精妙绝伦 中国古代著名水利工程盘点(组图)

通济堰大坝

浙江通济堰

通济堰大坝首创了拱坝形式,减少了水流对堰坝单位宽度的冲击力,使其具有较强的抗洪峰能力;拱坝还改变了水流方向,减轻了对堰坝护坡、溪岸的破坏。

“堰”是古代对一种水利工程的称谓。通济堰是一个以引灌为主,蓄泄兼备的水利工程。通济堰位于浙江省丽水市莲都区碧湖镇堰头村边,建于南朝萧梁天监四年(公元505年),距今已有1500年历史,是浙江省最古老的大型水利工程,1962年列为省级文保单位。2001年06月25日,通济堰作为南朝至清代古建筑,被国务院批准列入第五批全国重点文物保护单位名单。整个水利工程,连同碑刻,是研究我国古代水利工程的珍贵资料。

通济堰的组成

通济堰由拦水大坝、渠道、分水闸(概)组成水利灌溉体系。通济堰的拦水坝位于丽水市区西南25公里的瓯江与松荫溪汇合口附近的堰头村。大坝长275米,宽25米,高2.5米。上游集雨面积约3150平方公里,引水流量为3立方米/秒,每天能拦入堰渠水量约为20万立方米。郡人参政何澹(民间称何丞相)奏请朝廷“为图久远,不费修筑”,调兵3000人,历时三年重建通济堰,大坝由原来的木筱结构改为结石结构。为使其永固,造铁炉36座,用铁水灌入石坝缝隙中,使大坝牢不可摧,至今已经800年溪水冲击的考验,仍然完好无损。

通济堰渠道呈竹枝状分布,由干渠、支渠及毛渠三部分组成,蜿蜒穿越整个碧湖平原。干渠始于拦水大坝北端的通济闸,渠水经堰头村、保定村,穿越碧湖镇、平原、石牛,流抵下圳汇入瓯江,迂回23公里。干渠上分凿出大小支渠、毛渠321条,使整个碧湖平原上的30000万余亩农田得以旱涝保收。

主、支渠上有大小闸概72处,进行分水调节,使渠水能自动流入不少农田。通济闸为紧靠拦水坝的第一道闸,它控制堰渠总水流量,为全渠道的灌溉枢纽;位于概头村的开拓闸,是通济堰的一座中心闸,通济堰由此分出东支、中支和西支;位于上阁村的城塘概闸又把通济堰划分为上源、中源和下源。除此之外,还有龙子殿概、木栖花概、下概头概、金丝概、河东概、丰产概等多处闸概进行分水和调节水流量。为了便于蓄水和排灌,各支毛渠利用闸概拦蓄多余的渠水,还配以众多的湖、塘、水泊与支毛渠相通,其中给洪塘为最。洪塘位于保定村西北,“周九百二十三”(注:一弓为五尺),塘内蓄水可灌溉农田2000余亩。

整个通济堰灌溉网络纵横交错、得体合理,形成了以灌为主、蓄泄相兼的水系布局。

通济堰的历史变迁

它位于浙江南部碧湖平原一个名叫“堰头”的小村边,它建于南朝萧梁天监四年(公元505年),距今已有1500年历史,是我国最古老的大型水利工程,也是迄今为止所知世界上最早的拱坝,为国家级重点文物保护单位。

浙江碧湖平原地势西南高东北低,落差20米,通济堰即根据这样的地理形势营造,从而基本实现了自流灌溉,不需再靠外力支援。通济堰的上游集雨面积2150平方公里,每天能拦入堰渠二十多万立方米,灌溉着整个碧湖平原中部、南部四万多亩粮田。

宋政和初年(1111年)创建的石函,将横贯堰渠的泉坑水从堰渠上引出,通过干、支、斗、农、毛五级渠道、大小概闸调节分流及利用众多湖塘水泊储水,形成以引灌为主,储、泄兼顾竹枝状水系网,结构科学合理,千余年效益不减。通济堰的竹枝状灌溉网,据说在平原上迂回23公里,干渠上分凿出大小支渠、毛渠多达321条。

通济堰之名,始于南宋绍兴八年(公元1138年),据沈国琛《通济堰》载:“南渡后,汶上赵学老分宰县事,深羡是堰之利民勘博也,赐名“通济”以美之……”。

通济堰自古留有堰史、堰规,对筑堰、护堰有功者,均刻碑立于世;宋代范成大、明代汤显祖等都曾经为通济堰树碑撰文。南宋范成大《通济堰规碑》和南宋初年《通济堰图碑》及水系图碑,都是研究通济堰历史和管理制度的最珍贵水利文物和实物资料。

据史,(宋)范成大1126——1193在处州历任刺史、知州、知府。南宋乾道四年(1168)范成大主持修整通济堰,并亲自制定和撰写堰规,立碑勒石,“文意赅简,书逼苏黄”,手迹犹在。他兴工三个月修复通济堰,并挥毫书写《通济堰碑》二十条,记言十四行,以告来者。此《堰规》已经沿用了数百年。

历史价值

1、科学的大坝选址

拦水大坝的位置,是整个碧湖平原海拔最高之处(堰头村海拔73米),比碧湖镇驻地(海拔67米)、原平原乡驻地九龙(海拔62米)和堰渠的出口处——下圳(海拔56米)都要高出许多。古人因势利导在此筑坝拦水入渠,可使渠水由高向低自流灌溉整个平原。

大坝在大溪与松荫溪汇合处的大港头向西500米处,弓形大坝弓脚南端在堰山山脚,北端在引水渠东岸大堤,大堤上植着数千株千年香樟,使大坝两端基脚更为牢固。同时,大溪从龙泉港下来的水流,在汇合处必定产生旋转,部分水流向西冲向拦水坝,可抵消松荫溪大水对大坝的冲力。这是通济堰拦水坝千年永固的原因所在之一。

2、世界上最早的拱形坝体

拱形拦水坝能更好地承受大水的冲力,对现代人来说,这是个普通的常识,但对1500年前的古代人来说,却是一个了不起的发明创造。据悉,国外最早的拱坝为西班牙人建于16世纪的爱尔其拱坝和意大利人建于1612年的邦达尔多拱坝。而始创于公元505年的通济堰比它们的历史要早1000多年。

3、独创的铁水灌缝和松木填基技术

现在仍保留完好的通济堰石砌拱坝石南宋开禧元年(公元1205年)重修的。在此之前,其坝为木筱结构,松荫溪上游一发大水,水坝就被冲损,岁岁春节皆需进行一次大修,费工又费时。当时任参知政事要职的何澹,民间称他为‘何丞相’,是浙江龙泉人,他为了使大坝千秋永固,免除劳役之苦,提高灌溉功效,就奏请朝廷,调兵三千,花了三年时间,对大坝进行大修重建。

重建的大坝用千株大松木作为坝基,松木在水中使永远不会腐烂的,是名副其实的‘千年不烂水底松’。当时,人类还没发明混凝土,为使石坝增强整体性,就沿江筑起36座炼铁炉,将炼成的铁水铸到石坝缝内。此两项特创的筑坝技术,是大坝千年永固的重要原因之一。

4、科学的排沙功能

大坝北端设有净宽2米两孔、深至坝底的排沙门,上游大水冲下来的沙石,利用排沙门的急流,自动排到大坝下面。大坝北端还设了一座净宽5米的过船闸,此闸除供过往船只通行之外,也起着排泄沙石的作用。由于此两处的排沙石,经历800年大坝上方,仍是清水荡漾,深不见底,为通济堰提供了川流不息的水源。

在保定村(界碑)附近的通济堰渠上,原来也有一座直通瓯江大溪的排沙门(又名叶穴),当打开排沙门的闸门时,堰渠中堆积的沙石淤坭,就可直泄大溪。为人们清理渠道免除不少的劳役之苦。

5、首创水的立交桥

离拱形大坝500米处,有一条名为‘泉坑’的山坑,其水横贯通济堰渠道,每遇山洪暴发就挟带大量沙砾和卵石冲泄而下,淤塞渠道,使堰水受阻,需经常疏通,影响灌溉效益。北宋政和元年(公元1111年),知县王褆按邑人叶秉心的建议,在通济堰上建造了一座立体交叉石函引水桥,俗称‘三洞桥’。把泉坑水从桥面上通过,进入瓯江,渠水从桥下穿流,两者互不相扰,避免了坑水的沙石堵塞堰渠,使渠水畅通无阻,不需年年疏导,真是“石函一成……五十年无工役之扰”也,充分显示了当时设计、建筑的高超水平。1991年,国际友人、日本的福田先生曾站在‘三洞桥’上赞叹说:“当世界上尚无立交桥时,中国人民在这山乡已建造了水的立交桥”。

6、巧妙的闸概分流

通济堰水渠由72座闸概进行分水调节。闸概的分水调节是非常科学奇巧的,主要闸概处都分出左中右三条支毛渠,由木概枋来调节水流。如下图所示,三条支毛渠的渠底高差各不相同,中渠为最低,木概枋也由上中下三块组成。当所有概枋开启时,渠水只顺中渠而下,左右支渠基本无水;当概上一块概枋时,渠水流向左、中支渠;当概上二块概枋时,三条支渠均有水流;当三块概枋都概上时,渠水流向左右支渠,中渠无水留下。就是这样,由概枋的开启多少来进行分水调节。

7、遍布碧湖平原的竹枝状堰渠

为使碧湖平原大部分农田受益,通济堰渠水由一条主渠而下,每隔一段距离就分凿出支渠,再由支渠分凿出毛渠。整个通济堰共有321条支、毛渠,灌溉网络纵横交错,分布得体合理。

为了便于蓄水和排泄,各支渠除了利用尾闸拦蓄多余的渠水外,还配以众多的湖、塘、水泊与支、毛渠相通,用于调节季节性水流量,积储余水以备旱时之用。

在众多的湖、塘水泊中,最著名的是至今仍在使用的‘洪塘’。洪塘位于保定村西北,开凿于公元1207年,据说是当时重建通济堰大坝的洪州兵所开凿,故起名‘洪塘’。洪塘“周九百二十三弓”(弓:古代长度单位,1弓=5尺),它蓄储的山坑水和渠水,可灌溉农田2000亩。

8、三角鼎立的宋代古墓群

在通济堰大坝四周原有四座雄伟豪华的宋朝古墓:在大坝东北1.5公里的凤凰山上,有宋朝参知政事何澹(公元1146年-1221年)及妻朱氏之墓,还有朝散大夫直焕章阁袁州少卿何处仁(何澹长子)及其妻陈氏墓。大坝以西1.5公里的堰山西侧的轿马郑村,有赠太师楚国公何偁(何澹之父)及妻石氏墓。在大坝东南1.5公里的堰山南麓的平地村,有给事中王信(何澹亲翁)及妻郭氏墓。

此三处宋代古墓分布在大坝西、东北、、东南三个方向,距离大坝均为1.5公里,其中东北、东南的古墓群与大坝正中点成正等边三角形(详见下图)。选址者意在护视大坝千秋永固。四座古墓的墓地前半部分均有较宽阔的墓园,除何处仁墓之外,其他三座墓园内均有与实际同样大小的石人、石虎、石狗、石马、石羊(象征忠义节孝)成对地对称排列。这些雕刻精美的石雕像:轿马郑墓茔前的两对石马、石将军,现已移至万象山公园‘烟雨楼’前;保定凤凰山墓茔前还残留部分石像(其中一只价值百万的石马,几年前被走私者差点就偷运出境了)。其余的石像均已散落不明。

9、观、护两用的护堤香樟

通济堰源头的堰头村,在堰渠两岸林立着20多棵高大的大香樟。这些香樟已有几百年的树龄,它们苍劲挺拔,遮天盖地,绿树浓荫,散发出阵阵清香。与三洞桥、文昌阁、拦水大坝、龙庙连成一体,成为一处难得的自然美景。

古香樟群不但风景优美,树根深扎堰堤,纵横交错,牢牢卫护着堰渠,为防止洪水决堤,起了重大的作用。

10、珍贵的碑刻与完整的管理体制

通济堰詹司马祠(又称龙庙)内,原保存着唐、宋、元、明、清及民国时期的碑刻20多块,记录着通济堰历代的修建情况以及堰规、堰图等。这些碑刻由于种种原因,有的已失落,有的已被大水冲走,至今仍在龙庙保存的还有16块。保存的碑刻中年代最久远的是南宋绍兴八年(公元1138年)的两块,其中一块为通济堰水系分布图,十分珍贵。

通济堰自创建以来,历代皆比较重视修护和管理,有一套自成系统且完整的管理方法。管理办法中,南宋乾道四年(公元1168年)处州太守范大成所制订的堰规为最早,且独树一帜,科学而全面,堪为后人仿效,一直延用600多年。

责任编辑:Anny

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