中國(guó)科學(xué)技術(shù)史第四章水利工程的設(shè)計(jì)與施工

1、第四章 水利工程的設(shè)計(jì)與施工第一節(jié) 土方施工技術(shù)水利工程中的土方施工是最古老的施工技術(shù)，應(yīng)用也最為普遍，直至當(dāng)代依然如此。土方施工大體可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是開(kāi)挖和疏浚；另一類(lèi)是填筑。一 土方開(kāi)挖與疏浚元代末年歐陽(yáng)玄在《至正河防記》中總結(jié)治河的主要工作說(shuō)：“治河一也，有疏，有浚，有塞，三者并焉。釃(分)河之流因而導(dǎo)之謂之疏；去河之淤因而深之謂之浚；抑河之暴因而扼之謂之塞?！彼f(shuō)的浚即今之開(kāi)挖與疏浚河道，是土方工程的主要內(nèi)容之一。水利開(kāi)挖疏浚

2、工作可追溯至五帝時(shí)代。相傳帝顓頊(原始公社末期)一個(gè)叫作臺(tái)駘的大臣有成功的治水業(yè)績(jī)，并由于治水的成功，顯著地改善了今天汾水流域的社會(huì)發(fā)展環(huán)境，并因而得到帝顓頊的嘉獎(jiǎng)。臺(tái)駘的主要水利業(yè)績(jī)是“宣汾、洮，障大澤，以處大原(今太原一帶)”①。宣即疏通，包括開(kāi)挖和疏浚河道，以使汾水和另一條洮水順暢地宣泄。禹時(shí)治水也以疏導(dǎo)為主要方略，當(dāng)時(shí)所使用的工具，大都是石鏟和裝土的畚②。對(duì)土方作業(yè)技術(shù)的總結(jié)，留傳下來(lái)的以宋代的最早。 (一)太湖塘浦疏浚與

3、蘧篨塘施工太湖下游地區(qū)東臨大海，為地勢(shì)平衍的水網(wǎng)區(qū)。唐代以前本區(qū)蓄水湖泊和泄水塘浦遍布，很少澇災(zāi)發(fā)生。至唐末五代，圩田開(kāi)發(fā)漸多，出現(xiàn)了排水困難的情況和有針對(duì)性的疏浚措施。l，太湖塘浦疏浚吳越錢(qián)氏割據(jù)江南，為鞏固統(tǒng)治，注重水利建設(shè)。據(jù)《十國(guó)春秋?武肅王世家》記載：“天寶八年(915)置都水營(yíng)田使，以主水事。募卒為部，號(hào)曰撈淺軍，亦謂之撈清。命于太湖旁置撈清卒四部，凡七八千人，常為田事，治河筑堤?！奔窗烟拼鞴芩亩妓O(jiān)和營(yíng)田使合并為一，

4、把治水與治田結(jié)合起來(lái)，修建與管理維護(hù)并重，取得了較好的效果。北宋人對(duì)吳越的水利成績(jī)和北宋的水利問(wèn)題有“錢(qián)氏百年間，歲多豐稔，惟長(zhǎng)興中一遭水耳。暨納土之后，至于今日，其患始劇”③的評(píng)價(jià)。圖 4-1 籧篨筑塘法施工布置示意圖3．明代常熟縣塘浦疏浚施工技術(shù)與組織萬(wàn)歷年間常熟縣知縣耿桔重視農(nóng)田水利建設(shè)，曾著文《大興水利申》，載于《常熟水利全書(shū)》，對(duì)塘浦河道疏浚和圩堤建設(shè)有深入研究，并得到著名農(nóng)學(xué)家徐光啟(1562～1633)的高度評(píng)價(jià)，全文收入

5、《農(nóng)政全書(shū)》中。其中河道疏浚部分標(biāo)題為《開(kāi)河法》，共計(jì)9 條，簡(jiǎn)介如下：(1)照田起夫，量工給食：以往常熟水利都是當(dāng)?shù)嘏晒?，依照近水、遠(yuǎn)水、不得水和田地在 10 畝以下者分作四等并相應(yīng)派工。但劃定等別往往被地主操縱，于是上戶(hù)挪為中戶(hù)，中戶(hù)挪為下戶(hù)，近利者挪為遠(yuǎn)利，以至下層百姓出工多，受益少。耿桔認(rèn)為，常熟地方農(nóng)田無(wú)不得利于水利，不必分等，全部照田起夫，從而避免了流弊。① 胡道靜，《新校正夢(mèng)溪筆談》卷 13，中華書(shū)局，1957 年，第 1