中国古代水利:防洪治河之治思想（3）

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至于下策则是加固堤防，维持河道现状。但是堤防难免岁修岁坏，结果往往会劳民伤财。

    贾让治河三策是现存最早的一篇全面阐述治河思想的重要文献。它以人类社会发展及自然和谐为宗旨，对后世影响很大。


    贾让的上策是要开辟今天河北省西部的广大地区为蓄滞洪区，滞洪区要选在不宜种植作物的盐硷洼地，把四周用堤防围起来，以增加容蓄洪水的能力。这个经验一直流传下来，今天一些河流的防洪中仍然借助蓄洪区的效益，白洋淀、东淀等淀泊在海河防洪中的作用，就是明显的例子。

    3  束水攻沙

    西汉末年大司马史张戎(长安人，生卒不详)是提出水力挟沙说的第一人。他说黄河是何等的浑浊，一石水中就有六斗泥，「水性就下，行疾，则自刮除；成空而稍深」。意思是水自高处流向低处，流得快了，泥沙随之而去，河道自然愈冲愈深。这是最先从动力学的角度来解释河道冲淤的特性。由此张戎提出：应减少上游引水，集中河道水量，以水冲沙，则「水道自利，无溢决之害」。明嘉靖间，四任总理河道的潘季驯(1512-1595年)在他治理黄河的生涯中，开始将堤防作为攻沙武器付诸实践。

    潘季驯设计了缕堤、遥堤、格堤和减水坝共同组成的堤防体系：缕堤临水，紧依中常水位的滩地修筑，以缕堤束水攻沙；遥堤建在远离河槽二、三里的河漫滩上，可容纳较多洪水；水再多则可以从设在遥堤上的减水坝泄走；遥堤和缕堤之间是格堤，用以拦挡从缕堤溢出的洪水，并促使泥沙沉积，使堤防又得到加固。泥沙动力学理论向治河工程技术的渗透，将中国古代治河工程技术水平推向高峰。

   位于遥堤上的减水石坝

双重堤防示意图

    由束水攻沙激发的创造

    河流泥沙运动学还对古代人构想河道疏浚机具提供了思路。「驱泥引河龙」就是利用水力自行疏浚河流泥沙的机具之一。这种器具的构造图传世至今，绘图人名锦，发明人是陆千戎，绘图时间在道光二十五年(公元1845年)左右。

    「驱泥引河龙」的龙尾进水口高十尺，宽八尺(面积相当于8.89平方米)，龙头出水口高四尺宽二尺(面积相当于0.89平方米)，龙身用藤篾编制，生桐油油漆，密不透水，用铁锚固定。使用时引河龙低头俯向河底，十个一排，下游冲刷距离可达二十米左右，一日冲深几十厘米。若自上而下平排若干座，再逐日将河龙用船挟带，向下游移动，可顺流疏浚。根据水流的连续性方程，断面面积与流速成反比，可以产生相当于进口流速十倍的出口流速，从而达到局部冲刷的目的。

趋泥引河龙式