中國古代淮河、漢水流域的陂渠串聯工程技術(1)

  來源: 科技日報

我國陂渠串聯水利工程技術約起源於春秋中期，戰國至漢代已在淮河、漢水上中游的丘陵盆地和高平原有相當的發展。本文闡述了陂渠串聯工程的優點，舉例分析了古代單首制引渠與陂塘串聯、一河取水多首制引渠與陂塘串聯、多河取水多首制引渠與陂塘串聯水利系統的規劃、布置和作用。最後簡述陂塘串聯工程技術向國外傳播和當今的應用，說明我國人民創造的這項出色水利工程技術具有強大的生命力。
  
    我國的地形和氣候，南北有明顯的差異。華北地區平原廣袤，降水量較少，年降水量為500―700毫米，河流分布密度小，自古以來多興建長距離的渠道引水工程灌溉農田；南方丘陵山地起伏崎嶇，但降水量頗豐，年降雨量在1200―1600毫米以上，多修築塘堰蓄積當地徑流；淮河、漢水流域處於南北過渡之區，上中游分布有丘陵盆地和微起伏的高平原，年降水量為800―1000毫米，水利工程類型多發展陂塘與渠道相結合的灌溉系統。我國陂渠串聯水利工程技術約起源於春秋中期，楚國孫叔敖所創的雩婁灌區，應是這類工程的濫觴。戰國至漢代工程已有相當的發展，類型多樣，有名的如戰國時建的襄陽地區的白起渠，漢代建的南陽六門――鉗盧陂灌區.汝南的水庫群等。
    陂渠串聯的灌溉系統其優點在於解決陂塘水源不足和引水渠道缺乏蓄水容積的缺點，將蓄、引結合起來。組成完整的水利灌溉系統。
    山丘區的陂塘受集水面積和降雨量的限制，其所蓄的水量往往不能滿足農田灌溉的需要。而陂渠串聯後，因為有河流徑流的補給，不會因集水面積小和降雨量不足發生陂塘乾枯的現象，不僅陂渠之間可以互相調節，陂塘及陂塘之間也能進行調節，這就能在較大的範圍內對水資源進行調節，能解決集水面積、陂塘容積和灌溉面積之間不能協調的問題。
    一般引水灌渠，只能在用水季節內進行灌溉，在非灌溉季節水量往往白白流失，因此灌溉面積受到限制。陂渠串聯後，就能夠把非灌溉期間的河流徑流通過渠道引到陂塘存蓄起來，以供灌溉季節所用，擴大了灌溉面積，這就使水源在季節上得到調節，不僅有利於灌溉，汛期陂塘還能存蓄部分洪水，提高了河流的防洪能力。
    總之，陂渠串聯的水利工程系統，能對水資源在地區分布和時間分配上很好地加以調節。增大了水資源的利用程度，起到增加灌溉面積和提高灌溉保證率的作用。這一水工技術我國創建早，春秋中期已經萌芽；發展快。漢代淮河、漢水流域的丘陵和高平地區已較為普遍分布。可見，這是適應於丘陵地區的自然條件，由我國人民創造的一項出色的水利工程技術。
    古代陂渠串聯的灌溉工程系統大致可以分為以下幾種類型。
    1.單首制引渠與陂塘串聯的水利系統
    這種類型的引渠渠首可以有壩也可無壩，古代一般建有壩渠首，這樣可以抬高水位，地形合適還能形成庫區，對水資源的調節作用更大。戰國末年，在湖北襄陽地區建成的白起渠，就是屬於這種類型的陂渠串聯水利系統。
公元前227年，秦國大將白起攻楚，在鄢城(今湖北宜城西南)西北百里許的漢水支流夷水(今蠻河)上立竭，引水以灌鄢城，後人改建此工程用來灌溉，人稱白起渠。【水經注.沔水】記載：夷水，『昔白起攻楚，引西山長谷水，即是水也。舊竭去城(鄢城)百許里，水從城西灌城東，人注為淵，今熨斗陂是也。水潰城東北角，百姓隨水流，死於城東者數十萬，城東皆臭，因名其陂為臭池。後人因其渠流以結陂田。城西陂謂之新陂，覆地數十頃，西北又為土門陂，從平路渠以北，木蘭橋以南，西極土門山，東跨大道，水流周通。』『其水又東出城，東注臭池，臭池溉田，陂水散流，又入朱湖陂，朱湖陂亦下灌諸田，余水又下人木里溝』。可見，這是一種典型的長藤結瓜式的陂渠串聯工程。渠首在鄢城外百里許的夷水上建壩，抬高水位，擴大自流灌溉的面積，渠道下連土門陂、新陂、熨斗陂、臭陂和朱湖陂等，可蓄水灌田。【水經注・沔水】記載白起渠灌溉面積達3000頃，灌區規模相當大(見圖一)。

   白起渠後代稱長渠，渠道仍採用陂渠串以形式。與長渠灌區毗連的北面，有引蠻水的木渠工程，此渠始建於楚，當時稱木里溝。漢代南郡太守王寵又開鑿，『灌田七百頃』。到宋代治平三年(1066)，由宜城縣令朱孥主持，進行大規模修治擴建，在渠首盧家畈築『靈溪堰』，以攔截壅高蠻水，其下渠道與49陂相連，也建成陂渠串聯的形式，灌溉面積大為增加，達6000餘頃①。
    2.一河取水多首制引渠與陂塘串聯的水利系統
    淮南地區降雨量比淮北多，河流徑流較豐富，因此在河流的上下游可以多處引水，分別灌人高程不一的陂塘，組成一個大的灌區，上游渠道的水量還可補給下游灌區使用。
【淮南子・人間訓】記載春秋中期楚國孫叔敖在今河南固始縣修建了雩婁灌區②，這即三國曹魏劉馥、鄧艾改建的茹陂灌區。據後代【固始縣誌】記載：『(史河)又西北十五里，過安豐縣故城西又徑茹陂南，茹陂又名龍潭口，有閘分水北流，是為清河』③。茹陂灌區也即是史河的分支清呵灌區，是一個陂渠串聯的水利工程系統。茹陂在龍潭口，是有一定蓄水庫容的樞紐工程。下連清河，清河又與灌區內的陂塘相連。元代時清河的引水口移到黎集附近的石嘴頭。明代嘉靖【固始縣誌】對清河灌區的水利工程有較詳的記載：清河首建有兩座水閘：即上閘(又名均濟閘)和中閘(又名清河閘)。上閘是引水口的節制閘，節制引水量的大小；中閘是控制閘，關閉中閘，可把清河水引入下勝湖和石樑堰，石樑堰還可把過盛的水排人泉河。中閘以下因清河水位低於地面，則順次在清河上築有譚家壩、土壩、灘湖壩、馬蝗池壩、裴家壩、袁家壩、左家壩、淇河壩、吳榮壩9座土壩，壩上游分別設有引渠，將水引入清河左右的36座陂塘。其下還有4座閘壩，用以抬高水位引水灌田。清河河長90里，將36處陂塘輪灌一次為時約一個月，大致一次灌水入陂塘，即可滿足一年的需要。灌區大致南北長百里，東西寬50里，故稱之為『百里不求天』灌區。這雖是明代記述的工程情況，但這種多首制引水與陂塘串聯的形式應是從早期的工程承襲而來，否則整個灌區不能灌到水。
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①  鄭獬：【鄖溪集】卷15【襄州宜城縣木渠記】。
②  【淮南子・人間訓】載：『孫叔敖決期思之水，而灌雩婁之野，莊王知其可以為令尹也。』經研究，『決期思之水』，建成期思陂，在今固始西北的期思集；雩婁地在今固始縣東南，雩婁灌區引史河水，為另一工程。因期思比雩婁地勢低數十米，兩地之間相隔灌河、白露河數條河流和分水嶺，所以期思之水不能灌雩婁之野。
③  乾隆【固始縣誌】卷4。

    古代的茹陂灌區主要指清河灌區。史河下游的另一分支是湛河，湛河一方面從史河引水，一方面又承受清河尾閭的余水。湛河上亦有兩座水閘，即溥建閘和勻利閘，作用是抬高水位，然後引水人陂塘。堪河兩岸從上而下開有3個引渠口，分別灌人工6座陂塘，這些陂塘呈串珠狀，一個接着一個，這與清河兩岸的陂塘各個分別引水不同，但都是一河多首引渠與陂塘串聯。附近的泉河、曲河灌區等也都是這種水利類型。可見陂渠串聯的水利工程在這一地區創建早，並且在後代得到持續發展，成為最普遍的一種水利工程類型(見圖二)。