科学技术成就  在水资源方面,《管子·地员》则对地下水质埋藏深度以及和地表土壤性质、作物种类、产量高低的关系等都有所说明。《吕氏春秋·圜道》则指出了降水主要受东南季风影响的事实,并描述了海洋上空水汽被季风吹向大陆、形成降雨,尔后汇为河流、东南入海的循环往复的过程。对于地面水,《周礼·职方氏》罗列了全国九州河流和湖泊的分布,指明了哪一些是有灌溉利益的水源。在农田水利工程和灌溉技术方面,《管子·度地》的一些论述,表明当时对明渠水道坡降的计算、有压管的流水力学现象、水跃以及土壤含水量与施工质量的关系等,已有所认识。都江堰除利用石人水尺以测量水位的设计外,渠道进水口位置选择与弯道环流现象的应用等,也都有重要意义。龙首渠的大型无压隧洞,标志了当年测量和施工的较高水平。当时的引水渠首已普遍建有闸门,渡槽也已出现,凿井开采地下水以及井壁衬砌技术已较成熟,并且已知在开采井水灌溉时利用日照提高水温。西汉中期在六辅渠上还出现了见于记载的中国第一部灌溉管理法规。
    东汉至南北朝时期  这一时期,海河、黄河、淮河、长江、钱塘江诸流域农田水利建设均有发展,其中尤以淮河流域的陂塘建设成就突出。
    陂塘建设和排涝工程  东汉以后曹魏在淮河南北大兴屯田,修建陂塘等灌溉工程数量不少。当时为发展稻田,还曾开凿广漕渠及淮阳、百尺二渠,引汴水接济颍水,以补本地区水量的不足。这一带的陂塘兴修情况,在北魏郦道元所著《水经注》中记述较详。除淮河流域外,南阳唐白河流域的陂塘仍较发达。近年来在陕西汉中地区以及四川、云南等省的东汉墓中出土不少陶制陂塘模型,说明这些地区也曾普遍修建陂塘。但黄淮海平原地区也出现排水不畅,多雨即涝,少雨即旱的问题。汉代兴建的鸿隙陂就因排蓄处理不当,几度兴废。西晋时期,淮泗流域涝灾严重。咸宁四年(278)杜预指出,陂塘阻水,排泄不畅是涝灾原因之一,他主张废弃曹魏以来新建陂塘和疏浚排水河道的建议得到实行。但后代在这一地区的蓄泄问题上仍有反复。此外,西晋初年在黄河北岸今安阳、邯郸专区一带,北魏中期在今河北省衡水、沧州专区及其以北涝情严重地区,也曾提出或实施大面积的排水计划。
    西汉末至三国时期还发明了一些灌溉和利用水力驱动的机械,如翻车(龙骨水车)、渴乌(虹吸管)、水排等。
    江南农田水利的兴起  这一时期由于北方战乱,人口大量南迁,江南水利也逐渐兴起。扬州水利在东汉中期已有明确记载。三国时孙吴及南朝在建康(今南京)建都,附近水利普遍开发,其中位于句容县的赤山塘(唐代改名绛岩湖)规模最大,灌田万顷。晋代在今丹阳所修的练塘及今镇江东南的新丰塘,灌溉面积也都有数百顷之多。
    钱塘江流域水利工程则以东汉永和五年 (140)修建的绍兴鉴湖最为著称。鉴湖调蓄发源会稽山的山溪水量,再开渠引水灌溉,"若水少则泄湖溉田,如水多则闭湖泄田中水入海",直至南宋,一直发挥着显著的灌溉和防洪效益。其他,水利设施还有建于东汉的湖州荻塘和吴兴塘、长兴的西湖以及建于南朝的瓯江丽水通济堰等。
    在长江中游地区今湖北江陵、松滋、安陆一带,农田水利也有新的开发。继西汉召信臣之后,东汉杜诗在唐白河流域,又新建一些灌溉工程。今湖南郴县一带还曾利用温泉水灌溉,使水稻一年三熟成为可能。长江上游地区在新莽时期由益州太守文齐主持建造陂池,为云南水利的先驱。
    西北和华北地区的农田水利建设  这一时期河西走廊的内陆河灌溉,以及今内蒙古一带的引黄渠系都有所建设。特别是北魏太平真君五年 (444)在今宁夏吴忠一带利用前代旧渠兴建引黄河水的艾山渠,规模最大。华北地区除广泛修浚旧有渠道外,东汉初年张湛在今密云、顺义一带引潮白河水灌溉,效益显著。嘉平二年(250)在永定河上兴建的戾陵堰灌区,灌溉面积号称万余顷。此外,引漳灌溉、丹沁流域灌溉以及山东、山西地区的灌溉也有发展。
    唐宋时期  长期战乱之后,唐宋二代获得较长时期的社会安定,经过六朝的经营,江南水利迅速发展。同时,北方的农田放淤和水利管理也有重大进步。
    南方水利和太湖圩田 南方水利工程类型很多,除引水渠系的维修和兴建外,新的建设主要有蓄水塘堰、拒咸蓄淡工程和滨湖圩田等。
    ①蓄水塘堰。唐宋时期江南塘堰迅速发展,浙江、福建等地尤为显著。如浙江鄞县东钱湖、广德湖、小江湖等工程均创自唐代,其中东钱湖灌田20余万亩,至今兴利。唐元和年间,在今江西韦丹一带兴修大小陂塘达598座之多,共灌田1.2万顷。乾道九年(1173),福建仅长乐县就建斗门及湖塘陂堰104所,灌田2800多顷。至南宋淳熙元年(1174),江南西路(包括今赣东、赣北、皖南及江苏西部)共修陂塘2245所,灌田4万余顷。13世纪初年宁宗时,江州今九江曾修陂塘数千所。在湖南长沙,建于五代的龟塘,也灌田万顷。南至今海南岛,此时也有陂塘兴作。至于淮河流域的塘堰,这时仍维持不衰。
    ②拒咸蓄淡工程。东南沿海地区用闸坝建筑物抵御海潮入侵,蓄引内河淡水灌溉的一种特殊工程型式。唐太和七年(833)在今浙江宁波兴建的它山堰,就属这种类型。它用溢流坝横断鄞江,抬高上游水位和隔断下游咸潮,上游开渠引水,灌溉农田,灌溉余水和灌区沥水由下游泄回鄞江,泄水入江处的闸门同样有拒咸蓄淡的作用。灌区内还有日月二湖与渠系相连,增加了灌溉水量的调蓄能力,整体规划相当完备。位于今福建莆田的木兰陂也是拒咸蓄淡工程的典型。
    ③圩田。太湖圩田是这一时期江南水利成就最大、功效最突出的水利设施。一般是在滨湖、滨河区用圩岸隔开湖水形成。一圩往往方圆数十里。圩岸上建闸,圩内有人工开挖的形如网络状的塘浦灌溉渠系,旱则开闸引水灌溉,圩外水位过高则闭闸拒水。低田可自流引灌,高田借助水车提水灌溉。太湖圩田在唐代后期已较发达。因太湖流域中部洼陷,排水不畅,加以排水河道逐渐淤积变浅,又有运河阻遏泄水和海潮顶托等原因,圩田常受洪涝威胁。北宋时范仲淹等人都曾提出治理规划,赵霖于政和六年(1116)至宣和元年(1119)主持施工,取得一定成效。
    除太湖流域外,这一时期湖南、湖北、安徽沿江地区也有圩田兴作。江南地区还曾出现围湖造田风潮,因无合理规划,反加剧了水旱灾害。
    北方水利和农田放淤  这一时期以关中为代表的黄河流域渠系工程持续发展,河套地区、河西走廊以及汾河流域兴建较多。在海河流域,唐代主要是排水防涝;北宋时利用东起天津、静海西至保定、徐水的淀泊发展稻田,但收益有限。
    北方水利有特色的是大规模农田放淤。宋代在今山西中部和南部引山洪淤灌,淤出良田1.8万多顷。有些农田放淤后,地价因此提高。熙宁变法时期放淤形成高潮,王安石在汴河两岸、漳水、滹沱河流域大规模推行放淤,还曾设"都大提举淤田司"等专司其事。放淤虽存在一些问题,但大量盐碱地得到改良,有的产量成倍增长。变法失败后,大规模放淤即行停止,但北方农业中仍留有这一传统。
    灌溉技术  唐宋灌溉机械较前代有较大发展。南方各地普遍使用水车,包括翻车和筒车等。南宋时筒车已在今浙江、江西、福建、湖南等省流行。除灌溉水车外,水力运转机械的发展也颇可观。唐代郑白渠上水力机械曾因设置过多,减少了灌溉面积而几度被废。
    在田间灌溉技术方面,唐代已在灌区内各支渠之间和支渠控制范围内各斗渠之间,根据各种作物需水迫切程度的不同,实行轮流灌溉;还根据作物生长需水的不同阶段以及当地气候的季节变化订立灌溉制度等。
    农田水利法规和专著  唐代前期制订的《水部式》,是中国现存最早的全国性水利法规,其中对农田灌溉用水制度、灌溉管理的行政组织以及处理灌溉、航运、水利机械和城市供水之间的用水矛盾等,都作了规定。除全国性法规外,各灌区还有各自的管理制度。北宋于熙宁二年(1069)颁布《农田水利约束》,把政府农田水利政策公布于众。熙宁三年又规定司农寺主管全国农田水利事务,要求各地区每年年底上报本年当地水利兴修的工程数量和用工情况,每旬上报降水情况,并将农田水利作为政府官吏考绩的重要内容。灌区管理也有法规。如丽水通济堰根据范成大制定的堰规,全堰设堰首一人,主管全堰工作,下设甲头、概头、堰匠、堰工等负责下级渠系管理和专业施工,另从受益户中选择若干"田户",组成管理机构,对各级渠道的尺寸和轮灌办法等也都有统一规定,违犯者按堰规断处。这些灌溉法规的制订和实施,对于减少水利纠纷,合理利用水资源,保证灌区的长期运用,都起了重大作用。
    在农田水利专著方面,宋代有单锷的《吴中水利书》和魏岘的《四明它山水利备览》等农田水利专著先后问世。记载今晋南地区引浑水放淤经验的专著有《水利图经》,惜已失传。
    元、明、清时期  这一时期,地方自办的农田水利建设兴修普遍,而著称的大型工程较少。成就突出的是江南地区水利。继太湖圩田之后,两湖垸田和珠江三角洲堤围迅速兴起。边远地区农田水利和东南地区海塘建设进一步发展。农田水利专著也在这一时期大量涌现。
    海河流域农田水利  这一地区水利起源虽早,但始终未占重要地位。元、明、清三代均建都北京,而经济中心则在南方。为改变单纯依赖运河沟通南北经济的状况,自元代起就不断有人呼吁发展海河流域的农田水利。明代万历年间,徐贞明在实地调查基础上撰述《潞水客谈》,经过详细论证,提出综合治理河流、淀泊、发展水田灌溉的建议,并经试行有效,但因触犯权贵利益而被罢官,水利计划也随之搁浅。清代怡贤亲王允祥在陈仪的帮助下,也曾在畿辅一带开垦水田,后也因财力和水源不足等原因无明显效果。
    两湖垸田和珠江三角洲堤围建设  垸田的形制和江南圩田类似,始修于南宋和元代,而其大发展则在明、清时期。两湖垸田以湖北荆江和湖南洞庭湖一带最为集中。明正统中期位于江南岸的华容县有垸田48所,至明末已发展到一百多所,其中大垸纵横十多里,小垸百亩上下。位于江北的沔阳县也有垸田百余区。珠江三角洲堤围又称圩垸基围,也始于宋代,当时主要在西江及其支流两岸建围。在明代,这一带基围迅速发展,不仅沿西、北、东三江及其支流两岸修筑,而且进一步向滨海发展。清代基围又较前代成倍增长,当时沿海一带还出现人工打坝种苇,促进海滩淤张,以扩大基围的范围。南海县(今广州市)相传建于北宋末年的桑园围,就是面积达15万亩的大围。湖广垸田的发展,促进了这些地区农业经济的繁荣,但由于围垦缺乏计划,这些地区的洪涝灾害也因而加剧。
    边远地区的农田水利建设  西北边疆属于干旱沙漠区,离灌溉既无农业。清乾隆年间及其以后,为加强边疆防务,在新疆大兴屯田,农田水利建设也有发展。清嘉庆七年(1802)在惠远城(今伊宁市西)伊犁河北岸开渠引水灌田数万亩。后农田灌溉渠系在今哈密、吐鲁番等地都有兴修。道光二十四年(1844)所开伊拉里克渠较为著称。西汉时期已经出现的坎儿井至清代后期又有了很大发展。道光二十五年(1845)林则徐被谪戍新疆时,曾主持修建伊拉里克一带坎儿井近百处。光绪初年左宗棠在吐鲁番地区又增开坎儿井185座。此后,坎儿井曾推广到哈密、库车、鄯善等地。一般每一口井可灌溉几十亩至几百亩农田。
    宁夏引黄灌溉继汉唐之后又有发展。元初郭守敬倡导将前代灌区包括唐来渠(长400里)、汉延渠(长250里)以及其他10个灌区均加恢复,共灌田900多万亩。清康熙、雍正年间又新建大清渠和惠农渠,与唐来、汉延合称四大渠。宁夏因得引黄灌溉之利,农业渐趋兴盛,遂有"天下黄河富宁夏"之说。
    西南方面,滇池水利原来规模较小。元初赛典赤为云南地方长官时,于至元十三年(1276)大兴滇池水利,疏浚螳螂川浅滩,增大了滇池的调洪能力,涸出耕地万余顷;又修建松华坝,控制盘龙江的洪水;开挖金汁河,灌溉昆明坝子农田,还在注入滇池的其余诸河上建闸开渠,发展灌溉,水利效益延续至今。此外,贵州的陂塘和台湾的塘堰建设在明清时期也有相当规模。位于今台湾省彰化市南的八堡圳建成于清康熙五十八年(1719),据1948年统计,灌溉面积达33万多亩。
    农田水利学家和有关著述  元郭守敬(1231~1316)曾参加宁夏古灌区的恢复重建工作,获得成功;在今北京地区引永定河水灌溉,也有成效。他还参加了南北大运河的查勘工作,亲自踏勘黄河上游,从事黄河下游大面积的水准测量,为黄河防洪、灌溉提供了测量依据。这一时期的水利著述较前代显著增加。如元代《王祯农书》中有灌溉篇专门论述农田水利的历史沿革和多种灌溉工程的形制,对于灌溉提水工具记述尤详。明代著名科学家徐光启在其所著《农政全书》60卷中,水利即占9卷。《授时通考》中也收有不少关于农田水利的内容。此外,有叙述流域范围的水利书,如明代姚文灏《浙西水利书》、明代张国维《吴中水利书》、清代沈梦兰《五省沟洫图说》、清代吴邦庆《畿辅河道水利丛书》;有一个灌区的专著,如元代李好文所著关中《泾渠图说》、清代王庭芝所著浙江丽水《通济堰志》、清代广东《桑园围志》等;有记述单项水工建筑物的,如清代程鹤翥的《三江闸务全书》,有资料汇编类型的著作,如明代归有光《三吴水利录》、清代王人文《都江堰功小传》等;还有翻译介绍西方水利的著作,如明代徐光启的《泰西水法》、王征的《远西奇器图谱》等。

2005-05-31
 
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