灌溉工程技術管理論文

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中國興修灌溉工程的歷史悠久，早在兩千多年前就創造了多種灌溉工程類型，之后不斷發展，積累了許多工程技術經驗。宋元明清時期傳統工程技術已達成熟的程度。進入20世紀，引入西方的水工技術，到現今水工技術日新月異，應用了許多高新科技，在這種狀況下，傳統灌溉工程技術還有其一席之地嗎？回答應該是肯定的。因為任何事物的發展皆有繼承性和否定性兩個方面，對傳統技術我們要加以揚棄，吸收傳統技術合理的，還有生命力的東西，用新的技術加以改造出新，這樣的技術可能更適合于中國的國情。事實也是如此。在此就傳統灌溉工程及技術在現今的傳承和發展狀況作較系統的論述。

一、傳統灌溉工程類型在現今的傳承

中國國土廣袤，地形地貌多樣，氣候變化萬千。既有逶迤起伏的丘陵山地，又有一望無際的平原；既有壯闊的高原，又有緩坦的盆地；既有西部內陸干旱半干旱區，又有東部季風濕潤區。為適應各地水文、地理等自然條件的復雜性，古代人民創制了多種多樣的灌溉工程類型，如引水渠道、陂塘堰壩、陂渠串聯、圩垸、井泉、坎兒井、御咸蓄淡等工程類型，這些工程類型在現今皆得到了繼承。可以說，我國當今的灌溉工程類型基本是古代創造而傳承下來的。

引水渠道主要修建于北方平原地區。北方平原面積廣大，因干旱少雨，河流密度不大，古代往往修建長距離的引用河水的灌渠工程。渠首處如河中水位過低不能滿足自流入渠流量要求，則建攔河壩抬高水位引水；如河中水位和流量能滿足灌區要求，則采用無壩引水型式。有壩引水最早的有戰國初在今山西太原晉水上筑壩建的智伯渠，及在今河北臨漳建的漳水十二渠。無壩引水有公元前256—251年間在今四川灌縣建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多，我國很早就引多沙河流進行淤灌和放淤，做到同時利用水、沙資源，既灌溉作物，又改良鹽堿地。漳水十二渠和公元前246年興建的關中鄭國渠皆引渾水灌溉，把大片鹽堿地改良成了沃田。建國以后，有壩引水和無壩引水灌渠發展很快，如陜西省，截至2000年底，全省有效灌溉面積達144.93萬公頃（主要為渠灌），新疆省干、支、斗、農四級渠道長30多萬公里[1]。在利用多泥沙河流的水沙資源方面，建國以后成就很大，還打破了自明清以后不敢引用黃河下游水的“禁區”，進行引黃淤灌和放淤。目前，黃河下游已建成各類引黃灌區100多處，灌溉面積達到3000萬畝，每年引用黃河水量100多億立方米，利用黃河水沙放淤改土300多萬畝，發展水稻田120多萬畝，使鹽堿沙荒地變成了良田[2]。

陂塘堰壩主要建于南方山丘區。南方丘陵山區，雨量充沛，但水流容易流失，干旱是農業生產要解決的主要問題。為此，古代勞動人民因地制宜，創造了多種類型的陂塘堰壩蓄水工程，起到滯洪蓄水的目的。有在溪流上筑壩攔蓄水流的灌溉工程，稱之為“堰”、“壩”、“陂”、“堨”等；有在平地鑿池，或在谷口及高地水所匯歸處筑堤，就地潴蓄雨水的，稱之為“塘”或“蕩”。又平原地帶筑壩攔蓄水的工程現稱為平原水庫，利用天然山丘間的溝谷洼地蓄水的工程現稱為山谷水庫。大型陂塘工程以公元前600年左右楚國在淮南修建的芍陂為最早，兩漢時漢中、南陽、汝南地區陂塘工程很是發達，著名的山谷水庫有馬仁陂，平原水庫有六門陂、鴻隙陂等。東漢時進一步向南方發展，浙江紹興的鑒湖、余杭的南湖工程規模都很大。之后三國孫吳在江蘇句容興修赤山湖，西晉建丹陽練湖和新豐塘等。當時能因地制宜規劃布置陂塘，巧妙地利用地形興建平原水庫或山谷水庫，布設堤壩、水門和溢流設施，形成完整的蓄水工程體系。還創造了陂渠串聯工程類型，以對水資源更充分地加以調節利用，增加灌溉面積，提高灌溉保證率。建國后南方山丘地區大量興建陂塘堰壩工程。如1952年僅四川內江地區就累計新修和整修堰塘5萬多口。因平塘占地多，工程量大，總蓄水量不多，為此當地積極想法改進技術。1953年9月西南水利局組織基點工作組前往長壽縣，經查勘，在葛蘭場不遠名叫“鎖口丘”的地方，修建了當地第一口“山灣塘”。該地形肚子大，出口小，上面有較大集雨面積，下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形，在低的一面修筑土壩，長40米，高3米，形成堰塘。此土方與蓄水的比例為1：10，比平塘1：1提高10倍效益。此后四川省水利廳將長壽縣修筑山灣塘的經驗向全省介紹。到1954年底，全省共建成各級“示范塘”1293口。1955年，“示范塘”迅速發展到17796口。到1985年，全省已有山灣塘61.11萬口，可蓄水261769萬立方米，有效灌溉面積715.48萬畝[3]。

陂渠串聯工程古代多建于淮河、漢水流域，工程布置多樣[4]。這種工程類型建國后稱之為長藤結瓜式灌溉系統。工程主要在南方丘陵山區修建，規模從小型發展到大型，從小網聯成大網，從開發小河流到利用大河流，從一個河系發展到與幾個河系相連。如安徽淠史杭灌區，自1958年至1982年，在淮河水系的淠河、史河及長江水系的杭埠河的上游建成佛子嶺、響洪甸、磨子潭、梅山、龍河口5座大型水庫，這些水庫成為多首制渠首，又沿崗巒起伏的分水嶺修建總干渠2條，干渠13條，以及分干渠和支渠358條，溝通了數條大河，灌區內修建中型水庫23座，小型水庫1100多座，連同塘壩21萬多口，以控制灌區內的地面徑流，灌區內流域之間水資源通過庫塘和渠道可得到調配，使安徽的六安、霍丘、壽縣、舒城、合肥等11縣市和河南的固始、商城等縣的廣闊丘陵和平原900多萬畝農田受益[5]。

圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖區、下游三角洲及濱海地區。這些地區地勢平衍，河湖密布，土地肥沃，水土資源豐裕，但易被水淹，沮洳下濕，極大地影響農業生產的進行。唐宋后，大力開河筑圩，排水御洪，興建獨具一格的水網圩田工程，把卑濕的“涂泥”之地，建成富饒的魚米之鄉。如太湖平原唐后期至五代時已建成規整的塘浦圩田水利系統。鄱陽湖區唐代已興修較大規模的防洪堤防工程，至清光緒六年（1880），鄱陽湖濱南昌、新建、星子、九江、都昌、波陽、余干、進賢八縣共有圩堤591所。建國以來，太湖平原繼續加強浚河筑圩工作，完善水網圩田系統。鄱陽湖區新建和整修了圩堤501座，堤線長2500公里，保障農田500萬畝，能抗御21.71米（1983年最高湖水位）的湖泊洪水位；湖區原有易澇面積330萬畝，經治理，使200多萬畝農田達到五年一遇以上的抗澇標準；還初步形成了一個大中小，蓄引提相結合的水利灌溉系統，使湖區農田的有效灌溉率達到80%以上[6]。

鑿井提取地下水灌溉，在地表水缺乏的北方地區很是重要。我國新石器時期已開始浚泉鑿井，春秋戰國時在園圃中鑿井灌溉已較普遍，之后不斷發展，到明清時期華北平原已形成大范圍的井灌區，水井型式多樣。20世紀50年代，廣大農村用于灌溉的水井大部分仍為土井，如華北平原建國初期有各種土井200多萬眼。20世紀60年代以后，灌溉土井漸被機井所代替。進入80年代以來，個體戶承包和聯戶經營責任制的發展，使得各種土井又發展起來。據1982年調查，僅天津、河北滄州、衡水等地區就有各種土井幾十萬眼。如滄州青縣，1982年有真空井6100眼，人工手壓井2000眼，各種大口土磚井5000眼；南皮縣有手壓真空井4500眼，機帶真空井4054眼，磚井358眼[7]。土井主要開發淺層潛水，潛水埋藏淺，雨水易滲入補給。而機井開采的是深層地下水，靠自然補給時間長。目前華北地區的京、津、河北省、河南省北部、山西省中東部已形成聯成一片的大范圍的地下水漏斗區，這是過量開采深層地下水，補給不易產生的重大問題。而開采淺層潛水一般不會引起地下水漏斗區。又淺井開采潛水后，降低了地下水位，有利于防止土壤返鹽，改良鹽堿地的效果顯著。開采潛水井淺，技術較為簡易，所費資金不多，農戶可自行管理應用，經濟上支出節省，適于小農經營。

此外，古代新疆吐魯番、哈密等地開鑿獨特的引取地下潛水的坎兒井，東南沿海防御海潮襲擊的海塘工程，及其他御咸蓄淡工程類型在現今也都得到了繼承和發展。二、傳統灌渠工程技術的繼承和發展

我國古代灌溉工程技術是我國人民在實踐中自行創造的，適應了各地的自然地理條件，因地制宜，類型多樣，內容非常豐富，不少工程技術在現今得到了繼承和發展。

傳統灌渠工程技術的繼承和發展主要體現在以下一些方面：如建國后都江堰灌區認真總結了興建無壩引水灌渠的傳統技術和傳統施工技術經驗，使這些技術更加發揚光大。水利部和水利水電科學研究院曾組織人員對溢流過水土壩的傳統技術進行研究和推廣，取得實質性的突破。又渠道防滲技術各地多利用當地材料發展傳統技術。傳統淤灌和放淤技術在繼承的基礎上也得到很大提高。成都平原的都江堰，建于戰國后期，是聞名于世的渠首為無壩引水的工程，在長期的歲修管理中，積累了豐富的引水、防洪和排沙技術經驗[8]。而防御洪水和清除泥沙是世界水利學界公認的兩大技術難題，都江堰卻破解了這些難題，創造了世界水利史上的奇跡。其技術經驗在多方面得到了繼承。一是灌區各分水口廣泛利用魚嘴分水分沙，布置旁側溢流堰（飛沙堰）泄洪排沙。如1962年修建的錦水河分水工程，在蒲陽河石壩子引水處，先在河中心修筑魚嘴，將蒲陽河分成左支清白江，右支錦水河，汛期蒲陽河洪水流量為800—1200米3/秒，錦水河可分洪300—400米3/秒，而錦水河分干渠只能進50米3/秒，多余的水量則由設在魚嘴以下600米的溢流堰泄回清白江，其工程布局與都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用彎道環流原理，把進水口設在河道的凹岸，引取清水。都江堰渠首這種布置方式在灌區得到廣泛的應用。如1962年所建蟇水河引水工程，引水比很小，采用無壩引水方式，修筑了弧形導水堤，形成較穩定的凹岸，在凹岸頂點稍下游處建進水閘，推移質沿主河槽左側凸岸排往下游，進水口一直沒有被淤。四川省當今修建的無壩引水灌渠是很多的，其工程技術深受都江堰無壩引水工程技術的影響。如果河道的水位和水量不能滿足灌區引水要求，則需要建閘壩抬高水位或形成水庫取水。傳統技術所筑的壩一般為土石壩、堆石壩和砌石壩。1949年建國后，在水利水電事業建設中，壩工建設有很大發展，到1990年已經修建82900多座水壩，在這些大壩中，土石壩占絕大多數。已建的2680多座30米以上的高、中壩（壩的用途包括引水、蓄水、發電等），土石壩約占80%，砌石壩約占14%，混凝土壩約占5%[9]。采用土石壩可以利用當地材料，節省工程量，這是我國最早修建，并得到廣泛應用的壩型，目前在中低壩中仍大量采用土石壩，說明傳統壩工得到較多的繼承和發展，特別是對過水土壩的研究和應用，成績較大，體現出傳統壩工技術持久的生命力。

在今湖北省荊門市北部的仙居河上，有一座建于同治十三年（1874）的趙家閘灰土護面過水土壩[10]。該壩由當地鄉民修建，建成100多年來，經歷無數次洪水過流，1935年壩頂過流水深達3.9米，竟未被沖毀，大壩至今依然完好，能使兩岸3000畝農田受益。趙家閘壩高8米，壩頂長47米，基礎為板狀砂巖，壩身由粘土夯筑，外包1米厚灰土夯筑層。這種由夯實粘土外包灰土保護層作為河道滾水壩的獨特建筑方式，國外從未見有報導。除趙家閘外，百余年前興修的過水土壩還有湖北荊門黃鮑閘，此閘建于1859年，壩高5米，1935年大水堰頂水深達3.9米，未沖毀，至今仍安全運行。此外，山西平遙梅槐頭、黎基壩等也是過水土壩，這些壩都較低，只有5—10米高。

受古老過水土壩的啟示，1958年，清華大學應屆畢業生組成過水土壩設計組，對過水土壩進行不透水面板的試驗，肯定了這種壩型的優點，還提出修建時要注意的技術要求。1975年8月，河南發生暴雨，使50年代治淮工程建成的兩座水庫——板橋和石漫灘土壩漫頂。于是土壩過水問題被再度提起。水利水電科學研究院對許多省市進行土壩過水的調查，發現1958年后不少地方按清華大學的辦法修建的過水土壩，經多年洪水考驗，運用良好。從1975年起，吉林、安徽還修建了瀝青材料護面的過水土壩。1980年10月，水利部委托吉林省召開土壩過水經驗交流會，將各地經驗進行交流。1983年水利水電科學院在室內試驗的基礎上，先后在山西省嵐縣上明水庫和內蒙古東勝市武家溝建成兩處灰土水泥土過水土壩，經歷數年風化凍融和幾次較大洪水的考驗，工程完好無損，節省工程造價1/3以上。可見，我們祖先創造的灰土溢流壩具有很大的現實意義。據了解，國內已建成的各類壩中，90%以上是土壩，而其中66%沒有泄洪建筑物。因此，讓土壩的一部分過水，或在已建成土壩上加修溢洪道，也是很現實的課題。故而傳統的過水土壩工程技術仍有發揚之必要。

傳統施工技術以寧夏引黃灌區的草土工程（俗稱“埽壩”、“卷埽”）和都江堰的榪槎、竹籠、干砌卵石等工程最具特色。寧夏引黃灌區，在1960年青銅峽樞紐建成以前，均為無壩引水，灌區普遍使用草土筑壩。如春季歲修，用草土封堵渠口，再進行修浚；用草土修筑渠河護岸，及橋、涵、閘、斗和護坡；修筑臨時性的攔水壩等工程。元代寧夏水工修筑埽工已很出名[11]。灌區千百年來，草土工程一直應用于各種渠道工程。它具有就地取材，造價低，技術簡便，施工快，穩定和防滲漏性好，抗震性強，對基礎清理要求不高，及拆除容易等優點。建國以來，寧夏引黃灌區的草土工程，在各地大型水利水電圍堰工程上相繼使用。如1956年修筑甘肅省蘭州市供水廠，其進水口黃河圍堰工程首次使用草土工。之后，劉家峽、鹽鍋峽、青銅峽、三盛公、陜西省石泉石門電廠漢江進水口圍堰、浙江省黃壇口電站護坦圍堰，1979年援非洲建馬里電站護坦圍堰等，都取得了成功，且費用省，進度快。之后，人們對這一傳統技術經驗系統地進行了總結[12]。

都江堰灌區歷年維修管理都采用傳統的榪槎[13]、竹籠[14]、干砌卵石、樁工[15]、羊圈[16]等施工技術。它們的優點主要能就地取材，技術簡易，施工方便，投資節省。一般應用于截流分水、筑堰護岸、搶險堵口、整治河道、維修渠道、保護橋閘堤堰等工程[17]。目前都江堰灌區歲修截流工程仍用傳統的截流方法，用的是榪槎、竹籠、卵石和黃泥。歲修時內江架設榪槎后，截流合龍只需40多分鐘。這種截流方法人們認為是一種生態型的截流技術，無機械的噪雜聲，體現了人與自然的和諧相處，而且經濟、合理、安全。

渠道加以防滲措施可減少渠水的滲漏損失，提高渠道有效利用系數，這在水資源缺乏的北方尤其重要。傳統渠道防滲技術措施主要有夯土、砌石、砌磚、鋪灰土、鋪草皮等，這些防滲措施就地取材，施工簡便，經濟實用（比混凝土、塑料薄膜、瀝青材料襯砌省費用），防滲效果也顯著[18]，各地多有應用，并不斷改進技術。

灌渠還采用地下輸水管道，這種設施具有節水和省地的優點。早在3000多年前的殷商時代，城市中已鋪設地下陶水管道，這在安陽殷墟、鄭州洛達廟商代遺址中皆有發現。元代《王禎農書·農器圖譜集之十三》所載陰溝，即行水暗渠也，是一種用磚砌的暗渠。山西省一些城鎮幾百年前的陶管下水道一直使用至今。20世紀60年代，山西翼城縣利民灌區試驗用陶管修建灌溉輸水工程，但未能成功運行。1974年山西臨汾市屯里井灌區試驗陶管灌溉輸水，獲得成功，多年運行狀況良好，使用年限可達40年。在進行經濟效益分析后，認為這種工程還是比較經濟的[19]。又河南省偃師縣東寺莊1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉網[20]。之后，傳統地下輸水管道技術不斷發展。現在將低壓管道輸水灌溉，簡稱為“管灌”，這一技術已成為目前我國北方地區一種很好的節水灌溉措施。80年代末，水利部將“管灌”作為北方農田全面節水的基礎設施來抓。據統計，目前我國“管灌”面積有4500萬畝，其中河北、山東、河南、北京、天津等省市的“管灌”技術發展很好，僅山東、河北、河南三省的“管灌”面積就達266.67多萬畝[21]。這項技術具有省水、省地、省工、節能、省投資等優點，值得進一步發展推廣。此外，江蘇無錫縣人多地少，為了節省土地，20世紀60年代以后發展“三暗”工程○11。“三暗”工程是灌水暗渠、排水暗溝、滲水暗管三者的簡稱，這些暗渠溝皆用灰土筑成，采用的是傳統施工技術。1965年冬無錫埝喬公社劉巷大隊建成第一條灰土暗渠，至1978年春全縣已建成暗渠2588公里，灌溉面積50余萬畝，占農田總數的62%。從1973年開始又進行暗溝、暗管的建設，與暗渠配套使用，形成灌、降、排、調、控綜合運用的立體水利系統，為建設噸糧田創造了條件。“三暗”工程與明渠、明溝、明墑相比，具有提高土地利用率，灌水快，排水暢，降水效果好，減少滲漏，農機操作方便安全，減少歲修，取材易，造價低，節省水旱田開明溝用工多等許多優點。“三暗”工程在農田水利建設中的運用，實是在傳統技術基礎上的創新，這為高速發展農業，實現農業現代化邁出了新的一步。

又石質倒虹管道可視為特殊的地下輸水管道。清代嘉慶十四年（1809），四川合江縣鎖口鄉劉士朝主持修建了一條引水過河灌溉的渠堰，渠道過河處設置了石質倒虹管，全長266米，水頭26米，進出口高差僅0.407米。管道用堅石預先鑿成63.5×40×40厘米的承插式管節，內徑13.5厘米，用糯米粥拌石灰作為管與管間膠結材料，并用這種材料抹平管內壁，以減少摩擦阻力。石質倒虹管能承受較大強度的水壓力，這一倒虹管至今保存完好。解放后此種石質倒虹管在合江縣得到了推廣應用[22]。

我國北方含沙量高的河流多，我國人民早在2000多年前已進行引洪灌溉和淤地活動，發明了淤灌和放淤技術，以利用河流中的水沙資源。在長期的歷史實踐中，積累了豐富的技術經驗，尤其在宋代熙寧年間，政府曾組織空前規模的大放淤活動，取得選擇適時放淤水情，做好淤田工程，預籌退水出路，正確處理放淤與防洪，放淤與航運等許多技術經驗。這些技術在現代進一步得到繼承和發展。如陜西省傳統引洛灌區，現已突破了引水含沙量不得超過15%（重量比，相當于166公斤/立米）的規定，引進含沙量高達60%（965公斤/立米）的渾水進行淤灌，基本解決了灌區汛期水量供需之間的矛盾，并改良了大片鹽堿地。當今引洪漫地（放淤）已作為水土保持和農田基建的一項內容被得到重視。如關中趙老峪流域是古老的放淤區，下游富平縣境內有引洪漫地34000多畝，是將上游銅川市境內來的洪水泥沙，全部引入地中淤漫。漫過的地，每畝畝產400斤，有的甚至超過千斤，多年來，發生大暴雨，下游都不發洪水，原來的河床，現在變成了農耕地。河北省張家口地區通橋河引洪灌區，面積11萬畝，上游河道流域面積3060平方公里，引洪能力每秒450立米，多年來河道上游洪水基本上全部不出灌區，保護了下游的農田和村鎮。萬全縣在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道，總引洪能力達863米3/秒，一般年引洪水總量為2000萬立方米以上，初步達到大水不出縣的水平。由于一般洪水已不流入洋河，從而減輕了下游河道和水庫的泥沙淤積[23]。可見引洪漫地能起到良好的水土保持作用，這也可認為是傳統技術在今天的發揚。三、傳統塘堰和開發地下水工程技術的繼承和發展

歷史上山丘區的攔蓄水工程統稱為塘堰、塘壩，有“堰”和“塘”之分，又有山塘（山灣塘）和平塘之分。建國后大力修筑山灣塘，一些南方省區山灣塘已達數十萬座。有些地區對老式塘壩加以改造，以增加其蓄水量。如安徽省肥西縣對丘陵區沖洼里的攔沖塘，將原有塘底挖平，挖出的土墊高塘埂，增加了塘的蓄水深度；或把攔河壩加長增高，成四面筑埂式；在較大沖洼里，根據地形，或在“水深”處建塘，加高塘埂，“水淺”處不建塘，仍為田，或上下沖兩面筑埂成塘；或建成層遞式，高處蓄水灌高地，低處蓄水灌低地，頭層塘的放水渠兼作第二層塘的引洪溝，第二層塘的放水渠，兼作第三層塘的引洪溝，做到有層遞的引蓄，有層遞的灌溉。通過改造，蓄水深增加，老式塘壩蓄水面積與其灌區耕地面積比為1：4.6，改造后為1：9，滿足了淺丘區農田灌溉的需要[24]。

我國北方地區，在地面挖掘或在洼地筑埂形成的攔蓄徑流的工程叫澇池、坑塘等。建國后，北方地區群眾繼承以往的傳統做法，繼續修筑澇池，澇池數量發展很快。如陜西省黃河流域內在1956年有澇池1240座，1985年達8940座，30年增加6.21倍，總容量2588萬立方米。北方陜、甘、晉、內蒙、青、寧、豫七省（區）1985年黃河流域共有澇池19.8萬座，總容量8343萬立方米[25]。華北平原滄州地區通過開挖坑塘，攔蓄降雨徑流，滯瀝、除澇、灌溉，取得了治理旱、澇、堿的經驗[26]。原來在20世紀50年代末，華北平原大搞地上蓄水灌溉，不重視排水，造成了土地的次生鹽堿化。進入60年代，只排不蓄，大量水資源白白流失。70年代，大力發展井灌開發利用地下水，但由于深機井布局不合理，使得地下水位普遍大幅度下降，出現了大面積的漏斗區。淺井區多年只采不補，地下水位也普遍下降，使許多淺井報廢，而轉向打深機井。地表水由于連年的干旱和上游節節攔截，河道全年斷流。通過多年的實踐，人們逐漸認識到，要利用傳統的坑塘設施，攔蓄降雨徑流，散蓄散排，解決抗旱灌溉水，雨時將澇水排入其中，只要注意把坑塘蓄水位控制在返鹽臨界水深以下，并與溝渠連通，就不會引起鹽堿化。坑塘深度不宜少于3—4米，一般應深5—7米，面積15—30畝，最大不超過40畝。這樣就解決了長期存在的“旱、澇對立”，“排灌矛盾”，使瀝水轉化為灌溉水源，還能利用坑塘采補地下水。歷史上黃淮平原因為年際、年內的降雨量分布極不均衡，出現水少時強調修筑陂塘蓄水灌溉，水多時強調開挖河溝以排除洪澇和防止土壤返鹽。旱澇堿問題，排灌矛盾得不到妥善解決。而滄州地區在近30年來，通過改進傳統的坑塘技術，積極開挖和改進坑塘，將坑塘與井、渠聯合調控，較好地解決了旱、澇、堿問題，這一方法亦成為治水改土的一條重要途徑。

我國古代在開發利用地表水的同時，也很重視開發利用地下水，主要通過挖泉鑿井加以利用。建國以后，傳統的打井方法和提水機具繼續使用，并加以改良，尤其是開鑿筒管井的技術進展較大。筒管井的雛形在清代已經出現，清代郭云升《救荒簡易書》卷三已載有增加新、舊井出水量的方法：旱年將兩根已打通各節的長竹竿插入井底數丈，則“井水泉”。此方法簡便，又能增加出水量。現代稱由上部直徑較大的筒井和下部的管井聯合而成的井為筒管井。在筒井的井底加鑿管井，可增加出水量；又筒井開挖過深施工不易或不經濟，筒管井則比同樣深的筒井更經濟些。1956年河南省創制了一種鑿井方法，稱為“56”打井法。其井結構上部為8塊扇形磚砌筑，形成直徑為0.5米的小磚筒井，下部為木管管井。這種井取用幾層含水層，出水量大增。之后，筒管井又發展為水柜，即將筒井部分用大的集水坑代替，坑底再加鑿幾個管井。單個井又發展為井群，各井互相通聯，統一集中管理。

開鑿傳統土井的好處是很多的。土井主要開發淺層潛水，埋藏淺，雨水當年即能補給，一般不會產生地下水漏斗區。開采潛水后降低了地下水位，能防止土壤返鹽，達到改良鹽堿土的目的。目前采取井、渠結合，或井與渠、坑塘結合，河道節制閘、深渠與淺井結合等方式。如在枯水季節利用淺井，提取地下水灌溉農田，降低地下水位，騰空“地下水庫”庫容；汛期豐水季節，通過渠道引水灌溉和蓄水側滲，補給“地下水庫”水量。人們已認識到解決華北平原土壤鹽堿化的主要途徑是井渠結合的方法，該地區的灌溉抗旱，也形成以井灌為主，井渠結合的方式。

關于提取井水的工具，群眾也運用傳統汲水工具的工作原理，演化和革新出一些簡易的汲具。如拉水井，其原理與古代渴烏利用筒內形成真空，產生壓強差汲水相同。其制作簡易靈巧：用一根長約八、九米的八號鐵絲，一端接一小小的活塞，塞入一直徑約30毫米的塑料管內，管的下端塞一木制進水活門，上端將露在管外的鐵絲彎成鉤形，然后將塑料管裝入打入地下的外井管里，一個拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部費用僅50元（1993年價）左右[27]。由于打井簡便，取水方便，不花水錢，所以拉水井在一些地區推廣開來，幾乎達到每戶一井，甚至一戶數井的程序，有些菜園、瓜地也建造了這種井。

四、傳統圩田水利和海塘工程技術的繼承和發展唐后期至五代吳越時期，太湖平原已形成縱橫塘浦交加圩圩相接的水網圩田系統，皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后，圩田建設更加興盛，并發展至長江中游兩湖平原、鄱陽湖平原和珠江三角洲等地區，更加講究圩田修筑方法，提出“筑堤、浚河、置閘”是筑圩的三項基本技術要素，“缺一不可”[28]。又出現了分區分級控制和聯圩并圩等圩區治理技術。這些卓越的技術經驗在當今得到進一步的繼承和發揚。

太湖下游蘇州地區地勢低洼，歷史上修筑了大量的圩田。建國后，蘇州地區在繼承前人技術經驗的基礎上，總結出圩區治理的“四分開，兩控制”原則，即內外分開、高低分開、排灌分開、水旱分開，控制溝港水位、控制地下水位，以全面解決洪、澇、旱、漬各方面的問題。許多圩子和圩區治理時皆遵循這一技術原則。如蘇州地區昆山縣同心圩由低洼低產圩田改變成高產穩產農田，重要的就是正確實行了“四分開，兩控制”的水利技術原則。同心圩圩形長方，南北長3.5公里，東西平均寬1.8公里，總面積6.3平方公里（9380畝），其中耕地面積6300畝。該圩是1958年由許多零散小圩聯并而成，聯并前的各個小圩圩岸單薄，河網零亂，田塊碎小，土壤板結，抗洪澇能力低。聯圩時，加高培厚圩堤，同時開挖了一條長3.5公里的中心河。之后又整治圩內水系，發展機電排灌，田間深埋排水暗管，按“四分開，兩控制”原則進行整治[29]，提高了抗洪排澇能力，特別是地下排水技術，突破了傳統圩田水利技術，具有很大的創造性。這項技術70年代被江蘇省水利廳加以推廣。到90年代，低洼圩區治理從聯圩并圩，利用老河網，已發展到以治理澇漬為主，實行高筑圩，雙配套（閘站），四分開（內外分開、高低分開、灌排分開、水旱分開），三控制（控制內河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量）。一些條件好的圩區，發展田間“三暗”工程，進行暗灌、暗排、暗降，為農業的高產創造了基本條件。于是“四分開，三控制”也成為其他圩區治理的基本技術原則。我國東南沿海很早就修筑海塘工程，以防御海潮的侵襲，保護農田和城鎮的安全，江浙海塘是修筑的重點地段。東漢時已在錢唐縣建防海大塘，三國時孫吳在金山筑咸潮塘，唐代時已在江浙沿海建成系統海塘工程，五代至明清頻繁地興修海塘，不斷改進海塘結構。五代以前所筑海塘都是土塘，之后海塘結構從土塘逐步發展到竹籠木樁塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、魚鱗石塘等，每一類海塘結構又有多種型式，以適應不同的潮勢和土質，同時還修筑了護塘、護灘和挑溜工程。

目前江浙海塘，仍有土塘、各種柴塘和石塘，有些是清代一直沿用到現在，清代修建的條塊石塘和魚鱗石塘，“到目前浙西海塘尚有約80公里，仍屹立海濱”[30]。建國后繼承了“魚鱗石塘”這種型式，在材料等方面加以改進，建成“新魚鱗石塘”。如1955年在海寧縣建筑的“新魚鱗石塘”，塘身上部采用水泥沙漿砌條石，下部采用水泥沙漿混凝土塊，塘頂蓋面石和塘底蓋樁石均為混凝土塊，基樁采用鋼筋混凝土樁，這樣的海塘工程更能抵御洶涌的海潮沖激。在海鹽、海寧、平湖、紹興等地也修筑了一些不同型式的“新魚鱗石塘”[31]。可見結構堅固、耐久的“魚鱗石塘”，今后仍是一種可繼續采用的較好的海塘結構型式。此外，還可借鑒傳統的海塘工程設計技術思想，如根據不同的海岸地質和動力條件，因地制宜采用各種不同的海塘工程結構，使海塘工程更加牢固耐久。

總之，我國在數千年修建灌溉工程的實踐中，創造了眾多的水利工程類型和卓越的灌溉工程技術經驗，體現了我國勞動人民杰出的智慧。這些傳統的工程和技術是適合我國各地的自然、地理條件的，體現了因地制宜的原則，所以具有很強的繼承性。從工程類型來看，大致北方多興修引渠灌溉工程；南方的山丘區以蓄水塘壩為主，低洼平原以水網圩田為主，沿海則修筑海塘、堰閘等拒咸蓄淡工程；江淮地區位于南北過渡地帶，多修建陂渠串聯工程。北方還發展井灌，新疆修筑坎兒井等。這些多樣的灌溉工程類型經歷了數千年的實踐檢驗，具有強盛持久的生命力。又傳統灌溉工程多利用當地具有的土、石、木等建筑材料，這些材料經濟適用，施工技術群眾易于掌握，現今各地在修建灌溉工程時仍較多采用。不少傳統灌溉工程技術內涵豐富，具有合理性和科學性，在現今仍能吸收利用，有的甚至能解決技術難題。自古以來工程技術隨著社會的發展不斷進步，同一個技術在以往的基礎上逐步提高，應用范圍擴大，還常出現創新技術。我們要總結工程技術發展的規跡，尤其要重視探討傳統工程技術思想，如灌溉工程規劃思想、設計思想、水利家的治水思想，水利著作中的水利理論認識，及人們對技術發展內部規律的認識等，這些思想往往能給我們以重要的啟迪和借鑒作用。例如都江堰的系統工程規劃設計思想，北方多沙河水土資源利用的設計思想，區域治水規劃思想等都是前人給我們留下的珍貴遺產，需要繼續發揚光大。此外，傳統工程技術具有簡便、經濟、實用等諸多優點，我們應吸取其精華，用現代技術改造其不足的方面。如新疆坎兒井，具有能自流灌溉，不用提水工具；水質優良，水流穩定；冬季不封凍，可供全年灌溉和飲用；施工設備簡單，農戶易于操作；水行地下，能減少蒸發和避免風沙的侵襲等優點。但其開挖和維修工程量大，工作環境艱苦，費時費人力，目前掌握此技術的人員已經很少了。所以要改進坎兒井的挖掘技術，采用機械挖進提升設備，改善勞動條件，加強對坎兒井的管理和維護，使之發揮更大的作用。建國初期，吐魯番地區的吐、鄯、托三縣幾乎全靠坎兒井及泉水灌溉，后來修建了防滲渠道、小型水庫和機井等水利工程。目前吐魯番地區利用地表水3.88億立米，利用地下水9.94億立米，總的用水量增了幾億立米，但坎兒井水和泉水的水量都顯著減少了，代替它們的是每年用機井提取利用地下水四至五億立米，原來不花錢的泉水和坎兒井水，現在變成了要支付電費和油費的機井水。故有人主張要大搞坎兒井的維修和改建工程，并把它作為今后該地區水利建設的主攻方向[32]。所以我們要認真地總結傳統灌溉工程技術，使之與現代技術相結合，從而在水利建設中發揮更大的作用。

注釋：

[1]《中國水利》2001年第9期“陜西水利建設”，“新疆水利建設”。[2]鄒廣榮《我國農田水利建設四十年來的成就》，《水利水電技術》1989年第9期[3]古傳慶：《山灣塘的由來》，《四川水利》1997年第6期。[4]詳見張芳：《中國古代淮河、漢水流域陂渠串聯工程技術》，《中國農史》2000年第1期。[5]《淮河紀行》，上海教育出版社，1985年。[6]徐文開：《我國最大的淡水湖——鄱陽湖》，《水利史志專刊》1992年第1期。[7]張天真：《中國水利與環境》，科學出版社，1990年。[8]都江堰管理局《都江堰》，水利電力出版社，1986年。以下出處同。[9]賀珍《我國的壩土建設》，《中國水利》1990年第1期[10]范瑱《民間過水土壩趙家閘》，《中國水利》1990年第3期[11]《元史》卷66《河渠志三》稱：元至正十一年（1351）賈魯堵筑黃河白茅堤決口時，“作西埽者，夏人水工，征自靈武。”[12]詳見《草土圍堰施工方法與經驗》，《寧夏水利科技·寧夏水利史志專輯（一）》1983年第1期。[13]榪槎：用竹繩將三根圓木捆綁成鼎足形，成為支架，中設平臺，臺上置石塊，保持穩定。應用時以多個支架排列成行，在迎水面上架系橫木及豎木，外置竹席，并加培粘土，即可起擋水作用。開堰時只要砍斷捆綁榪腦頂上的竹繩，并用大繩拉倒，榪槎就自行解體。[14]竹籠：用竹篾編制成直徑0.6米，長10米的籠（標準籠），籠內裝滿卵石。[15]樁工：在基礎打入木樁，如卵石灘打樁困難，則采用挖坑栽樁的辦法，以保護岸腳和建筑物。[16]羊圈：一般在3—4米見方的木框內填石，用于水流湍急處作護岸基腳和堰壩的基礎。[17]都江堰管理局：《都江堰》，水利電力出版社，1986年，104-111頁[18]《我國渠道防滲主要襯砌形式簡介》，《水利水電技術》1979年第3期[19]劉世清：《陶管在灌溉輸水中的應用》，《農田水利與小水電》1986年第2期[20]河南省水利廳辦公室整理：《介紹河南省偃師縣東寺莊社的地下渠道灌溉網》，《水利化經驗選集》，科學普及出版社，1959年。[21]滕流慧、聶建平：《我國節水灌溉技術的現狀與發展前景》，《水利水電技術》1997年第3期[22]徐國榮、羅頂明：《清嘉慶年間的石質倒虹管》，《四川水利》1986年第5期[23]張惟：《關于利用多泥沙河流發展引洪淤灌的幾個問題》，《水利水電技術》1983年第9期；辛樹幟等《中國水土保持概論》，農業出版社，1982年。[24]侯文渠：《關于丘陵地區改造老式塘壩的幾點意義》，《安徽水利科技》1980年第3期。[25]涂興文：《黃河流域澇池塘壩的歷史發展》，《黃河史志資料》1993年第1期。[26]左振民：《坑塘建設是治理旱、澇、堿的有效途徑》，《水利水電技術》1983年第2期。[27]周昕：《論傳統農機具在當代農業生產中的地位和作用》，《中國農史》1995年第2期。[28][元]任仁發：《浙西水利議答錄》；[明]顧炎武：《天下郡國利病書》卷17《江南五》。[29]朱正文：《低洼圩田噸糧田建設中的水利措施——四分開兩控制》，《水利水電技術》1979年第7期[30]江蘇省水利廳、水利學會：《中國古代太湖水利技術成就·海塘工程》，《江蘇水利科技》1983年第2期。[31]黃宗壁：《魚鱗石塘的結構及其影響》，載《太湖水利史論文集》，1986年。[32]唐其釗：《新疆水資源的開發和利用》，《新疆水利科技》1984年第2期。