摘 要:浙东它山堰是中国古代四大水利工程之一,具有阻咸蓄淡、泄洪排涝、灌溉供水、通航等功能,堰体及其配套设施的设计尽显科学性。它山堰是宁波发展繁荣的历史大“功臣”,历经千年而不衰。
关键词:水利工程 它山堰
一、它山堰的地理背景
它山堰位于浙东鄞奉平原的西北边缘,属鄞江镇。它山之水源自四明山的大皎溪和小皎溪,两溪汇合成樟溪,流至它山分成二支:一支经回沙闸,漫过它山堰,成鄞江,流入奉化江,经甬江出海;另一支出光溪桥,成南塘河,南塘河是鄞西平原的主要内渠,纵横水网灌溉着二十余万亩水田,最终一路向东北注入日湖和月湖。
二、它山堰的历史发展
在它山堰修建之前,这里“江”、“河”不分,鄞江水位雨季暴涨淹没鄞西平原的土地,旱季暴落农业灌溉缺水,并面临着海水倒灌、土地盐碱化的威胁,农业发展受到很大的影响。政府有过几次围堤和疏浚,但均是治标不治本。
直到唐代末年(公元833年),出生于山东的王元暐担任起鄞县县令,通过大量考察勘探选定了筑坝之地,组织人力修建它山堰,它山堰起到阻咸蓄淡、泄洪排涝、灌溉供水、通航等作用,造福一方。经过历朝历代多次整修,它山堰完好保存至今。百姓世代感恩纪念王元暐,修建遗德庙(王元暐字遗德),并在每年农历十月初十(它山堰开工)和三月初三(它山堰竣工)举行“鄞江庙会,这个习俗一直传承至今。
20世纪80年代上游修建皎口水库,它山水系工程发展以皎口水库为主体,它山堰起辅助作用,从根本上消除了鄞西平原的旱涝威胁。
三、它山堰的科学性
古人不一定具备现代水文学、建筑学等专业理论知识,但他们善于观察并总结经验,经过多次整修的它山堰工程尽显科学性。
(一)堰坝选址的科学性。鄞江出山口段西临四明山遗脉,东临高地“它山”,在两山之间流过,江宽约一百米,建堰条件优越。它山堰选址在河流转向处原因如下:古人经长期观察发现,当河流的流量较小时,主要的侵蚀位置在它山堰上游(“回沙闸”所在地);当流量更小时,主要的侵蚀位置在“回沙闸”的上游;而当流量变大时,主要的侵蚀位置在它山堰所在地的西南侧岸。流水侵蚀的集中点称为顶托点,顶托点的位置随着流量的增大而向下游移动,当流量最大时,顶托点就下移到它山堰所在地。
(二)堰坝基体的科学性。在低水位季节挖掘河床底部,完备根基,用宽长大的条石一层层累积铺设(约两三吨重,主要为紫红色的凝灰岩,在两侧山坡就地开采),条石重力大且用铁质榫卯结构牢固地结合在一起,底层最宽向上逐渐变窄,对水流的抵抗力非常强,从建堰坝以来不曾发生过被冲垮的现象。堰坝基体的南北变化亦具科学性,弯曲河道中河流的水面是不水平的,在流量最大的区域最容易侵蚀(南侧)。因此构成堰坝的条石,自北向南逐渐变宽变大,最南侧的条石远大于2吨重。此外根据精确测量,堰坝的两端高度不一,南侧略高于北侧,原因是南侧作为拥水一方需要更坚固更高的坝体。
(三)堰坝高度的科学性。首先造就不一样的“三七分水”:水位较高时,七分水流从堰坝之上漫流而过,三分水流入南塘河,使得中下游免受洪涝;当水位正常时,七分水引入南塘河,三分水流入鄞江。(都江堰虽也是“三七分水”,但都江堰所引之水来自岷江,是大型江河,因此在水位正常时,三分水引入灌溉渠,七分水仍流入岷江。)南塘河下游修建了许多闸,一方面通过南塘河向各个支渠引水,扩大灌溉面积;另一方面,南塘河流向与鄞江流向几乎平行,当南塘河水量有富余时,通过开闸流回鄞江,当南塘河水量不足时,通过关闸汇集水源。其次达成“阻咸蓄淡”的目的。一方面,旱季水位较低时淡水受到潮水顶托作用入南塘河储蓄;另一方面堰坝的高度既高及能阻咸蓄淡的高度,又不至于高至洪水难泄。这样就精确地保证了顺南塘河所引之水皆为淡水。
(四)三“碶”的科学性。三“碶”位于它山堰上游河道,作为“回沙闸”,立闸回沙,是治淤设施新发明。在侵蚀侧的河道中立起方形大石柱,在石柱的内侧挖出槽,石柱两两配对“槽”的位置,这一水工设施称之为“碶”。首先,当水位较低时,河流的泥沙搬运能力减弱,且弧形河道的顶托点上移至此,容易发生泥沙淤积;其次,它山堰的修建起到拦沙作用加剧泥沙淤积。再者,当发生洪水(侵蚀搬运能力强)时,山区的大量泥沙搬运至此淤积。因为它山堰库容越大时越能发挥作用,因此需在枯水季节挖沙提高库容,但挖沙工程量很大。如果把堰区大面积的淤积泥沙集中在一小块,那将会大大减小工程量,而“回沙闸”的发明就是出于这个目的。当水位上升时,在“碶”之间嵌入木板,水位越高,嵌入的木板数越多;在水位下降时,将木板抽移。通过这个水工设施,泥沙主要堆积在了“碶”的上游,而堰体上游泥沙大量减少,这样大大减少了挖沙的工程量。西首第二碶镌刻有“则水尺”,作为防水的标准,这亦是一项有创见的发明。
四、它山堰的历史意义
它山堰是与都江堰、郑国渠、灵渠齐名的中国古代四大水利工程之一,它的兴建让一处困顿之所演变成一座繁华之城,是历史“功臣”。
首先,它山堰对宁波市的发展具有决定性意义,从它山堰所引之水灌溉了大面积的鄞西平原,使得鄞西平原成为旱涝保收的地区,农业的发展为宁波经济繁荣奠定了基础。因为古代农业是基础,而水利工程的完善又是农业发展的保障,因此成都平原的发展得益于都江堰,关中平原的发展得益于郑国渠,它山堰也起到一样的作用。
其次,它山堰造就了富庶繁华的鄞江镇。古代宁波经济最发达人口最密集的区域中心是鄞江镇。鄞江镇地理位置优越(处于山区与平原的交界地,是物资交换中心),而它山堰的修建又使得鄞江镇具有了农业发达,自然资源丰富的区位条件。四明山区的物资集中运至鄞江镇上,通过南塘河集中转運至宁波市区,甚至从明州港运至海外。水运的发达带动贸易的兴盛、经济的繁荣。
作者简介:陈雨露(1996.10—),女,汉族,浙江宁波人,浙江师范大学,本科在读,地理方向(研究方向)。