中国水利发展脉络与未来走向

2022-08-19 04:08李仪祉
水利科技与经济 2022年8期
关键词:沟渠大禹黄土

李仪祉

1 大禹治水

根据中国最古老的历史典籍记载,尧帝时期(唐尧,公元前2356年-2258年),洪水泛滥,几乎横行于整个中华大地。这场洪灾起因不详,不过,可以想象,黄河之水乃是洪灾之源,就像后世一样。由于当时的中国人主要居住在黄河河谷地带,因此,这场洪灾引发的后果十分严重,持续时间尤其之长。尧帝最早(公元前2339年)命工部官员共工氏治理河流,但他无功而返。随后,尧帝于公元前2297年将这一任务交给了崇部落的首领鲧。鲧可能筑建了堤坝,但他做了12年的治水工作,却并未获得太大成就。据说尧帝因此惩处了鲧。于是,鲧的儿子禹不得不接过这一重任(公元前2283年)。禹,后来又被称为大禹,可能已随父治水多年,因为根据孟子所记,大禹治理河流先后达八年之久。禹治水八年,大获成功,回到了尧帝身边。因为他所取得的成就,舜帝死后,大禹成了他的继任者。

参照古代历史著作《禹贡》,由大禹治理过的河流,有以下几条:

A.弱水,可能是今天的疏勒河,位于甘肃省境内,疏导入南海。

B.黑水,可能是今之怒江,起源于腾格里淖尔(纳木错),被引入南海。

C.疏导黄河,从积石山(阿尼玛卿山)起,经龙门(意为龙之门,位于陕西省韩城县),厎柱(又名三门,河南省),抵达大陆泽(大的平原,河北省巨鹿县)。然后,从大陆泽开始,分成九条支流,流入大海。

D.疏导汉河(水),从嶓冢山(陕西省)开始,一路向南,引入长江。 EE疏导长江,从岷山(四川省)开始,与支流沱江一起流经鄱阳湖,而后向东注入大海。在《禹贡》一书中,述有两条不同的江,即北江与中江,这也成为了后世史学家一直存在分歧的争论点。

E.疏导济河(其河床为今之黄河所占),使其与汶河合流,向北注入大海。

F.疏导淮河,从桐柏山(河南省)开始,使其与东边的泗河、沂河汇合,并向东流入大海。

G.疏导渭河,从鸟鼠同穴山(意指鸟语鼠同处一穴,甘肃省)开始,向东与沣河、泾河汇合,流入黄河。

H.疏导洛河,从熊耳山(河南省)开始,流向东北,与伊河合流后,再向东北注入黄河。

另有古籍声称,黄河上的龙门(龙之门)峡、三门(三座门)峡都是大禹凿开的。不过,以我之见,这一说法并无太多实证。

孟子认为,大禹曾将淮河与泗河引入长江。但是,这一说法遭到学者朱熹否定。

在《禹贡》一书中,还提到了古时就已存在的航路。主要是:

A.由辽东碣石处至黄河的航线。(碣石,当时的黄河入海口立着的一块石头,后沉入海中)

B.从济河(山东省)经漯川(河)入黄河的航线。

C.从汶河入济河的航线。

D.从淮河经泗河入黄河的航线。

E.沿长江入海,又从海边入淮河,而后至泗河的航线。

F.沿长江与沱江(四川省),再经汉水,转越山峦后最终入洛河与黄河的航线。

G.沿潜水(嘉陵江,四川省),越山川后至沔河(汉水上游),再到渭河(陕西省),而后入黄河的航线。

H.从黄河上的积石山,到龙门再入渭河的航线。

由于尧帝时期建都于平阳(山西省),因此地处河南一带的黄河成为了交通中心。

禹同时代的后稷,是中国农耕文化史第一位先师,与大禹合作治水。孟子曰:“如果有人溺亡,大禹就认为,这个不幸者是被自己赶下水的;如果有人饿死,后稷就认为,饿死的人是被自己抢走了食物”(译者注,原话为:禹思天下有溺者,由己溺之也;稷思天下有饥者,由己饥之也。);孔子也曾说,“大禹,人们无可指摘”(译者注,原话为:禹,吾无间然矣)。大禹身居陋室,却全力以赴为人民谋福祉。他的伟大成就之一便是引入了中国的沟渠系统。

此外,孟子曾描述到,依据禹之河流治理方案,河流应依其势而疏。看起来好像没有对河流做什么,但实际上是将河流自身的能量引向了正确的疏通方向,这一巧妙原理,至今仍在水利工程中占据主导地位。

后世中国人对大禹的成就推崇备至。人们认为,正是大禹才将这片几近失去的土地从大水中解救了出来。时至今日,黄河两岸仍然到处可见供奉这位中国第一位伟大水利家的庙宇。

大禹

2 周朝的土地和沟渠系统

大禹死后的两百年里,一直没有治河工程相关的报道。直到公元前2068年,夏朝的少康帝(大禹后裔)才命商侯冥治理黄河。然而,他的治水工程与功绩,却并无记述。公元前2045年,冥(因治水)淹死在河中。此后,直到夏朝覆灭(公元前1766年),再也没有听说过任何关于治河工程的消息。

乃至在接下来的商朝(公元前1765年-1123年),河流在历史上也鲜有提及。商朝初年,曾发生七年之大旱(公元前1767年-1760年)。宰相伊尹为百姓制定了特定的耕种规定,称为区田。区田法中,土地耕作在长深沟与高垄上交替进行,以便通过沟渠引水,并在高垄上种植庄稼。由于采取了这一措施,虽然长期干旱,但百姓并未遭受太多苦难。众所周知,商朝曾多次迁都。第一个都城建在亳(今亳县,河南省)。商末,都城最终又迁到了鹤壁(黄河北部)。由此可以推测,当时的黄河已经动荡不安,而商朝都城因为皆建于黄河附近而常受其挟。由于古代中国人口居住尚不稠密,因此人们住所选择总是屈从于河流。

商(或殷)朝之后,是鼎盛辉煌的周朝。在这一朝代,中国古代文化真正发展到了顶点。贤明的宰相周公(公元前1115年-前1095年)颁布了所有必要的法律,并制定了学校制度与艺术理论。周公还著有《周礼》一书,该书又称《周官》(周朝官制),书中专门写了一篇《考工记》(工艺规范),其中的内容包括当时的人们如何管治河流、分配土地,以及如何管理灌溉与排水沟渠。这一时期,土地统一归政府所有。按照当时的法律规定,男子成年(20岁)后,每个人都可以分得一块面积为百亩(约占中国现今亩数的23%=1.68公顷)的田地。每块田地被分成9个方块。每个方块计百亩(旧制),称为一“夫”(一人之田)。由于土地划分形式如图1所示,而中文符号#又意指“井”,因此这种九方田体系也被称作为“井田”。八人首先共耕中间的方块,其产归政府所有。中间的方块耕种完毕后,每个人再耕种自己的田地。在自己的田地上,他们可以彼此互助。如果土地比较贫瘠,能否分得更多亩数则取决于政府的善意。

图1 井田

每条三“夫”所成的行与行间均挖有一条截面为40×40 cm2的水渠,以达灌溉与排水之目的。九块这样的井田为一通,九通为一成,再加九成则为一同。这些更大一级的系统之间,流淌着更大的沟渠,而这些沟渠按照各自层级分别命名为沟、洫和浍。建筑师(匠人)受委派进行上述设施的筑建、管理与维护。

由此可见,土地分配或井田制与沟渠系统或沟洫系统之间有着密切的联系。田间通道也属于同一系统,因为每个堤垄之上以及每条沟渠旁都依其大小建有不同规格的通行道。最窄的通道只供行人通行,而最宽的通道能供三车并行。

按照孔子的说法,大禹已然创立了这一沟渠系统或沟洫系统。大禹自己也说(参见《史记》,禹子篇):“我疏通九条河流引其入海,同时又疏浚田间沟渠引其入河流。”(译者注,原话为:以决九川致四海,浚畎浍致之川)而名著《禹贡锥指》的作者胡渭则断言,从大禹治水开始直至公元前602年(黄河第一次大改道年),只凭借这一沟渠系统的作用,黄河就经历了1676年的平息。其原因如下:

黄河富含沉积物。这些物质主要来源于黄土地区。它们被雨水冲出耕地,先入支流最后入干流或直接被冲入干流(黄河)。黄河一进入河南和山东的平坦地带,其牵引力便会降低。于是,沉积物沉降,从而导致河床升高。千百年来,筑坝使得河床的这一负面影响更加严重。如果像过去一样,黄土地区的耕地上都筑有沟渠,那么这些沟渠不仅可以储存雨水,还可以保护黄土免遭冲走。如此,对黄河而言十分有益,既能大大减小洪水量,又能大量减少沉积物。一旦沟渠被这些黄土物质填满,它们很容易就会被农人为了自己而重新挖出。这些冲积而出的物质非常肥沃,因此农人不厌其烦地将其从沟渠回收,并撒于田间地头。所有的田地都成了雨水储存库,而农民同时也成为了河工。

由于黄土的特殊特质,这一种体系的实施方案合情合理:

A.黄土可以保持垂直的截面,因此,在挖凿沟渠时就不必再建斜坡,而为此失去的土地面积也就相对较少。

B.黄土含有很多细微的直管,部分毛细管一般微小,因此雨水很容易渗入并储于黄土之中。

C.如果黄土上层开始干涸,通过黄土中所含直管的毛细吸力,深渗土中的水会被向上吸回植物根部。

D.黄土有很厚的无石层,因此,在黄土地区到处都可以轻松实施沟渠系统。

E.黄土的储水能力相对较强。当粘土层位于土表以下1-2米深时,尤为起效。

由于处于黄土地区的区域(山西、陕西与甘肃的高原地带)通常雨量稀少,且此处的河流平均低于地面二十米以上,人们因为缺水一再想要重现古老的沟渠系统。本人也是这一系统的支持者。当然,原有的井田制如今已不再实用。但人们可以始终遵循这一原则来做,在对交通不造成任何影响的情况下,黄土地区的所有土地都可以通过沟渠灌溉。原因如下:

A.雨水积聚于沟渠之中,缓慢渗入土壤,这样便可以加大土壤的水储量。参见图2及图3。

图2 无沟渠时,雨水的土壤渗透深度(阴影部分)

图3 有沟渠时,雨水的土壤渗透深度(阴影部分)

B.耕地上层土壤中的肥沃物质并未被雨水冲走,而是随着雨水积聚于沟渠之中。农民可以轻易地将这些物质再从沟渠中挖铲而出,并撒于田间地头。

从这一意义上来说,沟渠不过是各块田地的储水库。由于黄河河谷地区地形条件不佳,黄河及其支流沉积物含量高,在黄河上很难筑造蓄水坝,因此将雨水储于一块块田地之中,更为现实。沟渠系统实施被视同土地耕作,每个农民负责自己的部分。虽然种植农作物的土地面积因沟渠而减少,但另一方面,原本干旱的土地也因水储量增加而产量大增。沟渠系统也有利于丰产的持续。农民们有足够时间来筑建与维护这些沟渠。实现这一点,只需要统一有效的管理,而无需政府直接投钱实施。

沟渠系统不仅利于农业,而且有利于黄河本身。由于黄河及其支流的沉积物主要来自黄土地,所以,一旦沟渠系统生效,沉积物就会随之减少。同时,黄河中的洪水量也会因此减小。同一法则也适用于其它河流,如河北省的永定河。

和土地一样,所有河流与湖泊在周朝也全都归属于政府。依据《周礼》,它们被分为三个层级,由中央机构“川衡”(漕运署)与“泽虞”(湖管署)来管理。

土地管理部门隶属于中央机构“遂人”。在其管理之下,土地依照规划被分为田野、村庄、城镇、区、县等,同时,沟渠与通行道得以修建,树木得到种植。由于水稻种植在古代中国已被视为最重要的农业劳作,因此当时还为此设有专门的机构“稻人”(稻人署)。这一机构的职责是管理平坦地带的耕作。用于土地灌溉的设施如下:潴(蓄水库)、防(拦水坝)、沟(引水渠)、遂(配水渠)、列(田间灌水渠)、浍(排水渠)。沟渠与水坝的筑建方法,在《周礼》中也有说明。其中有两句话值得注意:“沟渠最好依水冲流而建,防坝依水(中的泥泞)淤塞(冲流方式?)而建。”(译者注,原话为:凡沟必因水埶,防必因地埶 )这一方式与加利福尼亚圣利安卓大坝建设中所用的方法相似。图4显示的是沟渠系统中的引水设施。针对拦水坝坝墙建设,有特定的规则:坝墙底部的厚度与坝墙的高度相等,但坝顶的厚度最多可以减少三分之一。墙体的斜坡置于外侧(空气侧)。

图4 沟渠系统中的引水设施

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