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        中國古代科技史上的豐碑——鄭國渠

        2000-03-10 07:40:30梁安和
        歷史教學·中學版 2000年10期
        關鍵詞:水利

        梁安和

        鄭國渠是戰(zhàn)國末期秦國開鑿的一條灌溉渠道,其建造時間之長,規(guī)模之大,耗費人力、物力之多,工程設計技術之先進,經(jīng)濟社會效益之高,在我國古代農(nóng)業(yè)史和水利史上都堪稱豐碑。

        一、鄭國渠開鑿緣起

        戰(zhàn)國末期,曾被視為西戎夷狄之邦的秦國,經(jīng)過商鞅變法,迅速強大起來,其經(jīng)濟、軍事實力遠遠超過了其他鄰國,它憑借關中這塊地盤,很快將漢中和巴蜀地區(qū)吞并。其后,又連續(xù)對“三晉”等國用兵,奪取了上郡、太原、上黨,勢力擴展到黃河以東。不久,秦國又東進中原,取得了周王室舊地,占領了滎陽。此時,東方諸國危如累卵,成為秦國“心腹之病”①的韓國,更是首當其沖,面臨滅頂之災。

        韓國為了茍延殘喘,便設“疲秦”之計,選派技術高超的水工鄭國來到秦國,要求幫助秦國開鑿一條益國利民的水渠,其目的是,“令鑿涇水”,“毋令東伐”②,即利用這個水利工程,消耗秦國的人力、物力和財力,來阻止秦國東伐。但結果卻事與愿違,鄭國渠的修鑿,不僅沒有達到“疲秦”的目的,反而進一步增加了秦國的綜合國力。不久,韓國首先被秦國滅亡。

        鄭國奉命來到秦國,看到秦國變法后的各種氣象,便一改初衷,決心為秦國修一條真正益國利民的水利灌溉工程。他“引涇入洛”的建議,得到秦國的重視并被采納,讓鄭國主持修建這一水利工程。就在工程順利進展,即將“水到渠成”的關鍵時刻,鄭國間諜身份暴露,被傳到咸陽。秦始皇召見鄭國,鄭國坦然承認,對始皇說:“當初韓王派我到貴國,的確有不可告人的目的。但是,我到貴國后,看到各種事業(yè)興旺發(fā)達,作為一個正直的人,我愿意為秦國的農(nóng)業(yè)水利事業(yè)貢獻一切。殺掉我沒有什么,可惜的是,這項水利工程就半途而廢了!但是,水渠修成后,貴國得到的是長久的利益,而韓國只能再茍延殘喘幾年而已!”③秦始皇聽了鄭國的話,覺得很有道理,仍然讓鄭國主持完成了這一水利工程。正是秦始皇利用了水利專家鄭國,才有了鄭國渠這一賜惠關中幾千年的浩大的水利工程。

        二、鄭國渠的工程設計

        秦國地處黃河中游,無河患之憂。涇渭二水流經(jīng)關中平原,這里地勢平坦,雖無決溢之事,卻有水利可圖。關中地區(qū),沃野千里,但雨水較少,影響了農(nóng)作物的收成。關中東部又是渭、洛入河之處,三水交匯,地下水位高,一經(jīng)蒸曬,地面會出現(xiàn)鹽堿,農(nóng)作物難以生長。鄭國認為,如果用疏導的方法,修鑿一條渠道,引涇水灌溉,就能解除關中地區(qū)的干旱,況且涇水所含泥沙較多,又很肥沃,久灌之后,又可洗堿壓鹽,這對關中地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展則是功德無量的大好事。

        我國古代水利灌溉工程科學技術的發(fā)展,從西周時期已經(jīng)開始。當時只是利用河水,以簡單的自然挹注方法進行溉田,還不能修建較大的水利工程。勞動人民在同自然界斗爭的實踐中,逐步學會了修建較大的水利工程。如戰(zhàn)國時期,“西門豹引漳溉鄴”④,使魏國的河內(nèi)之地很快富強起來;李冰父子主持修建的都江堰,“鑿離碓,辟沫水之害”⑤,使巴蜀之地成為天府之國。然而鄭國渠,從公元前246年開鑿⑥,到公元前237年完工,前后延續(xù)十年,其規(guī)模遠遠超過前兩項水利工程,尤其是從渠首的設計、攔河堰的筑造、引水渠和干支渠的增修、截斷小河的“橫絕”技術,配套成龍,基本上形成了一個完整的灌溉工程體系。這是我國興修大型水利工程的開端,它標志著我國古代水利科學技術發(fā)展到一個新的水平,在我國乃至世界古代水利史和農(nóng)業(yè)史上都占有重要地位。

        鄭國踏遍了渭水北岸的廣大地區(qū),最后把渠首選在了“仲山西邸瓠口”⑦。自瓠口由西向東,綿延三百余里,入注洛河。如今,在涇陽縣王橋鄉(xiāng)船頭村西北,禮泉縣北屯鄉(xiāng)灣里王村東南,仍可依稀看到有一南北形狀的狹長地帶,面積約八百畝左右。由于涇河水不斷東移側蝕和下切,渠道故址已蕩然無存,但瓠口形的地貌特點仍歷歷在目。涇河自彬縣斷涇入峽后,流經(jīng)永壽、淳化、禮泉,從崇山峻嶺中奔騰呼嘯,勢如破竹,于此出瓠口,進入渭北平原。其東面有仲山,西有九萯山。鄭國認為,在瓠口這個有利地形上做石堰壩,既可以抬高水位,又可以最大限度地控制水量,省工又省料,是攔涇入渠的最佳位置。鄭國看到?jīng)芎永镉性S多天然巨石,便決定就地取材,采用立石穂(qūn)的方法來筑堤壅水。每行立石穂一百多個,共立一百二十行,借助天然巨石做骨架,構成了一座巨大堅實的攔河堰壩。所謂石穂,就是利用灌木枝條編織成圓形大筐,中間填滿石頭。在筑攔河堰壩時,使堰壩本身與河水流向成為西北與東南向,形成一定的夾角,減輕了洪水對堰壩的壓力和沖擊力,還可以適當增加水量,這充分體現(xiàn)了我國勞動人民的聰明和才智,就今天來看,仍然符合流體力學的原理。

        史書記載,“自仲山西邸瓠口為渠”⑧,這條渠是指引水渠口到灌溉干支渠口間的輸水渠道,可稱做引水渠。在今天涇陽縣王橋鄉(xiāng)船頭村西北的涇河東岸上,還保留有明顯的引水渠故道遺跡。渠自西北向東南,寬15~20米,渠堤高3~5米。在涇河東岸的西斷面上,還可以清楚地看到渠底的遺存,與岸上的渠堤緊密連接。渠底為鍋底形,底深至地面7米,渠底至涇河水面20米。渠底還修成一定的坡度,使水由高而低加快流速。這樣的坡度構筑,提高了渠道輸送泥沙的能力,防止了泥沙的淤積,有利于引水灌溉。另外,在今天船頭村西北,漢代白渠流入鄭國渠故道的交匯處,鄭國渠總輸水渠堤的南岸,有一北高南低傾斜坡度的退水渠遺存,與引水渠寬度基本相等。退水渠的設置,也是一種創(chuàng)新,它可以排泄山洪,也可以把引水渠里過多的水量退到?jīng)芎永?。保證了渠道的安全,還起到了排沙的作用。從引水渠到退水渠的結構布局,形成了一個比較完整的引水灌溉工程系統(tǒng)。

        鄭國渠的渠線設計,充分利用了北山以南,東西數(shù)百里,西北略高,東南稍低的地形特點。它的主干線沿北山南麓自西向東展開,很自然地把主干線設計在灌溉區(qū)較高的地理位置上,最大限度地擴大了灌溉區(qū)的面積。正如史書上記載的:“并北山東注洛三百余里,欲以溉田。”⑨從瓠口至洛河,渠線實測距離為126.03公里,它是都江堰灌溉干渠的兩倍多,是魏國鄴渠長的15倍,灌溉面積達4萬頃(折合現(xiàn)在208萬畝)。在生產(chǎn)工具比較簡陋、科學技術還不發(fā)達的戰(zhàn)國時期,能興修如此巨大的水利灌溉工程,實在是我國古代水利史上的首創(chuàng)。

        根據(jù)酈道元《水經(jīng)注》有關鄭國渠的記述,結合地形、地貌及秦漢時期的古城遺跡,可知,鄭國渠流經(jīng)禮泉、涇陽、三原、富平、渭南、浦城、臨潼六縣市,約二十個鄉(xiāng)村,最后在晉城村南注入洛河。渠線大致是在沿海拔450到370米高度的渭北平原二級階地的最高線上,這是最合理的流經(jīng)路線,正如史書所載的,“修溝瀆,?屋引水”10。在當時條件下,引涇入洛數(shù)百里,灌溉面積四萬余頃,取得了最大的經(jīng)濟效益。這種設計思想至今還發(fā)揮著應有的作用。

        鄭國渠在向東穿越冶峪水、清峪水、濁峪水這些小河時11,采取了“橫絕”工程技術。所謂“橫絕”,就是把小河的流水攔腰截斷,讓小河水注入鄭國渠里。這種橫絕工程技術,也同樣運用了渠首攔河堰壩的設計方法。具體做法是,把南邊的渠堤用堆石穂的方法加高加厚,小河水很自然地從北邊注入鄭國渠,而且在渠岸北邊修一條灌溉支渠,在南堤一旁的橫絕處稍東,修一條退水渠。橫絕工程技術設計得非常巧妙,它可以把小河下游的河床騰出來變?yōu)楦兀瑪U大了耕地面積(這三條河橫絕后,可變成耕地約十萬畝),又增加了鄭國渠的水源。這種設計思想,為以后關中地區(qū)大規(guī)模興修水利工程開創(chuàng)了先例,它是我國古代勞動人民在水利工程實踐中的又一個創(chuàng)造。鄭國渠的修鑿距今已有兩千多年了,從它的規(guī)劃設計到施工,都表現(xiàn)出了較高的科學技術水平,為以后大規(guī)模興修水利工程樹立了典范。

        三、鄭國渠的作用和影響

        水利灌溉與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關系密切,有了水利設施,農(nóng)業(yè)豐收就有了基本保證。我國歷史上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的每一次較大發(fā)展,都是由生產(chǎn)關系的變革所引起,而水利事業(yè)對促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起到了至關重要的作用。夏禹治水,促進了我國古代原始農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展,文明社會迅速形成;商周時期挹水溉田,以及溝洫灌溉系統(tǒng)的初步修建,使奴隸制社會經(jīng)濟政治達到繁榮鼎盛。西門豹修鑿鄴渠,河內(nèi)地區(qū)很快富成;都江堰修成后,成都平原成了沃野千里的天府之國。鄭國渠修成后,“用注填閼之水,灌澤鹵之地四萬余頃”12,大大改變了秦國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的面貌,“于是,關中為沃野,無兇年”13。這就進一步增強了秦國的經(jīng)濟、軍事實力,對促進秦的統(tǒng)一事業(yè)起到了巨大的推進作用。

        《涇陽縣志》記載:“未鑿渠之前,斥皆鹵磽,確不可以稼。”鄭國渠修成后,由于涇水灌溉,其中挾帶的泥沙含有豐富的有機質,既增強了土地肥力,又對鹵性土地起到了壓鹽沖堿作用。這樣,原來貧脊的鹽鹵之地,變成了沃野。文獻記載,凡是受涇水灌溉的土地,“收皆畝一鐘”14。折合成今制,每畝約收谷子116公斤左右。在兩千多年前的生產(chǎn)條件下,如此高的產(chǎn)量,實在是功不可沒。老百姓看到這種豐收的景象,無不歡欣鼓舞,他們高興地唱頌到:“舉絃為云,決渠為雨,涇水一石,其泥數(shù)斗,且溉且糞,長我禾黍,衣食京師,億萬之口?!?5到了西漢武帝元鼎六年(公元前111年),左內(nèi)史倪寬又在鄭國渠上游南岸主持開鑿了六輔渠。武帝太始二年(公元前95年),中大夫白公又主持修鑿了白渠。這樣,鄭國渠、六輔渠、白渠相互交織,構成了關中地區(qū)一個規(guī)模宏大體系完備的灌溉網(wǎng),關中地區(qū)從此成為沃野,號稱八百里秦川。有詩贊曰:“鄭白之沃,衣食之源……五谷垂穎,桑麻敷芳?!?6“鄭白成功后,各渠美利多,池陽資灌溉、谷口瀉滂沱。”這也為以后西漢、隋、唐王朝定都長安,把關中地區(qū)變成中國封建社會鼎盛時期政治、經(jīng)濟、文化的中心,起了重要的奠基作用。

        我國是一個農(nóng)業(yè)文明古國,也是一個農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開水利事業(yè)。為民興水利,除水害,大力發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn),仍是我國的基本國策。所以說,鄭國渠的開鑿,至今仍有著深遠的歷史意義。

        ①《史記·范睢蔡澤列傳》。

        ②③⑤⑦⑧⑨121314《史記·河渠書》。

        ④《漢書·溝洫志》。

        ⑥《史記·六國年表》。

        10《管子·四時篇》。

        11《水經(jīng)注·涇水條》。

        15《后漢書·班彪列傳》。

        16班固:《西都賦》。

        (作者單位:咸陽師專歷史系)責任編輯:倪金榮

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