中国古代淮河、汉水流域的陂渠串联工程技术(1)

  来源: 科技日报

我国陂渠串联水利工程技术约起源于春秋中期，战国至汉代已在淮河、汉水上中游的丘陵盆地和高平原有相当的发展。本文阐述了陂渠串联工程的优点，举例分析了古代单首制引渠与陂塘串联、一河取水多首制引渠与陂塘串联、多河取水多首制引渠与陂塘串联水利系统的规划、布置和作用。最后简述陂塘串联工程技术向国外传播和当今的应用，说明我国人民创造的这项出色水利工程技术具有强大的生命力。
  
    我国的地形和气候，南北有明显的差异。华北地区平原广袤，降水量较少，年降水量为500―700毫米，河流分布密度小，自古以来多兴建长距离的渠道引水工程灌溉农田；南方丘陵山地起伏崎岖，但降水量颇丰，年降雨量在1200―1600毫米以上，多修筑塘堰蓄积当地径流；淮河、汉水流域处于南北过渡之区，上中游分布有丘陵盆地和微起伏的高平原，年降水量为800―1000毫米，水利工程类型多发展陂塘与渠道相结合的灌溉系统。我国陂渠串联水利工程技术约起源于春秋中期，楚国孙叔敖所创的雩娄灌区，应是这类工程的滥觞。战国至汉代工程已有相当的发展，类型多样，有名的如战国时建的襄阳地区的白起渠，汉代建的南阳六门――钳卢陂灌区.汝南的水库群等。
    陂渠串联的灌溉系统其优点在于解决陂塘水源不足和引水渠道缺乏蓄水容积的缺点，将蓄、引结合起来。组成完整的水利灌溉系统。
    山丘区的陂塘受集水面积和降雨量的限制，其所蓄的水量往往不能满足农田灌溉的需要。而陂渠串联后，因为有河流径流的补给，不会因集水面积小和降雨量不足发生陂塘干枯的现象，不仅陂渠之间可以互相调节，陂塘及陂塘之间也能进行调节，这就能在较大的范围内对水资源进行调节，能解决集水面积、陂塘容积和灌溉面积之间不能协调的问题。
    一般引水灌渠，只能在用水季节内进行灌溉，在非灌溉季节水量往往白白流失，因此灌溉面积受到限制。陂渠串联后，就能够把非灌溉期间的河流径流通过渠道引到陂塘存蓄起来，以供灌溉季节所用，扩大了灌溉面积，这就使水源在季节上得到调节，不仅有利于灌溉，汛期陂塘还能存蓄部分洪水，提高了河流的防洪能力。
    总之，陂渠串联的水利工程系统，能对水资源在地区分布和时间分配上很好地加以调节。增大了水资源的利用程度，起到增加灌溉面积和提高灌溉保证率的作用。这一水工技术我国创建早，春秋中期已经萌芽；发展快。汉代淮河、汉水流域的丘陵和高平地区已较为普遍分布。可见，这是适应于丘陵地区的自然条件，由我国人民创造的一项出色的水利工程技术。
    古代陂渠串联的灌溉工程系统大致可以分为以下几种类型。
    1.单首制引渠与陂塘串联的水利系统
    这种类型的引渠渠首可以有坝也可无坝，古代一般建有坝渠首，这样可以抬高水位，地形合适还能形成库区，对水资源的调节作用更大。战国末年，在湖北襄阳地区建成的白起渠，就是属于这种类型的陂渠串联水利系统。
公元前227年，秦国大将白起攻楚，在鄢城(今湖北宜城西南)西北百里许的汉水支流夷水(今蛮河)上立竭，引水以灌鄢城，后人改建此工程用来灌溉，人称白起渠。《水经注.沔水》记载：夷水，“昔白起攻楚，引西山长谷水，即是水也。旧竭去城(鄢城)百许里，水从城西灌城东，人注为渊，今熨斗陂是也。水溃城东北角，百姓随水流，死于城东者数十万，城东皆臭，因名其陂为臭池。后人因其渠流以结陂田。城西陂谓之新陂，覆地数十顷，西北又为土门陂，从平路渠以北，木兰桥以南，西极土门山，东跨大道，水流周通。”“其水又东出城，东注臭池，臭池溉田，陂水散流，又入朱湖陂，朱湖陂亦下灌诸田，余水又下人木里沟”。可见，这是一种典型的长藤结瓜式的陂渠串联工程。渠首在鄢城外百里许的夷水上建坝，抬高水位，扩大自流灌溉的面积，渠道下连土门陂、新陂、熨斗陂、臭陂和朱湖陂等，可蓄水灌田。《水经注・沔水》记载白起渠灌溉面积达3000顷，灌区规模相当大(见图一)。

   白起渠后代称长渠，渠道仍采用陂渠串以形式。与长渠灌区毗连的北面，有引蛮水的木渠工程，此渠始建于楚，当时称木里沟。汉代南郡太守王宠又开凿，“灌田七百顷”。到宋代治平三年(1066)，由宜城县令朱孥主持，进行大规模修治扩建，在渠首卢家畈筑“灵溪堰”，以拦截壅高蛮水，其下渠道与49陂相连，也建成陂渠串联的形式，灌溉面积大为增加，达6000余顷①。
    2.一河取水多首制引渠与陂塘串联的水利系统
    淮南地区降雨量比淮北多，河流径流较丰富，因此在河流的上下游可以多处引水，分别灌人高程不一的陂塘，组成一个大的灌区，上游渠道的水量还可补给下游灌区使用。
《淮南子・人间训》记载春秋中期楚国孙叔敖在今河南固始县修建了雩娄灌区②，这即三国曹魏刘馥、邓艾改建的茹陂灌区。据后代《固始县志》记载：“(史河)又西北十五里，过安丰县故城西又径茹陂南，茹陂又名龙潭口，有闸分水北流，是为清河”③。茹陂灌区也即是史河的分支清呵灌区，是一个陂渠串联的水利工程系统。茹陂在龙潭口，是有一定蓄水库容的枢纽工程。下连清河，清河又与灌区内的陂塘相连。元代时清河的引水口移到黎集附近的石嘴头。明代嘉靖《固始县志》对清河灌区的水利工程有较详的记载：清河首建有两座水闸：即上闸(又名均济闸)和中闸(又名清河闸)。上闸是引水口的节制闸，节制引水量的大小；中闸是控制闸，关闭中闸，可把清河水引入下胜湖和石梁堰，石梁堰还可把过盛的水排人泉河。中闸以下因清河水位低于地面，则顺次在清河上筑有谭家坝、土坝、滩湖坝、马蝗池坝、裴家坝、袁家坝、左家坝、淇河坝、吴荣坝9座土坝，坝上游分别设有引渠，将水引入清河左右的36座陂塘。其下还有4座闸坝，用以抬高水位引水灌田。清河河长90里，将36处陂塘轮灌一次为时约一个月，大致一次灌水入陂塘，即可满足一年的需要。灌区大致南北长百里，东西宽50里，故称之为“百里不求天”灌区。这虽是明代记述的工程情况，但这种多首制引水与陂塘串联的形式应是从早期的工程承袭而来，否则整个灌区不能灌到水。
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①  郑獬：《郧溪集》卷15《襄州宜城县木渠记》。
②  《淮南子・人间训》载：“孙叔敖决期思之水，而灌雩娄之野，庄王知其可以为令尹也。”经研究，“决期思之水”，建成期思陂，在今固始西北的期思集；雩娄地在今固始县东南，雩娄灌区引史河水，为另一工程。因期思比雩娄地势低数十米，两地之间相隔灌河、白露河数条河流和分水岭，所以期思之水不能灌雩娄之野。
③  乾隆《固始县志》卷4。

    古代的茹陂灌区主要指清河灌区。史河下游的另一分支是湛河，湛河一方面从史河引水，一方面又承受清河尾闾的余水。湛河上亦有两座水闸，即溥建闸和匀利闸，作用是抬高水位，然后引水人陂塘。堪河两岸从上而下开有3个引渠口，分别灌人工6座陂塘，这些陂塘呈串珠状，一个接着一个，这与清河两岸的陂塘各个分别引水不同，但都是一河多首引渠与陂塘串联。附近的泉河、曲河灌区等也都是这种水利类型。可见陂渠串联的水利工程在这一地区创建早，并且在后代得到持续发展，成为最普遍的一种水利工程类型(见图二)。