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摘要:水文明史是古代人类文明水平的重要标志。黄河流域、尼罗河流域、两河流域和印度河流域是世界四大文明古国的发祥地。起源于黄河流域的中华水文明是世界水文明的重要组成部分。世界上其他一些国家，有的疆域狭小或者自然条件简陋，有的尽管自然条件优越但历史较短，有的历史悠久但记载不多，所以就水文明而言，整个欧美只能和中国相提并论。中国的水文明史非常丰富，一流的工程，一流的技术，一流的理论，一流的科学家，可以代表当时世界的先进水平。

关键词:水文明现状

水文明史是古代人类文明水平的重要标志。黄河流域、尼罗河流域、两河流域和印度河流域是世界四大文明古国的发祥地。起源于黄河流域的中华水文明是世界水文明的重要组成部分。世界上其他一些国家，有的疆域狭小或者自然条件简陋，有的尽管自然条件优越但历史较短，有的历史悠久但记载不多，所以就水文明而言，整个欧美只能和中国相提并论。中国的水文明史非常丰富，一流的工程，一流的技术，一流的理论，一流的科学家，可以代表当时世界的先进水平。

一流的工程

都江堰灌溉系统

都江堰是世界上最长的无坝引水工程。地处闽江冲积平原顶点，可自流灌溉数千万亩，具有供水航运优势。始建于秦末年(约前255 ~ 251年)，李冰主持修建。

都江堰是一座自然与人工相结合的水利枢纽。包括余醉(分为岷江为内外江)、沙飞堰(分流减沙，水大时会自行决口)、宝口(现宽20米，高40米，断面有个小肚子)、百丈堤、人字堤、金刚堤等。，一般能保证小时内水量充足，水量大时灌区不会被淹。都江堰工程之精彩，世所罕见，中外水利专家无不赞叹其精巧。它能历久不衰，与其简单合理有关，也与其有一套科学的管理措施有关。更重要的是，它成为了一种传承文化的载体，古往今来人们对它格外关注。

黄河大堤

黄河大堤的修建可以追溯到史前的共工年。战国时期，沿河诸侯国在各自的领土上修筑堤防，为系统的堤防奠定了基础。东汉王景治河后，新堤成体系，直抵海口，长达千余里。黄河夺淮时期，在黄河下游形成了世界上最多的堤防体系，包括远堤、连堤、格堤、月堤、子堤、堤、刺堤、截堤。这就是我们今天在地图上还能看到的“明清黄河故道”。

现在的黄河大堤类似于明清时期的旧路，是1855年通瓦室改道后逐渐形成的。从郑州桃花峪到山东利津河口，河道长767公里，河道两岸堤防及其他相关堤防长1583公里，一般顶宽9 ~ 12米，高10 ~ 14米，底宽几十米甚至上百米。人们形象地称它为“水上长城”。黄河大堤被认为是维护东方文明的代表性工程。

京杭运河

京杭运河长约1800公里，是世界上最长的人工运河。在铁路出现之前的500年里，它一直是中国保持国家政治稳定和南北经济交流的生命线。京杭运河是在历代运河工程的基础上扩建而成的。最早的一段叫汉沟，是公元前486年砍的。隋朝开通了大运河，曲折地连接了北京和杭州。现有路线上最关键的工程建于元代。1293全线贯通，1688基本定型。

京杭运河横跨长江、黄河、淮河、海河，穿越山东地垒。由于地势起伏，水资源缺乏，运河沿岸设置了大量陡直的闸门、船闸、水箱和水库，涉及复杂的水力技术和泥沙工程技术，备受中外学者推崇。

洪泽湖

洪泽湖是中国第四大淡水湖，也是世界上最大、最古老的人工平原水库。

目前洪泽湖水位13米时，面积2350平方公里，库容42亿立方米。洪水位17米时，湖滨圩区被破坏，最大水面4345平方公里，库容176亿立方米。它拦蓄淮河，为苏北2000万人口和3000万亩土地提供防洪屏障和灌溉水源。

洪泽湖大堤是一座均质土坝，它的前身叫高家堰。在1578大修时，高家岩只有4米高，60里长左右。为提高淮河水位，大堤已加高至约10米，最大堤长67.25公里。始建于1580，临水砌石墙一度长达60.1km，竖向高度7 ~ 10m。它坚固耐用，犹如水上长城，极为壮观。现在因为风浪的原因，大部分都改造成缓坡迎水了。

海堤

海堤是抵御潮汐和台风的堤防，广泛分布于东南沿海地区。钱塘江北岸的浙西海塘是历史最悠久、规模最大、技术最先进的海塘。

浙西海塘出现于秦汉时期，最初是土塘；宋代石塘的营造与修复；明清时改为石塘。许多清代的海堤经过改造后仍在发挥作用。

古海堤之大，世所罕见。江苏、浙江等地的主要海堤总长约935公里。明清时期，鱼鳞为大石池，高约6米；基础挤密桩和夯实混凝土；石头之间的接缝用油灰或糯米汁填实，用铁锹(蝴蝶铁)钉牢。因为海堤在保护沿海经济发展方面有着不可替代的作用，历代都不遗余力，不惜物力。据文献统计，公元713年至1780年间，有35项大型工程，工人超过10000人，池塘超过1000米，小型工程更是不计其数。但国外同期类似项目的记录还不多见。

湖滨地区的防护堤

圩，又称圩、元，是在水域附近修筑环形堤防而形成的封闭的生产活动区。防洪排涝和引水灌溉是这类工程的主要功能。因此，在堤防上修建水闸涵洞，在圩区修建排灌渠。

堤防自古以来就是开发湖区和沿江地区的主要工程措施。唐宋至明清时期，圩田在南方河流中下游平原地区大量兴起，并不断发展。小的圩田几十亩，最大的可达20万亩，往往几十块甚至上百块圩田连成一片。汤浦、江南、洞庭湖、鄱阳湖、珠江三角洲都有著名的圩田。由于筑堤兴修水利为基础，这些地区后来成为中国农业经济最发达的地区。

一流的技术

水坝工人

在古代，挡水坝有许多名称，如坝、堰、坝、堤、堤、塘、池等。，广泛分布于我国主要水系的干支流。中国的水坝工程历史悠久，如安徽省的邵北水库，建于公元前598年至公元前591年，是现存最早的蓄水工程。

古代筑坝工程类型齐全，因地制宜。从类型上看，有拦河坝和溢流坝；从材料上看，有土坝、木坝、砖坝、灰土坝、堆石坝、砌石坝、木笼堆石坝、竹笼堆石坝、桩基砌石砖衬夯土混合坝等。，而且设计施工都很科学。南北朝时期，浮山堰横跨淮河，高约32米，是当时世界上最高的大坝。浮山堰下游不远处的高家堰，历史悠久。明代改建为洪泽湖水库拦河坝，长约37公里(后延至67.25公里)，是当时世界上最长的大坝。

戴宫

建筑技术是中国液压技术的一项创造。工艺起源于先秦时期，技术成熟以宋代缫丝和清中叶的箱缫丝为代表。

一般缫丝是由若干个缫丝束按照一定的规则组合而成的。每一捆都用柳梢、稻草、芦苇等“软料”均匀铺开，碎石和土料层层压紧，套上大绳，最后像卷帘一样卷成捆。大水桶直径可达数尺，数千人同时用力搬动。

箱桶技术是在堤外铺设一排箱船，在船与堤之间铺设绳索，现场捆绑水桶，加土，逐层压下，直至到达河底。

工人种类繁多，使用灵活。就地取材，可在短时间内制成庞然大物，秸秆、草等“软材”柔韧易滑止淤，故常用于黄河等多泥沙河流的护岸、堵口等，对临时抢险和堵口截流特别有效。

堰坝和复式水闸

船闸的发明是我国古代航运工程技术的重要成就。我国船闸的发明经历了堰坝、戽闸、单闸、复闸等几个阶段。

在运河缺水地段，为了节约用水，最初的方法是每隔一段时间修建一个低坝拦河，称为堰或堤。

堰坝工程最晚出现在三国时期。堰的上下游坡度都很平缓，拖船可以沿着斜面过坝。拖带大船时，需要在两岸架设绞车，在堰面涂抹水生植物和淤泥进行润滑。这是最初的斜面升船机。

唐代运河上有许多斗门，即单门。还有“长江金斗门二支”的记载，好像是双门，不太清楚。宋人乔于公元984年创建的滁州西河第二斗门，开关交替，船过闸送。文献记载的非常详细清楚，是不折不扣的重门(也就是一把锁)。西河锁比欧洲同类锁早五六百年。

防洪工程

在中国古代的主要河流上出现了各种各样的防洪工程，其中最突出的是黄河。大约在公元前21世纪，在埃及和中国有一个传说，在尼罗河和黄河上建造了水坝以防止洪水。战国时期(公元前5世纪)，中国沿黄河筑堤防洪。在史书记载中，司马迁记载了公元前132年堵黄河口的著名工程。随后，公元前69年至公元前66年，在黄河下游开凿了三个急弯，修建了类似丁坝的护岸结构。宋代有堤防、木龙护岸、滑动护岸等护岸。在国外，德国莱茵河弯道切割项目是在1817年才立项的。到了唐代，中国在海河流域的永济运河(现为南运河的一段)以东开挖并缩减河道，增加了一条入海水道。永济运河以西利用大量洼地蓄滞洪，减轻了洪水压力，保证了航运。明代在潘继勋黄河下游修筑了由远堤、连堤、格堤组成的堤系。罗马湖、洪泽湖建成滞洪水库，黄河两岸修建了许多分洪溢流坝，使防洪从单一措施逐步发展到多种工程措施相结合的综合治理，从局部河段的治理逐步发展到流域的综合治理。许多河流，特别是黄河下游，已经形成了比较完整的防洪工程体系。水力机械和水提升工具

古代水力加工机械有水锤、水磨、排水器、水锤等。据记载，西汉时期就有水雉出现。东汉杜甫的诗发明了水排。南北朝时期，水磨和水台被广泛使用。关中水磨在唐代非常流行，这项技术传入西藏。宋元时期，水对水纺车问世。这是液压机械对手工业技术的一次重大变革。

据文献记载，中国早在2500 ~ 3000年前就开始使用橘子、卷扬机等提水工具。有人认为橘子的历史甚至可以追溯到3700年前。东汉时，毕兰发明了翻车机(也叫古龙水库)和敞车。从唐代开始，就有了畜力、风力、水力驱动的龙骨水库。

古埃及和古希腊几乎与中国同时使用吊带(类似于中国的橙子)提水。古希腊还出现了水泵(简单往复泵)、阿基米德螺旋管(简单螺旋泵)和波斯轮(蹼轮)等提水工具。

一流的理论

关杜梓第

先秦水利大发展中的科技结晶。强调消除水患，发展水利是治国的首要问题。在渠系规划中，将地表水分为干流、支流、季节性河流、支流、人工河流和湖泊等。，以便区别对待和利用。在设计方面，提出明渠坡度不宜太陡或太缓，宜为千分之一；初步总结了明渠流和有压流的运动规律和特点，针对水跃、弯道环流等破坏性水流，设计了渠系建筑物的合理形状和尺寸。在防洪工程中，指出:要设专人巡查修缮，秋冬准备，春季施工；堤防上要种植树木，保护好避风处；盐碱洼地要变成滞洪区等等。

《管子·杜笛》全文只有2000字，却反映了中国古代水利科技非常杰出，在世界文明发展史上占有很高的地位。

甲让三策

西汉贾让建议，治理黄河最好的办法是开辟蓄滞洪区，重新安置土地，实行宽堤距，禁止乱垦乱占和与水争地。他认为花费不多，却能维持千年，所以称之为上策。中间的政策是:开渠筑闸，设置水闸，干旱时开黄河水闸灌溉，洪水时开泄洪水闸杀水怒。这有三个好处:第一，淤地灌溉可以改良土壤；其次，变旱地为水田可以提高产量；第三，它可以发展航运。他认为这个计划花费最少，但不可能一劳永逸，只能持续几百年，所以称之为中国战略。最好的办法是维护老堤，增加高度和厚度。修修补补永无止境，所以被称为下策。

贾让的三策是后人对治河最重要的论述。贾珍运用经济比较的概念，批判了单纯的堤防政策，对后世的治水思想产生了深远的影响，被称为人类治水思想宝库中的明珠。

沉积理论

在泥沙理论方面，中国自古以来就保持着世界领先地位。

中国古代从战国到明清，凡是讲治河的，都讲泥沙。如《关第》中论述了弯道会引起河床冲淤的变化，张荣最早提出了利用水力冲沙的思想。尤其难能可贵的是，人们能够在实践中积极运用泥沙的理论知识解决泥沙问题。古代治沙主要有五种。第一类是上游水土保持。这是南宋时提出的。水土保持和防沙措施包括农业种植措施、山谷淤地坝、山洪淤地灌溉和淤地。相传，山洪淤积始于先秦时期。第二类是下游防砂。常用的治沙策略有五种:分水匀沙、治水攻沙、放淤固堤、分洪促淤、清排泥水。最典型的散水匀沙是清代海河水系的整治。明代潘继勋系统提出治水攻沙理论，在黄河下游大力实施“以堤治水，以水攻沙”，在黄淮交界处修建洪泽湖水库，“蓄清水，刷黄水，清浑水”。明末至清代，北方多沙河流上广泛实行淤地固堤、分洪排沙灌溉，并总结了系统的经验。第三类是淤地和淤灌。用淤泥和肥沃的土地耕作有着非常古老的起源。自然淤积可以追溯到史前，人工淤积已有上千年的历史。第四类是河道治沙。在古代，除了人工疏浚外，还通过改变河道的断面来冲沙或沉沙。如宋代在汴河上修筑窄窄的河堤防止淤积，通过沉砂池(湖)把泥水变成清水。第五类是沟壑治沙。明清时期有以分水治河，分沙肥田的治沙理论。

水文学

中国古代的水循环理论早在战国时期的《吕春秋》一书中就有记载。所谓“云气西游，所以突然，冬夏；水泉向东流，没日没夜……”准确反映了我国所处的陆地和海域水循环的客观规律。水文测试有着悠久的历史。考古发掘表明，李冰在战国时期就开始用都江堰工程的石像观测水位，其他地区也保存了历代的“水规”。自唐代以来，四川涪陵长江“白鹤梁”上就有枯水铭文(石鱼)。至于洪水标记或铭文，全国各地数不胜数。在雨量观测方面，秦朝有向中央报雨的制度；南宋数学家秦，也提出了用雨量计计算雨量和积雪的各种方法。清代故宫有一部降雨记录，按十二点记录了北京1724到1903的降水量，期间数据为174，昼夜连续。泥沙测量的起源也很古老。“一石水六斗泥”是先秦时期对黄河和泾河的共同认识。关于流速，宋代以平方英尺为单位测量河道的横截面，以水流的“湍”来定性描述流速，初步形成了流速的概念。在元代，一平方英尺称为“足”，以足计算的水量称为“水道”或“水直”。测量单位时间内通过某一断面的水流量的方法，是由清代康熙时期的黄晨提出的，同时代的康熙皇帝自己也做了更明确的描述:“先量水闸的宽度，再数一秒钟内流量的几何。”这是完全符合现代交通理念的。

古人早就总结了河流的盛衰。秦汉有“桃花水”“秋水”之称。北宋时，每个月的水涨潮落都有一个专有的名称，人们认为河水涨潮落有规律，所以命名为“忠信水”(守信之水)。到了明清时期，相信水的观念被“汛期”所取代，一直延续至今。快马报汛制度最迟始于16世纪。

中国古代的水文测验有着辉煌的历史和确凿的记录，以至于国内外专家谈起水文测验的历史，都会称之为埃及和中国。然而，中国古代水文学理论是定性而定量描述的，在测量工具、数学计算和模型试验方面没有得到发展，以至于在近代落后于西方。

水利文学

中国拥有世界上数量最多的古代水利文献。现存的水利专著有通史、专史、河道史、区域水利史、渠塘史、坝史等。，而且粗略估计有300多种。正史、政书、各种统志、方志、县志、地理书中也有大量的水利记载。再加上各种著作中对水利事迹的记载，字数在1亿以上。历史上最早的水利名著是《尚书·龚宇》，成书于战国时期(公元前480-222年)，记述了大禹治水的传说。水利科学最早的总结是《管子·都督》。中国第一部水利通史是《河渠史记》。中国第一部描述水系的专著是《水镜》，成书于公元220 ~ 232年。现存最早的河流工程技术专著是《河防通论》，写于1048。古代水利著作收藏最多的是《流水的金鉴》、《续流水的金鉴》、《续流水的金鉴》，从古到今1911年，共10多万字。其他著名的著作还有《治水蹄》、《河防一览》、《治河方略》。丰富的水利文献记载历史、论述理论、指导实践，对中国水文明的发展起到了至关重要的推动作用。

一流的水利科学家

李冰

李冰是战国时期的水利学家，都江堰的创始人。他还研究天文学和地理学。秦昭王末年(约公元前256年~公元前251年)，在四川省都江堰市岷江出口处负责修建都江堰工程，从而使川西平原富庶起来。据《华阳国志疏志》记载，李冰曾在都江堰安装过石水尺，是我国早期的水位观测设施。他还在今天的宜宾、乐山等地挖滩疏浚航道，修建了文井河(今重庆县西河)、穆白河(今邛崃县南河)、洛水河(今石婷河)、绵水河(今绵远河)等灌溉和航运工程，同时修了索桥，开了盐井。人们怀念他的成就，建造庙宇来纪念他们。北宋以后，流传着李冰的儿子李二郎帮助李冰治水的神话。

王静

东汉初(公元69年)，王景治河后，数百年间史书上几乎没有黄河水患的记载，于是就有了“王景治河千年”的说法。但不管是不是“千年不苦”，王静之真的为江湖贡献了很多。这次动用数十万人治理河道，从荥阳到海口绵延一千多里，其规模在古代是空前的。除了常规的疏浚和筑堤之外，其突出的措施是“十里筑水闸，使之更具吸引力”。王靖是“汊流法”(侧溢堰泄洪技术)的发明者，这也非常接近贾珍提出黄河“多加水闸分河”思想的时间(公元前6年左右)。因此，有学者推断，王靖部分地将贾让的中策设想变成了现实，采用了筑闸的技术来控制黄河的改道，至少在黄河和汴河的改道上是如此。许多学者认为，这也是王京治水成功的关键。王晶在黄河这样的大河上修建水闸，人工控制水流，这是人类水文明史上前所未有的创举，也是难得的财富。

郭守敬

郭守敬(1231-1316)是元代杰出的科学家。他擅长水利和天文历法计算，而且“匠心独运”。曾任水监，太史令。他在京杭运河山东段开通前夕，在宁夏河套地区、京冀豫地区、温泗河地区做了大量的勘探和勘测工作，提出了20多条水利建议，治理了数百条运河和水塘。

在元大都(今北京)附近，他主持重开金口河以分流永定河，并主持修建最终打通整条京杭运河的通惠河工程。郭守敬设计制造了20种天文仪器，进行了南北11000里、东西6000里的天文大地测量，完成了1280年的编年史。他最早提出了“海拔”的概念，比德国数学家高斯早了560多年。

潘继勋

潘继勋(1521-1595)是明代著名的治河专家。他四任“宰相之河”，主持治理黄河、淮河和运河，在治河理论和实践上取得了巨大成就。鉴于当时河势松散，他在徐州以下的黄河两岸筑堤，将河水拉回槽中，实现水沙夹击；堵住高家堰决口，加固高家堰大堤，逼淮水清口清黄；洪泽湖用于储存淮河洪水，并为运河供水。他还提出了利用黄河本身的冲淤规律加固堤防的措施。由他奠定基础的明清两河已经维持了300年。他的理论贡献主要有三点:①他把治沙上升到治理黄河方略的高度，实现了治理黄河方略从分水到治水、从单纯治水到重视治沙的转变。(2)提出并实施了解决黄河泥沙问题的三项措施，即抽水攻沙、蓄清水刷黄河、淤滩固堤。(3)他写了一本书《河防概论》，系统地总结和完善了一套堤防维护的制度和措施。后人评价说:“河道管理人员只要能记住他书中的一两句话，提出的措施就一定是上乘的。”

李仪祉

李仪祉(1882-1938)是我国近代著名的水利学家和教育家。他早年留学德国学习水利。1915回国后，在中国第一所水利学校——南京何海工程学院任教授、校长，后任陕西水利局局长、黄河水利委员会主席、总工程师。在陕西，他利用现代技术规划了“关中八会”灌区，并亲自参与修建了泾惠渠、罗惠渠和卫辉渠。1933年在天津创建中国第一水力实验室。李仪祉非常重视引进西方先进的水利技术。通过黄河、淮河和长江的治理规划，它将西方许多先进的水利科学技术引入中国，也培养了一大批近代水利人才。1931年发起成立中国第一个水利学术团体——中国水利工程学会，并当选会长，连任至逝世。

在近代历史上，中国古代的水文明在某些方面已经落后于西方。李仪祉是这一时期推动东西方水文明融合的代表人物之一。