秦九韶
——數(shù)學(xué)大家研水利

秦九韶（1202-1261年），字道古，普州安岳（今四川安岳）人，南宋著名數(shù)學(xué)家。他在數(shù)學(xué)上最大的貢獻(xiàn)是寫成了《數(shù)術(shù)九章》，系統(tǒng)總結(jié)和發(fā)展了高次方程數(shù)值解法和一次同余級解法，提出了相當(dāng)完備的“正負(fù)開方術(shù)”和“大衍求一術(shù)”，達(dá)到了當(dāng)時世界的最高水平。《數(shù)術(shù)九章》還涉及了許多水利問題，為后來的農(nóng)業(yè)水利工作作出了巨大貢獻(xiàn)。

作物生長需要適量雨水的灌溉，在古人看來雨量的大小是確定播種期的重要依據(jù)，因此確定雨水量的大小就十分有必要。古代地方政府往往在其治所設(shè)有“天池盆”，民間的老百姓也常用圓罌接雨，目的是測量雨水。秦九韶的《數(shù)術(shù)九章》中有《天池測雨》和《圓罌測雨》兩篇文章?！短斐販y雨》寫道：“問今州郡都有天池盆，以測雨水。但知以盆中之水為得雨之?dāng)?shù)，不知器形不同，則受雨多少亦異，未可以所測，便為平地得寸之?dāng)?shù)，假令盆口徑二尺八寸，底徑一尺二寸，深一尺八寸，接雨水深九寸。欲求平地雨降幾何？答曰：平地雨降三寸。”這里記載的實(shí)際上就是當(dāng)時各個州縣量雨水的“天池盆”，它的口徑是二尺八寸，底徑是一尺二寸，深約一尺八寸，該書據(jù)此給出了比較精確的雨量數(shù)值。已故著名數(shù)學(xué)史專家錢寶琮先生對“天池盆”曾有過高度的評價，指出：“天池盆是世界文化史上最早出現(xiàn)的雨量器?！蓖瑯?，《圓罌測雨》寫了民間使用的量雨器——一種小口、小肚、底更小的圓罐。除了量雨之外，古人還重視量雪。雪量的計(jì)算和雨量的計(jì)算原理相似，都是從面積和厚度來考慮，據(jù)此，秦九韶寫出了《峻積驗(yàn)雪》與《竹器驗(yàn)雪》兩篇文章，《竹器驗(yàn)雪》寫的是用竹籮內(nèi)雪深折算平地雪深。秦九韶舉了籮口徑為一尺六寸、深為一尺七寸、底徑為一尺二寸的籮筐為例?！毒e驗(yàn)雪》是秦九韶自擬的算題，所謂“峻積”，是把一塊木板斜依墻邊，量板上的雪厚，由此折算平地雪深，雖然這些算法都不精確，甚至有錯誤之處，但他所提出的這些問題，卻為后人研究中國古代水利工程建設(shè)和管理的測量技術(shù)提供了寶貴的歷史資料。

《數(shù)術(shù)九章》中有關(guān)水利方面還包括以下一些文章：《漂田推積》，推算田地被水沖去一塊的損失；《圍田租畝》，計(jì)算某一圍田可收的租米；《圍田先計(jì)》則堪稱是圍草蕩為田的設(shè)計(jì)藍(lán)圖，“此圍長58km（均折合成今制，下同），寬1.5km的草蕩，夏天水深0.8m，冬天水深0.3m，擬規(guī)劃為四周筑高3m土埂，埂上有閘門，圍中有1條縱向大港和24條橫向小港的圍田”。

雖然秦九韶以數(shù)學(xué)家的身份聞名于世，但其數(shù)學(xué)專著中一些關(guān)于農(nóng)業(yè)水利的測量，計(jì)算和思想也為后人研究水利歷史、發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水利提供了重要依據(jù)，因此，秦九韶在中國水利史上也占有重要地位。□

2016-08-01