第二讲_中国古代著名的水利工程

2020/6/171第二讲中国古代著名的水利工程2020/6/172我国古代著名的四大水利工程安丰塘(芍陂)、都江堰、郑国渠、灵渠2020/6/173中国古代著名的水利工程1、芍陂2、都江堰3、灵渠4、郑国渠5、木兰陂6、黄河大堤7、鱼鳞石塘8、浮山堰2020/6/1741、我国最早的水库--芍陂que4bei1淠水又西北分为二水芍陂出焉《水经注》卷322020/6/1751、我国最早的水库--芍陂que4bei1(庐江)郡界有楚相孙叔敖所起芍陂《后汉书•循吏传》李贤注：“陂在寿州安丰县东，陂径百里，灌田万顷。”2020/6/176芍陂这是一座在2600年前修建的真正意义上的灌溉蓄水库。主持其事的是春秋时期楚国的令尹（相当于宰相）孙叔敖。孙叔敖是一位出色的政治家、军事家和水利家，十分重视水利建设。楚庄王十七年（公元前597年），他主持修建芍陂工程。“芍”是地名，在今安徽省寿县境内，“陂”就是蓄水库的意思。芍陂位于大别山麓，这里东、南、西三面地势较高，只有北面较低，向淮河倾斜。2020/6/177孙叔敖根据地形特点，组织人力兴建蓄水库，将从三面流泄下来的溪水，汇集在低洼的芍陂中，而在出口处修了5座“水门”，用石质闸门控制水量，水涨则开门泄放，水消则关门蓄水，这实际上就是一座石质的闸坝，其运用原理已与现代的蓄水库相符了。芍陂建成后灌田万顷，粮食大丰收，楚国国力也因此而增强。芍陂经历代维护整治，一直发挥着巨大效益。东晋时改名为“安丰塘”，现在仍是安徽省深史杭灌区的重要组成部分。1988年国务院确定芍陂为全国重点文物保护单位。芍陂2020/6/178安丰塘2020/6/179安丰塘2020/6/1710安丰塘2020/6/1711芍陂2020/6/1712安丰塘原周长有60公里。为纪念孙叔敖，北堤外建有孙公祠。现存殿宇、碑库各3间，石刻19块，碑文记述芍陂地理位置、水源、灌区分布、用水规划及历代整修情况。如今的安丰塘水域面积达33平方公里，灌溉着江淮大地420平方公里良田，堤坝内坡由石块铺砌，塘内烟波浩渺，堤岸绿柳成荫。2020/6/1713都江堰位于四川省泯江上游。春秋战国时，成都地区有一个蜀国，后来北方的秦国日益强大，征服了蜀国。秦昭王五十一年（公元前256年），蜀郡太守李冰父子经过访察水脉，因地制宜，在前人的基础上建成。分水工程在岷江江心以竹笼装卵石而成，将肆虐的岷江分为内外两股，化害为利，兼具泄洪与灌溉两大功能。如今，都江堰经过改造、扩建，现已有大小3万多条灌溉渠道，灌溉着成都平原及周边丘陵地区40多个县、市。2、都江堰(公元前270-256年）2020/6/1714渠首工程位于岷江中、上游交界处，由鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰三部分组成。鱼嘴是岷江江心的分水堤坝，形如鱼嘴，伸入江心，将岷江分为内外二江。外江是岷江正流，内江水则通过宝瓶口引入成都平原，灌溉千万亩农田。宝瓶口由人工开凿，进水口仅有10多米宽，控制内江水量。飞沙堰是中段的泄洪道，洪水期间涌入内江多余的水量和泥沙可从这里自动排出外江。2020/6/1715渠首工程通过鱼嘴分水堤、宝瓶引水口和飞沙堰泄洪排沙的有机配合，科学地解决了江水的自动分流、自动排沙、自动排水和引水的难题，使内外江的水量始终按四、六分成，即洪水时内江四成，外江六成，枯水时外江四成，内江六成，保证灌区既有足够的水源，又不至于发生水灾。德国地理学家李希霍芬也感叹道：“都江堰灌溉方法之完美，世界各地无与伦比。”渠首工程2020/6/1716都江堰2020/6/1717鱼嘴分水堤宝瓶口外江内江飞沙堰2020/6/17182020/6/1719汶川地震对都江堰水利工程影响都江堰3大工程之一的鱼嘴裂缝。一个碑倒了。伏龙观的瓦掉了不少二王庙跨了一些但是其还能发挥灌溉作用。2020/6/1720都江堰“鱼嘴”分水堤震后出现裂缝2020/6/1721石碑被地震损毁2020/6/1722二王庙垮塌伏龙观变形2020/6/17233、灵渠（公元前220-214年）灵渠位于广西兴安县，桂林之北70公里。它是一条人工开凿的渠道，把长江水系和珠江水系连结起来，对于祖国的统一和南北经济、文化的交流起到重要作用。长江和珠江两大水系中，隔着崇嶂叠岭的南岭山脉，要沟通它们谈何容易。灵渠做到了这点，其巧妙的规划和高超的建筑技术至今受到中外人士的赞扬。长江上的船只经湘江，穿灵渠，入漓江，进珠江。2020/6/1724长江2020/6/1725当初修建灵渠是为了军输需要。秦始皇二十六年（公元前221年），秦国消灭了最后一个敌手齐国，为了完全统一全国，派了尉屠睢率兵五十万向南越（居住在南岭山脉以南的越人）进军。但这里都是重峦叠嶂、森林茂密，进军和后勤供应十分困难。于是秦王朝决定派史禄“凿渠运粮”。2020/6/1726史禄到南岭后，经过实地反复考察，找到南岭山脉最低洼口兴安县。其东，湘江向东北流入长江，其西，漓江向西南流入珠江。湘江的上源与漓江支流始安水最近处只隔1.7公里，中间仅隔一座高二三十米、宽三五百米的太史庙山。史禄经过周密计划，调用兵卒数十万，花了5年时间，在秦始皇三十三年（公元前214年）凿成了灵渠。于是长江上的船只经湘江，穿灵渠，入漓江，进珠江。直到京广、湘桂等铁路通车前，在长达2100年的时间里，灵渠一直成为南北交通要道。2020/6/1727灵渠的设计相当复杂。由于年代久远，史禄最初开创的灵渠工程设施细节已不能查考清楚。但从经过以后不断维修改进的现存体系中探索，也可推测出大致格局。首先，他凿通了太史庙山，使湘江和漓江具备了沟通的条件。这条渠道现称南渠，从渠道开始到注人漓江的灵河口止，全长33公里，工程浩大。灵渠的设计大致格局2020/6/1728其次，也是更困难的是：始安水水位比湘江水位要高出5～6米，流量则比湘江少得多。要完成通航任务，必须把湘江水位抬高6米，才能使湘江水源源不断流向始安水，但又不能过量。为此，设计者在湘江中的合适部位，用巨石修建了一座人字形的（尖嘴凸向上游）拦水坝，一方面抬高湘江水位，一方面将湘江来水一分为二，南侧的流量引入南第进漓江，北侧的流量另沿新开的北渠绕道流入原湘江。2020/6/1729这座很有特色的拦水坝北面一翼称为大天平，南面一翼称为小天平，在尖嘴处还设有一个分水“烨嘴”。在枯水期，湘江上游来水自动按合适比例分别流向南北两渠，满足通航需要。洪水期间，多余水量可在天平顶上自行溢流，泄入湘江故道。天平形式和顶部高程的确定以及与分水体嘴的配合，达到极高的科学水平，估计是经过多次实践调整才最后定型的。2020/6/1730要使船只从湘江经过北渠、南渠进入漓水，还必须保持两条渠道有合适的坡度。由于湘江水位已被大小天平抬高6米，所以在开挖北渠时，故意将它挖得婉蜒曲折，以减缓坡度，便于航行。南渠过了分水岭后，河道穿行于山区，坡陡流急，因此沿渠在水浅流急处设置了许多斗门，船队来到时，先在斗门处挡住河水，抬高水位，船队驶入后再放水下行。宋代已发展到上下斗门同时运用，这和现代船闸原理一样，比欧洲船闸的出现早了七八百年。2020/6/1731史禄等人在测量设备和技术十分落后、统一战争高度紧张的情况下，是怎么选择湘漓两水相距最近、水位相差不大。分水岭又不高的地方，并十分科学地完成灵渠工程的规划、设计和实施的，实在是个谜。灵渠建成后，历代经过30多次整修改造，为人民服务了2200年。1949年后，由于已不需要它通航，经过全面整修后，灵渠成为一座服务于灌溉、城市供水和旅游的综合水利工程。2020/6/17322020/6/1733灵渠渠首2020/6/1734大小天平2020/6/1735灵渠秦堤2020/6/17362020/6/17374、郑国渠（公元前246-236年）“疲秦之计”变成“强秦之策”最失败的间谍计划即将亡国的韩惠王派出一个手无寸铁的水利工程师郑国，去说服秦国兴修水利。在韩国看来，这是危难之际疲乏秦国，救亡图存的好办法。郑国渠修建之后，关中成为天下粮仓。据史学家估计，郑国渠灌溉的115万亩良田，足以供应秦国60万大军的军粮。公元前230年，秦军直指韩国。对这时的秦国来说，疲秦之计变成强秦之策。中国历史上第一次大统一的最后决战一拉开，韩国就灰飞烟灭了。郑国渠建成15年后，秦灭六国，实现统一。2020/6/1738郑国渠2020/6/17395、福建莆田木兰陂福建莆田县木兰溪上的木兰陂，因为这是一个“民办工程”。木兰溪全长100多公里，在莆田县入海。北宋治平四年（公元1064年）长乐女子钱四娘看到当地干旱缺水，百姓贫困不堪，毅然变卖家产，在木兰溪上修建工程，造福一方。钱四娘和工匠们察看了木兰溪上下游地势，选择较上游的将军岩作为堰址（这可能是个失误，因为该处溪窄坡陡流急，并非好堰址）。钱四娘与民工们艰苦搏斗，建成了拦河坝，但竣工之日，恰逢山水暴发，大堰被冲毁，钱四娘也被洪水吞没捐躯。2020/6/1740她的高尚情操鼓舞了人们，同乡林从世又继续领导施工，并将堰址下移到温泉口。但因离海太近，大堰又被海潮冲垮。至熙宁八年（公元1075年），由侯官人李宏和僧人冯智日主持，在上两次坝址的中间选择了溪流宽缓的木兰山下第三次修建，元丰六年（公元1083年）完工，已是钱四娘牺牲后的16年了。木兰陂2020/6/1741木兰陂工程由拦河坝、渠道进水口、冲沙闸和导水墙组成，堰长232米，高7．25米，上设闸32孔，修建渠道数十里。灌田号万顷，沿用900年。现在木兰陂蓄水3000万立方米，灌田20多万亩，平均亩产超1000公斤。木兰陂已成为全国重点文物保护单位。陂旁有庙祭祀钱四娘、李宏等人。庙外黛山碧水，景色绚丽，春夏涨水之时，溪水漫陂入海，蔚为壮观，“木兰春涨”成为旅游胜景。木兰陂2020/6/1742木兰陂2020/6/1743木兰陂2020/6/1744木兰陂2020/6/17456、黄河大堤黄河发源于青海省巴颜喀喇山北麓，流经青海、甘肃、四川、宁夏、内蒙、山西、陕西、河南、山东九个省区，注入渤海，全长5464公里，流域面积75万余平方公里，是中国第二大河。2020/6/1746黄河河水灌溉着两岸广大土地，孕育出中华文明，人们亲切地称她为母亲河。可是黄河又是一条著名的灾难河，数千年来黄水泛滥又给人民带来无穷灾难，被称为“中国的忧患”。母亲河---灾难河2020/6/1747黄土高原黄河在它的中、上游流经世界上最大的黄土高原。黄土高原土层深厚，土质疏松，地形破碎，暴雨频繁，水土流失极为严重，是黄河泥沙的主要来源地。尤其是黄河河口镇至潼关这一河段，黄河在穿越这一段黄土高原的过程中，众多支流汇入，把黄河“染成”了黄色。据测定，这一河段进入黄河的泥沙占全河沙量的90%。2020/6/1748黄河的沙量之多、含沙量之大属世界之冠1立方米水中所含的悬移质泥沙的重量称为含沙量。黄河的多年平均含沙量为35千克/立方米，而长江干流宜昌水文站的多年平均含沙量为1.19千克/立方米；是长江平均含沙量的近30倍。宜昌站多年平均年输沙量为5.3亿吨，其中悬移质5.21亿75.8万吨、沙砾推移质862.2万吨；多年平均年径流量为4510亿立方米(长江流入东海的多年平均年径流量为9560亿立方米)。而黄河的多年平均年输沙量是16亿吨，是长江年平均输沙量的3倍；黄河在郑州花园口的多年平均年径流量为560亿立方米，仅及长江宜昌站多年平均年径流量的八分之一。2020/6/1749在人类的围堵下，黄河也许会在设定的范围内稳定奔流一段时间，但由于上游泥沙源源而下，河道不断淤高，两岸大堤被迫也加高，形成“水涨船高”的恶性循环，最后河床高出地面成为“地上悬河”。恶性循环的结果，在发生特大洪水时，滚滚狂洪终将摧毁束缚她的大堤，扑向两岸，横扫一切，泛滥成灾，并自然地形成新的河道，人们如无法迫使她回归故道，就只能在新河道两侧再次修堤约束，进行新的恶性循环。这样周而复始，就在黄淮海平原上留下许多黄河故道和大堤遗迹。地上悬河、黄河改道2020/6/1750为了适应黄河的特性，黄河大堤的布置和构造