中国水利科学技术史5

➢这时，自海滦河水系可以经黄河、汴各河至杭州一带； ➢已形成了早期的京杭水道
➢三国魏黄初年间（220~226年），在 淮河支流颖水、汝水流域开贾侯渠 ➢在召陵开讨虏渠
➢吴赤乌八年（245年），自句容东南至 丹阳县南开破岗渎 ➢沿程修筑14座堰埭，用以平水、蓄水 ➢是见于记载最早的渠化建筑物，是早期 的升船机
➢鸿沟向南通淮水北岸各支流，向东通 泗水，又可经济水向东通航，形成了一 个水运网
➢战国时期的邗沟和鸿沟把黄河和淮河、 长江沟通起来，为全国范围的水道交通 网的形成，奠定了初步的基础
➢据《史记·河渠志》记载，当时汉水和 云梦泽一带，三江五湖之间，山东半岛 的淄水和济水之间以及成都平原上都有 通航和灌溉两用的水道
京杭大运河工程开通，在五百年左右的 时间里，一直是南北交通的大动脉
运河发展规模变化
➢古代运河的规模由当地运河，跨水系运 河，发展到横跨东西，纵贯南北的大运河
➢春秋时期的运河工程几十里，百把里 ➢秦汉时期，一次工程就开凿几百里 ➢隋唐时期开凿总长度上千里 ➢京杭大运河，全长达三千余里，成为世 界上最长的人工运河
建安九年（204年），自黄河向北开白 沟，后又开平虏渠、泉州渠连通海河各支 流，又向东开新河通滦河
平虏渠、泉州渠、新河连起来大致平行于 渤海岸，可避免海上行船的风险
建安十八年（213年），曹操开利漕渠，自 邺城至馆陶南通白沟
➢魏景初二年（238年），司马懿开鲁口 渠，在今饶阳县附近沟通滹沱河和泒水
➢主要是发现并利用了兴安河谷地带引 水方便的地理条件
兴安地处五岭山脉的越城岭与都庞岭之间， 是湘、漓二江上源的河谷地带和分水岭，湘 江北去，漓水南流
湘江上游海阳河，发源于广西灵川县海阳 山（今海洋山），由南向北流 至兴安县城附近，称为湘江，再向东北流 经洞庭湖而汇入长江
漓江发源于兴安县帽儿山南六洞河，由北 向南流 至司门前与黄柏江、川江汇合称大溶江 至大溶江镇附近与灵河汇合，称漓江 再汇合其他支流经梧州而入西江
➢这个时期的运河都是人工沟通自然河 流和湖泊的水道所形成的，开挖的长度 并不长
秦汉时期人工运河的发展 ➢灵渠 ➢关中漕渠 ➢褒斜道
➢公元前221年，秦始皇为了开发岭南地 区，命监御史禄或监禄主持开凿的一条 沟通湘江和漓江的人工运河
➢灵渠，又名秦凿渠，或称陡河，已有 2200多年历史 ➢全长60余里，建于秦始皇三十三年（公 元前二一四年）
➢灵渠航道以灵巧著称，堪为历代 的典范
➢灵渠成为古代历史上沟通内陆与东 南沿海地区的一条重要水上通道
➢汉朝定都关中，黄河航运是王朝转输 的重要经济命脉
➢渭河自咸阳以东过于曲流发育，影响 漕运
➢大司农郑当时建议，开凿一条顺直人 工渠道（关中漕渠），即可以缩短里 程又能灌溉农田
➢漕渠起自黄河风陵渡经陕西华阴、华 县、渭南、临潼，过长安直抵昆明池
➢运河：人工开挖的通航水道
➢运河的作用：（1）是沟通不同河流、 水系和海洋，以缩短运输路程； ➢（2）联接重要城镇或工矿企业，把航 道直接延伸至货流据点 ➢（3）绕避天然水域中险滩等航行障碍
古代运河工程概况
➢中国最早利用天然水道通航，就是 “刳 木为舟，剡木为楫。”（《易·系辞下》）
➢西周以后，人工运渠开始出现 ➢战国时期，人工运河十分发达
➢运道南起扬州，北至淮安，沟通江淮， 长约三百里，把前代改建过的邗沟加深拓 宽
➢大业元年（公元605年），隋炀帝开挖 通济渠的时候，再次疏导邗沟； ➢山阳渎经过一段淮河与通济渠相连， 使黄河、淮河与长江沟通，成为运河的 重要组成部分
运河工程技术变化
➢从平原运渠发展到翻山越岭的闸河 ➢从引清水源的运河到利用浑水源的运河 ➢从无闸运河到设陡门、置闸、梯级船闸 以及设调节水库
➢工程技术从简单到复杂，从原始到较 高级发展
春秋战国与秦汉时期的人工运河 ➢春秋战国时期航运工程的初创 ➢秦汉时期人工运河的发展
春秋战国时期航运工程的初创
➢春秋晚期至战国时期，人类对航道的 利用开始发展为综合性的开发治理。人 工航道应运相继出现
➢陈蔡运河：历史记载最早的一条人工运 河
沟通陈国的沙水与蔡国的汝水。具体地理位 置不可考，运河也并不宽大
➢邗沟：是吴国开凿的沟通长江、淮河 的第一条人工运河
➢邗沟的开凿表明，水运发展到沟通 流域间水系的阶段
➢史载，吴王夫差为北上中原与齐国争 雄，在公元前486年组织人力开挖邗沟
➢同年秦始皇在岭南地区设下桂林、南 海、象郡三郡，一个以咸阳为首都的封 建大国形成了
➢大国疆域：东至大海，西至甘青高原， 南至岭南，北至河套、阴山、辽东
➢灵渠不仅是征服战争的胜利，还扩大 了我国的内河航运网络
秦汉时期人工运河的发展 ➢灵渠 ➢关中漕渠 ➢褒斜道
➢修建灵渠的原因 ➢灵渠在水利技术上的成就 ➢灵渠的结构
隋代南北运河主要干线的开凿
➢（一）广通渠 ：隋文帝杨坚于开皇四 年（584年）命有名的工程专家宇文恺率 水工凿渠 ➢引渭水自大兴城，傍南山至潼关接黄河 ➢名曰“广通渠”，“转运通利，关内赖 之” ➢广通渠使用达七八十年之久
➢（二）山阳渎：它是大运河工程中接通 江淮航道最早的一段。在今扬州附近
➢《隋书·高祖纪》载：开皇七年（公元 587年）“于扬州开山阳渎以通运漕。”
➢南渠首段有泄水天平二处，飞来石附 近的叫大泄水天平；兴安城马嘶桥下 的叫小泄水天平
➢泄水天平是渠道的溢洪道，可以宣泄 由山涧进入渠道的多余水量，保证渠道 安全
➢开凿南渠，解决了海阳河与漓江的通 航问题
天平
➢北渠：是连接湘江和漓江的一段航道， 全长约四公里
➢北渠自分水塘向北蜿蜒于湘江故道之 旁，至洲子山村附近复入湘江
➢东汉初年，由都城洛阳开阳渠经洛 水入黄河和汴河相连接
魏晋南北朝的运河开凿与隋唐大运河 ➢魏晋南北朝时期人工运河的成就 ➢隋唐大运河的兴建与航运的发展
魏晋南北朝时期人工运河的成就
➢这一时期，水上交通运输成为军事斗 争的重要手段
➢东汉献帝时，曹操向北方用兵，开凿了 一系列运河，沟通黄、海、滦各河流域
➢天平的作用主要是拦截湘江上游来水， 抬高湘江水位，减少南渠过分水岭段的 开凿量； ➢枯水时可以保持南渠、北渠的通航水 深； ➢洪水暴发，渠道不能容纳时，可以过 天平泄入湘江故道
➢大小天平采用“人”字形，是为了增 加天平的长度，提高泄水能力，并减轻 洪水对天平的压力
➢南渠：全长三十公里，人工开挖的是 分水塘至铁炉村附近五公里的一段。与 漓江的始安水相通
➢吴魏两国军事争夺，常利用颖水、涡 水入淮，经东淝河至合肥，再由南淝河、 巢湖至长江
➢东晋南北朝时邗沟经多次整修，已有 自扬州至仪征的分支
➢江南的运河，主要是萧梁时开上容渎， 渎上建21座堰埭
➢这时宁波至杭州的浙东运河也已形成
隋唐大运河的兴建与航运的发展
➢隋代仅用六年（公元605~610年）的 时间，建成了沟通长江、淮河、黄河、 海河四大水系，全长二千五百多公里的 大运河 ➢这是我国历史上也是世界史上规模最 大的人工运河之一
➢汉武帝时，出现了可载重500斛~700 斛的船只。漕运数量猛增到400万石， 最高年限曾达600万石
➢是沟通汉江支流褒水和渭河支流斜水 的运道
➢褒水、斜水都发源于秦岭，褒水在秦岭 以南，斜水在秦岭以北； ➢源头相距只有一百多里，是巴蜀和汉中 等地通往关中平原的捷径
➢运道开通，南阳等地物资，可经汉江 支流，至南郑褒谷口，再经褒水、褒斜 道一段陆运而入斜水，下渭河，就可安 全到达长安
➢灵渠有一个完整的工程体系：包括大小 天平、铧嘴、南渠、北渠、泄水天平、 秦堤和斗门等工程设施
➢大小天平和铧嘴，位于分水塘，是截 水分水、引湘入漓的重要工程
➢铧嘴：把海阳河来水分成二股，一股 经南渠流入漓江，一股经北渠流入湘江 ➢大致是三分入漓，七分归湘 ➢作用是以利舟楫航运、水利灌溉
➢大小天平：呈“人”字形，全用巨石 砌成。靠近南渠一侧的叫小天平，长一 百二十米；靠近北渠一侧的叫大太平， 长三百八十米
➢夫差两次组织开凿运河，均巧妙地利 用了江淮间和黄淮间的天然河道、湖泊 沼泽，稍加修整使之串通起来
➢公元前361年，邗沟同魏国在北边开凿 的一条沟通黄河与淮河的人工航道—— 鸿沟联通而又一次延伸
➢江、淮、河、济古代四大水系被这条 运河沟通在一起，形成了航道交通网
➢鸿沟：战国中期，自公元前361年开始， 魏惠王开凿； ➢古代最早沟通黄河和淮河的人工运河。 后又称狼荡渠
这一时期可从北边的滦河乘船直通南边的 珠江
➢三、东西大动脉形成期，这主要是隋唐 时期
隋、唐定都长安，经济取自江南。唐代加 强对东北边疆的控制
隋、唐都着力加强东西水运。隋唐王朝形成 了由西而东南和东北的大动脉
➢四、南北大动脉发展期，这主要是元、 明、清时期
元代定都北京，使水运工程发展的重点 转向南北水道的加强
➢这是中国历史上第一次把同一纬度、东 西流向的天然河流用南北流向的人工运 河连接起来
➢使长江流域和淮河流域两大经济区通 过邗沟联为一体
➢荷水：公元前482年，吴国将邗沟向北 延伸，连接淮河以北的水系，沟通了济水 和泗水
➢从今定陶县东北的古荷泽引水东流， 至今鱼台县北注入古泗水
➢这条人工河一直伸到黄河流域的南部， 从而使淮河和黄河间也实现了通航
➢一、大江大河下游发展期，这主要是春 秋战国时期
人工运河出现在长江、黄河、淮河的下游
➢二、向南向北发展期，这主要是秦汉 时期
秦汉王朝完善了江、淮、河、济之间的 水运运输
更重要的是把水运网向南北扩展
秦国开凿灵渠，把湘江水系和漓江水系连 接起来
东汉末，曹操向北开凿了一系列运河，打 通了黄河与海河、滦河水系之间的联系
➢秦以后，人工运河朝着跨流域，长距 离的方向发展
➢运河工程的大发展，促进了水利科学 技术的深入发展
古代开渠技术、闸坝工程技术、水源 开发技术都上升到一个新的水平
古代运河工程的发展阶段和特点
➢中国由于水系多为东西方向，所以人工 运河多为南北方向
➢运河分布区域，经历了由局部地区到形 成全国四通八达的水运网的发展过程 ➢大致有以下四个时期：
➢工程于西汉元狩二年至六年（公元前 121年~117年），由张汤父子主持进行 了施工
➢工程包括褒水、斜水等河流的航道整 治和陆路车道的开凿
➢工程完工后，因水中多礁石，水流湍 急，不能行船。但陆路终于开通
➢西汉时，可自长安经漕渠，黄河至 今郑州北入浪荡渠（即鸿沟）、古汴 水（也称汴河）、通泗水、淮河，经 邗沟通长江，再经太湖流域诸水道， 可直至今杭州一带，已形成了西北至 东南的大运河； ➢还可以由长江过灵渠南通广州
➢北渠落差多达八米，开挖时采取了曲 折迂回的线路
➢斗门：是用巨石在渠道两旁筑成的两 座半圆形的建筑物
➢作用是当来水量小于行舟的需要，关 闭斗门以蓄水增加水深。使灵渠在枯水 期也能全线畅通
➢灵渠斗门曾被誉为是世界船闸之父
➢秦堤：是指南渠自南斗门（小天平终 点）至兴安县城东的一段渠堤，长约二 公里
➢作用是保护南堤首段不受湘江故道洪 水的影响
兴安：湘江有一条小支流叫双女井溪，漓江 支流灵河有一条小支流叫始安水
两河相距仅越二公里，水位差不过数米， 中间的小分水岭宽仅三百米至五百米，相对 高度只有二、三十米
灵渠先是在兴安县城东南五里龙王庙山下 的分水塘，筑坝拦截海阳河，挖通太史庙山 开南渠引始安水入漓江，开北渠通湘江， 沟通了湘漓二江
➢灵渠全长约60里，由人工开挖的有10 余里，4/5的河道利用了始安水这条天 然水道
➢鸿沟经秦、汉、魏、晋、南北朝，一 直是黄淮间主要水运通道之一
➢鸿沟在今河南省荥阳北引黄河水； ➢东经中牟北，开封北而折向南； ➢经尉氏东、太康西、淮阳，分为两支： ➢南入颖河，东入岁水，二者皆入淮河
➢中途在开封东分水入汳水（即后来的古汴 水），又南分水入睢水，都流入泗水通淮； ➢再南又分水东入涡水直接通淮河，形成了 黄淮之间的水运交通网
➢修建灵渠的原因 ➢灵渠在水利技术上的成就 ➢灵渠的结构
➢两千多年前，始皇发兵五十万，展开 了历史上有名的“秦戍五岭”的征服战 争 ➢但战争召到失败，始皇分析后认为， 最大的原因是岭南交通不便，战争所需 的军粮无法及时供给
➢始皇派监御史禄，在广西兴安县境内， 利用这里特殊的地形，开挖运河
➢公元前214年，灵渠开通连接了湘江和 漓江，沟通了长江水系与珠江水系