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热度 5 yonglie 2013-10-28 08:51

去过都江堰的同学，大概都记得这个“治水六字诀”——如果没记住，最好再回去看看。 “深淘滩”是说宝瓶口的水道要深挖，保证内江的流量足够大；“低作堰”是说飞沙堰不能太高，以免内江水大，危害下游。这个平面的二分工程，起着如今三维大坝的作用。今天觉得那思想了不起，而在当年却是最自然的想法——所以，同样的工程应该很多，只是没能留下来。（郑国渠好像也是那样的思路。）其实，从民间传说，也能看到那种“疏凿”的工程思想。《水经注》卷三十三引来敏《本蜀论》：荊人鄨令死，其屍隨水上，荊人求之不得，令至汶山下複生，起，見望帝，望帝者，杜宇也。從天下。女子朱利，自江源出為宇妻，遂王於蜀，號曰望帝，望帝立以為相。時巫山峽而蜀水不流，帝使令鑿巫峽通水，蜀得陸處。类似的故事，也见《华阳国志》：“望帝之时，会有水灾。其相开明决玉垒以除水害。”这个玉垒山，正是李冰开凿宝瓶口的玉垒山，也是老杜“锦江春色来天地”后面的那个玉垒山。老杜《瞿唐怀古》说得好：“ 疏凿功虽美，陶钧力大哉 ”——疏凿之功虽伟，自然之力更大。疏凿正是借了自然力，就是“顺道”，而不是“逆天”。古人没有想过逆天，是因为敬畏；敬畏老天，是因为对老天还不熟悉。如今我们认识了老天并不神秘，所以很多时候“自然”会想着“胜天”，于是做出逆天的勾当来。这是科学——更多是技术——带来的结果，与基因突变一样，我们只能欣然接受，它们也是自然演化的一部分呀。

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历史上的漳水渠、郑国渠、河东渠与龙首渠竟然并非为了灌溉庄稼？

hillside 2012-5-26 22:20

　　中国农史2006第2期《论淤灌是中国农田水利发展史上的第一个重要阶段》给我们提供了一个新认识，颇为有趣：　　该文作者李令福指出，司马迁把郑国渠的修凿成功看作秦人统一全国的经济基础，但学术界对这些大型水利工程的性质认识并不够深入,往往以今例古,想当然地认为它们都是浇灌庄稼,解除农田缺水问题的。　　李令福通过对《史记·河渠书》与《汉书·沟洫志》所载内容的分析,认为战国秦汉时代大型农田水利建设在北方兴起,构成了中国水利发展第三阶段的主体，而这些大型农田水利工程并不是浇灌庄稼,解除农田缺水问题的。漳水渠、郑国渠、河东渠与龙首渠是放淤荒碱地,以营造田地为主要目的,六辅渠、白渠建成后,变成了浇灌农田庄稼,但仍然是引浑浇灌,即史书所谓的“且溉且粪”。它们均是引取高泥沙含量的浑水淤地或浇灌庄稼,具有淤灌的性质。因而淤灌在中国水利发展史上意义特别重大,它是战国秦汉时期中国大型溉田工程的主体,构成中国传统农田水利的第一个重要发展阶段。　　1997年，昌森在《对郑国渠淤灌“四万余顷”的新认识》（中国历史地理论丛，NO.4,1997)一文中讨论了郑国渠的灌溉面积与白渠的灌溉面积方面的疑问，如杨虎城将军在《泾惠渠颂并序》碑中曾评论:“郑多而夸,白少而实”。昌森经过分析认为，淤灌面积与灌水面积在范围上存在差异，史记对于郑国渠的灌溉面积估计仍然是比较准确的。，

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[转载]小麦助秦一统天下

xushui 2011-7-25 20:40

　　商鞅变法?六国赂秦?李斯施才?远交近攻……两千多年来,秦统一中国的原因一直叫人猜不透。根据最新的考古发现,秦统一天下至少借助了小麦的力量。坏心办了好事的郑国渠　　秦王嬴政当政初年,秦国统一天下的雄心已渐显露,关东六国惶恐不安,纷纷想办法阻止秦国进一步发展壮大,在这些战战兢兢的国家中,与秦国相比邻的弱小韩国所感到的威胁最强烈,于是精心设计了一个阴谋,派出一位名叫“郑国”的高级水利工程师到秦国,说服秦王,在关中平原北山的山坡上,横向开凿一条长约150公里的大水渠,连通渭河的两大支流——泾水和洛水。鼓动秦国修建这条水渠的冠冕堂皇的理由是这将有利于关中平原的农业灌溉,但真实目的却是诱骗秦国调动大量人力和财力,投入到一个巨大工程项目上,以达到消耗秦国国力、延缓秦国出兵天下的目的。但是,工程的结果却与韩国的初衷大相径庭。由于这条水渠的修建,使得八百里秦川一跃变成了良田沃土,关中地区的粮食产量大幅度增加,秦国的国力猛增,反而加快了吞并六国的步伐。　　修一条水渠对当地农业生产发挥如此惊人的效益,这在现如今也应该算是个奇迹了。这就不难理解为什么郑国渠能与都江堰齐名,被列入中国历史上最著名的水利工程之一。　　问题是,为什么郑国渠的实际效用与韩国的设想差距竟然这么大呢?按理说,韩国的诸多谋士即便再无能,也不至于愚蠢到如此地步啊! 　　关中平原是一条狭长的谷地,它西起宝鸡、东抵潼关、南界秦岭、北接渭北北山,渭河从西到东纵贯整个平原。关中平原的土壤由河流冲积和黄土堆积形成,土质肥沃疏松,特别是在渭河以北、北山以南的广阔区域,天生一片沃土,很适于农耕。然而,这片区域的地势北高南低,河谷又在最低处,因此千百年来空望着滔滔渭水东流去,却无法利用河水灌溉农田。如果在北山坡上与渭河平行横向修一条水渠,渭河以北的这片广袤土地自然就可以得到充分的灌溉。　　郑国渠的灌溉作用是显而易见的,这并没有什么“阴谋”可讲。所以说,韩国费尽心机设计这个阴谋的核心要点并不是在“灌溉”本身,而是韩国认为郑国渠虽有灌溉作用,但对秦国农业的发展没有实际意义或帮助并不大。　　但事实恰恰相反,郑国渠的巨大作用是韩国始料未及的。那么,韩国的决策层究竟失算在哪里呢?关于这一点,任何史书都没有记载,所以令后人百思不得其解,成为一个千古之谜。　　实际上,谜底很简单,韩国的决策层在设计这个阴谋时,仅考虑到了灌溉因素,却忽视了决定农业生产的一个更为关键的因素——农作物品种。　　战国时期,包括韩国在内的中原地区诸侯国的主体农作物是谷子和糜子,也就是我们通俗所说的两种小米；而源自陇东(西戎)地区的秦国的主体农作物是小麦。郑国渠的问题就出在小麦身上。令韩人犯晕的小麦　　中国的农业起源有两个独立发展的脉络,一个是在长江中下游地区的南方稻作农业起源,所栽培的农作物主要是稻谷；另一个是沿黄河流域分布的北方旱作农业起源,所栽培的农作物主要有谷子(粟)、糜子(黍)和大豆(菽)。　　谷子和糜子这两种小米,都是起源于中国本土,对中国北方地区生长环境的适应能力是与生俱来的。另外,这两种小米都是非常耐旱的农作物品种。因此,在中国北方的广大区域内,包括当时韩国所在的中原地区和秦国所在的关中平原,种植谷子和糜子这两种小米并不需要人工灌溉,仅依靠自然降水就足以获得好收成。　　与小米不同,小麦起源于西亚,后传入中国。这种外来的农作物品种传入中国后就得面临水土不服的问题。　　西亚和东亚在降雨季节上的截然不同,造成了小麦在传入中国后对中国北方地区生长环境极度的不适应。因此,要想在中国北方地区大规模种植小麦,首先必须解决人工灌溉问题。由此看出,小米和小麦虽然都属于旱地农作物品种,但却有一个很大的不同,那就是对灌溉的需求,前者基本不需要的灌溉,对后者而言却至关重要。　　小米与小麦还有一个很大的不同,那就是产量的高低。小米是“耐逆性”很强的谷物,耐旱、耐瘠、耐盐碱,但产量却相对较低；小麦虽然耐逆性较差,季节性又强,种植难度大,但却是高产作物。　　小麦的产量极高,大规模种植必须建造灌溉设施。这两点大概就是导致郑国渠阴谋最终失败的原因所在了。　　“人物同步”的文化交流所传播的不仅仅是物品和技术,同时也包括文化习俗,所以,长期居住在陇东地区的秦国人可能对小麦的了解更深更透彻。这也终于解答了前述的谜题,韩国人忽悠秦国人修建郑国渠,却不料帮助熟悉小麦的秦国成就了统一天下的大事。中国历史的进程,就因为小麦这个外来客而改变了。

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郑国渠大坝探源

热度 1 zhushiao 2009-6-3 16:38

郑国渠大坝探源朱诗鳌最好是把真理比做燧石它受到的敲打越厉害，发射出的光辉就越灿烂。马克思 1 引言郑国（人名）与郑国渠这两个词，用家喻户晓来形容也不算过分。因为，电视连续剧《秦始皇》， VCD 《秦代水利工程郑国渠》，以及秦腔戏《疲秦计》等戏剧，无不提到郑国与郑国渠。战国末年，孱弱力薄的韩国为阻止日渐强大的秦国东伐，便派遣名为郑国的水利工程师作为间谍前往秦国施以疲秦之计：唆使秦国在关中开凿灌溉渠道，借开渠来消耗秦国大量的人力物力，使秦国无力东伐。工程进行中，秦国发觉此阴谋，欲杀郑国。郑国慷慨陈言：该工程实际上是对秦国有利的。秦认可，郑国继续指挥施工。该渠始建于公元前 246 年，竣工于公元前 236 年。秦反而因之受益更加强大，进而统一六国。韩国失败。郑国因建该渠有功，该渠被命名为郑国渠。这种以工程作为攻战之计的想法，有人称之为千古奇思。这种不见硝烟的战争，有人称之为千古奇战。这里顺便提一下冀朝鼎在其世界名著（原文为英文，朱诗鳌译）《中国历史上的基本经济区与水利事业的发展》（《 Key Economic Areas in Chinese History 》）中对这一千古奇战的独到而饶有趣味的见解：关于郑国渠的故事，是一件似非而是的事；但是，在动荡的大变革时期，在统治者之间，发生这类事情，也并非偶然从当时的历史背景来考察这个故事，就会明白，这个工程开始时所处的微妙的环境并不是偶然的。韩国的统治者之所以采用这种计谋来愚弄秦国，表明在那时，还从未有过这种大型灌溉工程的实践；还表明，各封建国的统治者，对于这个工程究竟能否完成，也说不出个所以然。所以，韩国的政治家就自然想到了这个以热衷于改革著称，但又经验不足的暴发户秦国，会容易在修建庞大灌溉渠道这件事上受骗的（见该书第 65 、 66 页）。此战一去二千二百多年。郑国渠是引的陕西省泾河水。现在在关中平原还有郑国渠遗存和郑国渠渠首遗存。泾河水如何被引入郑国渠，是一个值得思考和有趣的问题。是无坝取水？有坝取水？所谓无坝取水，是说不在泾河上建拦河坝，而是直接在河岸开渠口引水入渠。所谓有坝取水，是说在渠首处建有拦河坝以抬高水位，然后引水入渠。这里，我们不妨称此拦河坝为郑国渠大坝科技史学术领域中要论证某历史事件，常采用的手段主要有两种：一是文献考证，二是考古发掘。要解决郑国渠大坝的有无问题，自然也只能依赖于这两种手段。 2 郑国渠大坝的文献记载（ 1 ）《史记河渠书》汉司马迁（公元前 145 年～约公元前 87 年）著，成书于公元前 104 年～公元前 91 年，是最早论及郑国渠的古文献，但未提及郑国渠大坝。原文从略，因众所周知。以后的有关文献，包括汉班固等著《汉书》，与《史记》的内容基本相同。（ 2 ）在宋代以及元代，虽也有泾河筑堰的记载，如旧有石翣 ① 、旧有石堰等，但均未明言在秦时，不足为据。（ 3 ）《泾渠议》明万历 40 年（ 1612 年）袁化中著。文载：国至秦北山下，视泾河巨石磷磷②，约三四里许，而泾水流于其下，堪以作堰。于是立石囷 ③ 以壅水，每行用一百余囷，凡一百二十行。借天生众石之力以为堰骨，又恃三四里众石之多以为堰势。泾流于此，不甚激亦不甚浊。且堰高地下，一泻百里，东收洛水，达于同州。这是第一部明确而具体地指出郑国在泾河建拦河大坝的古文献，并指出大坝由石笼（石囷）叠筑而成。（ 4 ）《陕西通志》清沈青崖等编修， 100 卷， 1735 年刊印。此书被冀朝鼎评价为对历史上关中地区水利工程原始资料搜集得最为理想。该通志卷 39 ，先后引用了《史记》与《汉书》等文献中有关郑国渠的内容。最后详尽引用了上述袁化中在《泾渠议》中有关郑国渠及郑国渠大坝的内容。（ 5 ）《陕西渭北水利工程局引泾第一期报告书》 1923 年李仪祉著。文中引用了上述袁化中的资料，并据以断言：是则俨然一巨堰，不仅以之遏水，且以之蓄水矣。不激，停之功也；不浊，淀之功也。不过，李仪祉在此文中未指明大坝有多高。（ 6 ）《陕西渭北灌溉工程报告》 1923 年（与上文发表的年分相同）李仪祉用英文发表于《北京导报》，内容与上文相近，但明确推断出郑国渠大坝坝高为 30m 。这是有记载以来第一次明示了郑国渠大坝的坝高。（ 7 ）《中国水利工程史》（《 Die Geschichte des Wasserbause in China 》） ④ 这是李仪祉以导淮委员会工务处处长的名义用德文发表的长篇论文，刊载于德国工程师协会（ VDI ） 1931 年《技术工程和工业史论文集》（《 Beitr ge zur Geschichte der Technik 》）中。该文从中国原始社会（公元前 30 世纪）开始，一直讲述到论文发表时的 20 世记 30 年代上下五千年的中国水利工程史，引证宏富，图文并茂。文中再次引用了袁化中的论述，并继 1923 年之后时隔 8 年再次阐述了郑国渠大坝坝高为 30m ，而且是在德国的重要论文集上发表，当极为慎重。（ 8 ）《水坝工程简史》（ A Short History of Dam Engineering ）施尼特尔（ Schnitter,N.J. ）著，发表于《水力发电》（《 Water Power 》） 1967 年第 4 期。该文引用了李仪祉的上述用德文发表的论文，这是郑国渠大坝第一次出现在国外的文献上（如不计上述刊载了李仪祉论文的国外文献），而且明言是一座高 30m 、长 300m 的石笼坝（ stone － crib dam ）。（ 9 ）《新大英百科全书》（ The New Encyclopaedia Britannica ） 1980 年版。该书在第 441 页中亦明确记载了郑国渠大坝坝高为 30m ，长 300m 。（ 10 ）《重力坝》汝乃华 ⑤ 编著， 1983 年出版。该书载文称：秦时在陕西郑国渠渠首建成 30m 高的石笼坝。（ 11 ）《重力坝设计》潘家铮 ⑥ ， 1987 年出版。该书载文称：秦始皇元年（公元前 246 年），又在陕西修建郑国渠，渠口应当建有挡水的堰、坝建筑物。以上所列文献中，最具史学价值的当属袁化中与李仪祉的论述了。 ① 翣，音 sha ，大扇。土石坝的横断面形状像大扇。石翣即石堰或石坝。 ② 乍看起来, 此处磷磷是粼粼之误。现在常用词典对磷字的唯一解释是, 磷是一种非金属元素。实际上, 在古代汉语词典中, 对磷字的解释是, 水在石间也。对磷磷的解释是, 玉石之色泽也, 如《司马相如赋》：磷磷烂烂, 采色皓⑦汗（《辞源》）。 ③ 囷，音 qun ，古代的一种圆形仓库。石囷即石笼。元代也称石笼为石囷。 ④ 因在国内没有查到此文，作者便于 1987 年恳请美国国会图书馆亚洲部专家居蜜（ Mi Chu Wiens ）博士将此文的原文复印并邮来，现妥为珍藏。居蜜博士是原南京临时政府内务部次长居正的孙女。 ⑤汝乃华, 教授级高级工程师。我国资深的大坝事故、安全与历史研究方面的专家。 ⑥ 潘家铮, 教授级高级工程师，中国科学院院士、中国工程院院士。他无疑是我国顶级的水电专家，对史学也有着浓厚的兴趣和很高的造诣。 ⑦ 此字应为在皓左侧加三点水偏旁, 本电脑打不出来。袁化中，任职陕西泾阳县知事，身在泾河畔，对泾河当了如指掌。从他的《泾渠议》中，可窥见他对泾河历史的深切了解，以及他对坝工技术的真知灼见。文中所用的坝工术语，无可挑剔。如不甚激亦不甚浊，言简意赅。他是中国坝工史上确认泾河上有秦郑国渠大坝的第一人。李仪祉（ 1882 ～ 1938 年），见图 1 ，原名协，陕西蒲城县富源村人。曾赴德国留学，回国后曾任多种要职。蒲城县地处关中平原，距泾河甚近。李仪祉作为当地人，对泾河、郑国渠与郑国渠大坝，具有无可争议的发言权。特別是作为中国近代水利先驱、 20 世纪世界杰出科学家之一 ① 的他，不仅具有丰富的近代水利科学知识，还对中国的水利工程史，特别是黄河与泾河的水利工程的兴衰了解甚详。他堪称研究水利图 1 李仪祉像科技史的巨匠。他研究泾河水利史，见解独到，不是纯学术性的探索，而是为了实用。他不仅是在 1923 年和 1931 年多次提到郑国渠大坝，而且提到大坝的破坏及其原因。他所有的对泾河水利史的研究，都是为当时引泾工程制订规划和确定设计方案作准备。研究的结论是：要重新发挥泾河的灌溉作用，就不能袭用郑国渠大坝的模式，要另辟新途。这就是由他主持兴建、竣工于 1932 年的泾惠渠大坝选址的依据。李仪祉是中国坝工史上确认郑国渠大坝坝高为 30m 的第一人。坝高 30m 这一纪录在公元前 3 世记的世界坝工历史上所占的分量是很重很重的。在郑国渠大坝之前二千多年的坝工历史上，世界上所有的水坝，其高度都未超过 20m 。郑国渠大坝坝高的记录在保持了一千三百多年之后，才在日本出现高 32m 的大纹池（ Daimonike ）坝。此后再三百多年，才在印度出现高 33m 的木达克马苏尔（ Mudduuck Masur ）坝。 3 郑国渠大坝的考古发掘 1985 年陕西省文物局组成调查组，对郑国渠及历代引泾渠首工程遗址进行了全面的考古调查与勘测，前后历时达 3 年之久。这次考古调查的重要成果之一，是发现了郑国渠大坝的遗址。这一成果很快便被刊登在 1986 年 7 月 3 日的《人民日报》，题为泾河岸发现秦代郑国渠拦河坝遗址。 7 月 5 日《中国日报》（《 China Daily 》）又以题为古坝之谜（ Ancient dam steeped in mystery ）作了报道。这一成果在国内引起了很大的反响，也使作者产生了浓厚的兴趣。作者抽教学工作之空，于 1986 年 12 月 18 日自己 50 周岁生日之际，欣然从武汉飞抵西安，旋即赶赴考古现场参观学习，并有幸拜识了正在紧张工作的考古专家秦建明与杨政，见图 2 。在短暂的现场停留时间内，作者学习到许多知识，获益匪浅。站在考古专家们发现的郑国渠大坝遗址上，心旷神怡，感慨万千。图 3 是作者当时拍攝的大坝遗址俯瞰照片（为醒目，对大坝遗存的轮廓略作了勾绘）。 ① 这一殊荣是 2001 年 9 月在我国北京召开的国际水利学大会（ I － AHR ）上确定的。图 2 作者（中）在考古现场与秦建明（左）和杨政留影（ 1986 年 12 月 20 日）由考古成果获悉，郑国渠大坝在泾河河床部分的坝段早年为洪水冲毁，该坝段长约 450m 。河床底部最低处高程 420m 。而在两岸阶地上的坝段基本保持完好。其中右岸阶地坝段长约 110m ，左岸阶地坝段长约 2100m 。两岸遗存坝体的横断面均呈梯形，顶宽约 20m ，底宽 100 ～ 150m ，上游坡 1 ∶ 6 ，下游坡 1 ∶ 10 ，坝高 5 ～ 10m ，坝顶高程 449 ～ 453m 。据以上数据绘出遗存阶地坝段坝体横断面示意图如图 4 所示。考古调查的另一重要成果是确认了郑国渠大坝渠首引水渠口的位置与尺寸。经钻探证实：渠口宽 60 余 m ，渠底部高程 440m ① 以下，此宽度值和高程值可能因流水冲刷而偏大和偏小了。图 3 郑国渠大坝遗址俯瞰图（摄于 1986 年 12 日 20 日）这次考古未明确指出河床坝段的坝体高度（上述文献记载中所说坝高亦即指河床坝段的高度）。不过从考古成果中所提供的大坝纵断面图看（见图 5 ），如果不计河床自秦以来的下切，也不考虑遗存阶地坝段坝体顶部土体自秦以来的耗失，那么，姑且可以得出坝的高度为 29 ～ 33m 。有意义和有趣的是，这一坝高的数字，与前述文献所载值大体是相吻合的。这是巧合吗？值得思考。 ① 李健超 1975 年在《西北大学学报》上发表的论文秦始皇的农战政策与郑国渠的修凿中，曾推算出渠底高程为 445m 。图 4 阶地坝段坝体横断面示意图（单位： m ，纵向横向比尺不同）图 5 郑国渠大体纵断面图（引自秦建明等论文） 4 争议尽管上述的文献记载及考古调查确认有郑国渠大坝，但现在在史学界还存在有郑国渠工程是无坝取水的观点。这种观点的论据，归纳起来主要有：（ 1 ）《史记》中未提到有坝。（ 2 ）袁化中有坝的说法，论据不足。（ 3 ）李仪祉在陕西工作期间，没有机会对古代水利进行细致深入的研究，提出了郑国渠首有坝的论点。（ 4 ） 1986 年的考古调查有疑点。作者认为，在解开郑国渠大坝之谜的过程中，出现有坝、无坝两种不同观点的争议，是有益的和积极的，因为真理愈辨才能愈明。作者的浅见是，如果要论证是无坝取水，就不能以上述 4 条为论据。在这 4 方面作些评论、推测，也无可非议，但毕竟难以使人信服。总之，不能立足于用否定有坝的方法，间接地论证无坝，而要直接用无坝的事实或数据论证无坝。像论证有坝一样，直接采用文献论证与考古调查两种手段进行论证。对无坝取水来讲，所谓文献论证，是说确有古文献明文记载当时无坝，或明文记载有无坝取水含义的内容，而不是像《史记》只是没提到有坝（没提到有坝就不等于没有坝）。所谓考古调查，作者认为要害的问题是要通过考古调查用数据确证当时的泾河河床高程很高，高到足以不建拦河坝就可开渠引水。经初步估算，要高到比现河床高程高 19m 左右才行。这就意味着，如果再进行一次新的考古调查，就要确证当时泾河河床高程高于 439m 。现在有意思的是，这次考古调查的结论却给出了相反的结论不能高于 439m 。这次考古调查的结论称：秦时大坝所在地区泾河河谷的状况和现在的调查是否接近呢？今河谷最深为海拔约 420m 。据我们调查，河西岸周代灰坑底部高程约为 445m ，河东岸汉代最低灰坑底部高程约在 436m 。古人的住址一般都选择在最高洪水位以上。据此推测，秦汉时代的泾河河谷与现在相差不多。可见，秦时泾河洪水时期水位不能超过 436m ，否则人就不能居位在高程为 436m 的地方。而要为论证无坝取水，河床本身的高程就要高于 439m ，还不说洪水水位了。看来，要立论无坝取水谈何容易。在对比上述有坝和无坝两种论点所持论据之后，可以清楚的看出，有坝论点是有明确论据的，包括文献考证与考古发掘两方面。而对无坝论点，迄今为止还没有确凿的、令人信服的论据。鉴于此，作者自然持有坝取水的观点。 5 解开千古之谜郑国渠大坝究竟是什么坝型？据上述考古调查的泾河阶地上的坝段遗存看，是土坝。文献记载又称石笼坝。综合这两种情况看，两岸阶地坝段是土坝无疑，而河床坝段也就顺理成章是石笼坝了，其复原图示于图 6 。绘制该图时，每排石笼数按 100 个绘制。总共 120 排，石笼总数为 12000 个。按石笼高 3m 、直径 3m 的圆柱体考虑，则每个石笼的体积为 21.2m 3 ，整个坝体的方量即为 254400m 3 。按照李仪祉 1931 年在德国文献上发表的论文，筑坝石笼是纵横交错叠置的，石笼的尺寸修改成了 3 3 4 m 的长方体。该文还特别指出了在坝面用土填实。其意当指在上游坝面铺以三合土，用于坝体防渗。这种设计在世界古代坝中也可找到典型实例，如建于公元前 750 年的，高约 20m 、长 600m 的也门马里卜（ Marib ）坝，就在上游面用灰浆铺面防渗（该坝为干砌石坝）。图 6 郑国渠大坝复原图由郑国渠大坝所形成的水库库容不算很大。水库面积约 2.8km 2 ，估计库容只有 2860 万 m 3 。因此，郑国渠大坝主要是起壅水作用。郑国在这一工程中采用石笼筑坝，从历史背景看，是情理之中的事。因为在此之前，于公元前 256 年～公元前 251 年，李冰于四川省灌县境内岷江创建了举世闻名的都江堰，都江堰工程中的飞沙堰即用石笼（竹笼）叠筑而成。飞沙堰既可将岷江（内江）水导入宝瓶口输往成都平原，还可将多余洪水泄向岷江原河床，起溢流泄洪作用。飞沙堰的建成年代距郑国渠大坝的开工年代只有 5 年，而且四川与陕西邻近，相距不远。作为水利工程师的郑国不可能不知晓飞沙堰的筑坝技术，其中最重要的是石笼坝可以溢流。同时，用石笼构筑的溢流坝面还有良好的消能效果。泾河洪枯比很大。作者推测，郑国还可能考虑到了在非常洪水时期洪水漫过阶地土坝的可能，因而还将土坝建造得具有短时间过水的能力。对此，郑国可能考虑到了以下 4 个方面的问题：（1）阶地坝段的坝体高度较小，只有几米，短时间过水不会对坝体和地基产生严重的冲刷。（2）据作者在考古现场发现，在阶地坝段的坝断面中存在有一层层坚硬夹层，见图 7 。这些夹层呈放射形分布在断面中，估计更会铺设在坝面。夹层厚约 5 ～ 8cm ，各夹层的平均间距约 20 ～ 30cm ，其示意图见图 4 。夹层质地坚硬，土粒粘接紧密，敲击有声，看来是一种三合土。设计有这种坚硬夹层的土坝，显然具有一定的抗冲能力。就是现代的溢流土石坝，也有采用三合土、灰土等材料护面的，如湖北荆门就建造了一座用灰土护面的过水土坝。特别有趣的是，万一上面的一层夹层被洪水冲毁，坝体还不至于决口，因为还有下面一道夹层防线。当然，这种夹层也起坝体防渗作用，可谓妙趣横生。图 7 阶地坝段坝体中的坚硬夹层照片（摄于 1986 年 12 月 20 日）（3）阶地坝段的坝体下游坡很缓，为 1 ∶ 10 ，这也可能是为坝体能短时间过水而有意设计的。现代过水土坝的下游坡也较缓。（4）郑国渠大坝的坝轴线长达二千多米，这也有利于泄洪。因为非常洪水时期阶地坝段漫顶时，单宽流量也就不致很大了。长坝轴线设计法是我国古代坝设计的一大特色，如上述的飞沙堰，秦代的大天平、小天平（坝），以及后来西晋时的练湖堤坝，北魏时的艾山新渠坝等，都具有这种设计风格。马里卜坝也是长轴线的。此外，应该说还要特别考虑郑国渠大坝在设计与施工方面的两大疑点：一是有没有溢洪道，如果有，在哪里；二是采取了何种施工导流措施。关于溢洪道问题，从水利枢纽布置看是必须设置的（包括用溢流坝泄洪）。现在清楚了，河床上的石笼坝就是很好的溢洪道。如果按这次考古调查所说的石笼坝坝顶宽度 450m 计，并假定堰上水头为 3m ，石笼坝就可下泄 5000m 3 /s 的流量。如果计入水库的调洪作用，石笼坝实际能抵御的洪峰流量就要比 5000m 3 /s 大得多。而泾河历史上最大的洪水流量也只有 9200m 3 /s （发生在 1933 年 8 月）。可见，石笼坝抵御泾河一般频率的洪水完全没有问题。关于施工导流问题也迎刃而解了，因在施工过程中，未完建的石笼坝体也可导流。综上所述，郑国渠大坝的筑坝技术是很高超的。也可能因为使用时间较长（李仪祉称数十年），石笼的笼筐材料腐损了或其他原因，坝体难以抵御泾河凶悍洪流的冲击而废毁了。袁化中在《泾渠议》中也提到石笼坝废毁的原因：盖泾流怒激冲突，漱涤日下，河中石渐吹落，故石囷无着。令人感到愉悦的是，作者在撰写本文时，秦建明教授在与作者的一次通信中，还特意说到了在大坝下游河段的河谷上存在有一个几百米长的石块区，与泾河其他的河段不同。这些石块的直径为 20 ～ 50cm 。秦教授还进一步说：我们一直怀疑是坝体溃散后存留下来的遗物。可惜近年来，被农村取石人运走了许多。这是石笼坝遭到废毁的有力证据。直径 20 ～ 50cm 的石块正好是石笼所用的石块郑国渠大坝在我国的坝工史上乃至在世界的坝工史上都写下了耀眼的篇章，我们为它而感到骄傲。参考文献 1 汉司马迁 . 史记 . 133 卷 . 记自远古至公元前 122 年 2 汉班固等 . 汉书 . 120 卷 . 记自公元前 206 年至公元 24 年 3 明袁化中 . 泾渠议 . 1612 4 清沈青崖等 . 陕西通志 . 100 卷 . 1735 年刊印 , 第 39 ～ 40 卷为水利内容 5 H. Li （李协） . Die Geschichte des Wasserbause in China . VDI-Bietr ge zur Geschichte der Technik . 1931 ， pp.59 ～ 73 6 Schnitter N.J. A Short History of Dam Engineering. Water Power,1967(4) PP.142 ～ 148 7 李健超 . 秦始皇的农战政策与郑国渠的修凿 . 西北大学学报（自然科学版） , 1975 （ 1 ） 8 The New Encyclopaedia Britannica. Printed in USA 1980,Vol.5,P.440. 9 冀朝鼎著朱诗鳌译 . 中国历史上的基本经济区与水利事业的发展（ Key Economic Areas in Chinese History ） . 中国社会科学出版社 ,1981 10 汝乃华编著 . 重力坝 . 水利电力出版社 ,1983 11 四川省水利电力厅都江堰管理局 . 都江堰 . 水利电力出版社 ,1986 12 泾河岸发现秦代郑国渠栏河坝遗址 . 人民日报 , 1986.7.3. 第 3 版 13 Ancient dam steeped in mystery. China Daily. 1986.7.5. 14 潘家铮 . 重力坝设计 . 水利电力出版社 , 1987 15 赵荣秦建明 . 秦郑国渠大坝的发现与渠首建筑特征 . 西北大学学报 , 1987 （ 1 ） 16 李仪祉原著黄河水利委员会选辑 . 李仪祉水利论著选集 . 水利电力出版社 ,1988 17 叶遇春 . 从郑国渠到泾惠渠 . 水利史志专刊 , 1988 （ 6 ） 18 叶遇春张骅 . 郑国渠渠首引水方式的争论与考证 . 文博， 1989 （ 1 ） 19 朱诗鳌 . 我国社会主义制度与坝工发展 . 水利史志专刊 , 1990 （ 1 ） 20 李林 . 郑国渠是否有世界上最高的第一座土石大坝 . 水利史志专刊 , 1990 （ 4 ） 21 叶遇春 . 郑国渠渠首引水方式辨析 . 水利史志专刊 , 1991 （ 2 ） 22 朱诗鳌著 . 坝工技术史 . 水利电力出版社 ,1995 23 秦建明杨政赵荣 . 陕西泾阳县秦郑国渠首拦河坝工程遗址调查 . 考古 , 2006 （ 4 ）

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郑国渠大坝探源

zhushiao 2009-6-3 11:58

郑国渠大坝探源朱诗鳌最好是把真理比做燧石它受到的敲打越厉害，发射出的光辉就越灿烂。 1 引言马克思郑国（人名）与郑国渠这两个词，用家喻户晓来形容也不算过分。因为，电视连续剧《秦始皇》， VCD 《秦代水利工程郑国渠》，以及秦腔戏《疲秦计》等戏剧，无不提到郑国与郑国渠。战国末年，孱弱力薄的韩国为阻止日渐强大的秦国东伐，便派遣名为郑国的水利工程师作为间谍前往秦国施以疲秦之计：唆使秦国在关中开凿灌溉渠道，借开渠来消耗秦国大量的人力物力，使秦国无力东伐。工程进行中，秦国发觉此阴谋，欲杀郑国。郑国慷慨陈言：该工程实际上是对秦国有利的。秦认可，郑国继续指挥施工。该渠始建于公元前 246 年，竣工于公元前 236 年。秦反而因之受益更加強大，进而统一六国。韩国失败。郑国因建该渠有功，该渠被命名为郑国渠。这种以工程作为攻战之计的想法，有人称之为千古奇思。这种不见硝烟的战争，有人称之为千古奇战。这里顺便提一下冀朝鼎在其世界名著（原文为英文，朱诗鳌译）《中国历史上的基本经济区与水利事业的发展》（《 Key Economic Areas in Chinese History 》）中对这一千古奇战的独到而饶有趣味的见解：关于郑国渠的故事，是一件似非而是的事；但是，在动荡的大变革时期，在统治者之间，发生这类事情，也并非偶然从当时的历史背景来考察这个故事，就会明白，这个工程开始时所处的微妙的环境并不是偶然的。韩国的统治者之所以采用这种计谋来愚弄秦国，表明在那时，还从未有过这种大型灌溉工程的实践；还表明，各封建国的统治者，对于这个工程究竟能否完成，也说不出个所以然。所以，韩国的政治家就自然想到了这个以热衷于改革著称，但又经验不足的暴发户秦国，会容易在修建庞大灌溉渠道这件事上受骗的（见该书第 65 、 66 页）。此战一去二千二百多年。郑国渠是引的陕西省泾河水。现在在关中平原还有郑国渠遗存和郑国渠渠首遗存。泾河水如何被引入郑国渠，是一个值得思考和有趣的问题。是无坝取水？有坝取水？所谓无坝取水，是说不在泾河上建拦河坝，而是直接在河岸开渠口引水入渠。所谓有坝取水，是说在渠首处建有拦河坝以抬高水位，然后引水入渠。这里，我们不妨称此拦河坝为郑国渠大坝科技史学术领域中要论证某历史事件，常采用的手段主要有两种，一是文献考证，二是考古发掘。要解决郑国渠大坝的有无问题，自然也只能依赖于这两种手段。 2 郑国渠大坝的文献记载（ 1 ）《史记河渠书》汉司马迁（公元前 145 年～约公元前 87 年）著，成书于公元前 104 年～公元前 91 年，是最早论及郑国渠的古文献，但未提及郑国渠大坝。原文从略，因众所周知。以后的有关文献，包括汉班固等著《汉书》，与《史记》的内容基本相同。（ 2 ）在宋代以及元代，虽也有泾河筑堰的记载，如旧有石翣 ① 、旧有石堰等，但均未明言在秦时，不足为据。（ 3 ）《泾渠议》明万历 40 年（ 1612 年）袁化中著。文载：国至秦北山下，视泾河巨石磷磷，约三四里许，而泾水流于其下，堪以作堰。于是立石囷 ② 以壅水，每行用一百余囷，凡一百二十行。借天生众石之力以为堰骨，又恃三四里众石之多以为堰势。泾流于此，不甚激亦不甚浊。且堰高地下，一泻百里，东收洛水，达于同州。这是第一部明确而具体地指出郑国在泾河建拦河大坝的古文献，并指出大坝由石笼（石囷）叠筑而成。（ 4 ）《陕西通志》清沈青崖等编修， 100 卷， 1735 年刊印。此书被冀朝鼎评价为对历史上关中地区水利工程原始资料搜集得最为理想。该通志卷 39 ，先后引用了《史记》与《汉书》等文献中有关郑国渠的内容。最后详尽引用了上述袁化中在《泾渠议》中有关郑国渠及郑国渠大坝的内容。（ 5 ）《陕西渭北水利工程局引泾第一期报告书》 1923 年李仪祉著。文中引用了上述袁化中的资料，并据以断言：是则俨然一巨堰，不仅以之遏水，且以之蓄水矣。不激，停之功也；不浊，淀之功也。不过，李仪祉在此文中未指明大坝有多高。（ 6 ）《陕西渭北灌溉工程报告》 1923 年（与上文发表的年分相同）李仪祉用英文发表于《北京导报》，内容与上文相近，但明确推断出郑国渠大坝坝高为 30m 。这是有记载以来第一次明示了郑国渠大坝的坝高。（ 7 ）《中国水利工程史》（《 Die Geschichte des Wasserbause in China 》） ③ 这是李仪祉以导淮委员会工务处处长的名义用德文发表的长篇论文，刊载于德国工程师协会（ VDI ） 1931 年《技术工程和工业史论文集》（《 Beitr ge zur Geschichte der Technik 》）中。该文从中国原始社会（公元前 30 世纪）开始，一直讲述到论文发表时的 20 世记 30 年代上下五千年的中国水利工程史，引证宏富，图文并茂。文中再次引用了袁化中的论述，并继 1923 年之后时隔 8 年再次阐述了郑国渠大坝坝高为 30m ，而且是在德国的重要论文集上发表，当极为慎重。（ 8 ）《水坝工程简史》（ A Short History of Dam Engineering ）施尼特尔（ Schnitter,N.J. ）著，发表于《水力发电》（《 Water Power 》） 1967 年第 4 期。该文引用了李仪祉的上述用德文发表的论文，这是郑国渠大坝第一次出现在国外的文献上（如不计上述刊载了李仪祉论文的国外文献），而且明言是一座高 30m 、长 300m 的石笼坝（ stone － crib dam ）。（ 9 ）《新大英百科全书》（ The New Encyclopaedia Britannica ） 1980 年版。该书在第 441 页中亦明确记载了郑国渠大坝坝高为 30m ，长 300m 。（ 10 ）《重力坝》汝乃华 ④ 编著， 1983 年出版。该书载文称：秦时在陕西郑国渠渠首建成 30m 高的石笼坝。（ 11 ）《重力坝设计》潘家铮 ⑤ ， 1987 年出版。该书载文称：秦始皇元年（公元前 246 年），又在陕西修建郑国渠，渠口应当建有挡水的堰、坝建筑物。以上所列文献中，最具史学价值的当属袁化中与李仪祉的论述了。 ① 翣，音 sha ，大扇。土石坝的横断面形状像大扇。石翣即石堰或石坝。 ② 囷，音 qun ，古代的一种圆形仓库。石囷即石笼。元代也称石笼为石囷。 ③ 因在国内没有查到此文，作者便于 1987 年恳请美国国会图书馆亚洲部专家居蜜（ Mi Chu Wiens ）博士将此文的原文复印并邮来，现妥为珍藏。居蜜博士是原南京临时政府内务部次长居正的孙女。 ④ 汝乃华, 教授级高级工程师。我国资深的大坝事故、安全与历史研究方面的专家。 ⑤ 潘家铮, 教授级高级工程师，中国科学院院士、中国工程院院士。他无疑是我国顶级的水电专家，对史学也有着浓厚的兴趣和很高的造诣。袁化中，任职陕西泾阳县知事，身在泾河畔，对泾河当了如指掌。从他的《泾渠议》中，可窥见他对泾河历史的深切了解，以及他对坝工技术的真知灼见。文中所用的坝工术语，无可挑剔。如不甚激亦不甚浊，言简意赅。他是中国坝工史上确认泾河上有秦郑国渠大坝的第一人。李仪祉（ 1882 ～ 1938 年），见图 1 ，原名协，陕西蒲城县富源村人。曾赴德国留学，回国后曾任多种要职。蒲城县地处关中平原，距泾河甚近。李仪祉作为当地人，对泾河、郑国渠与郑国渠大坝，具有无可争议的发言权。特別是作为中国近代水利先驱、 20 世纪世界杰出科学家之一 ① 的他，不仅具有丰富的近代水利科学知识，还对中国的水利工程史，特别是黄河与泾河的水利工程的兴衰了解甚详。他堪称研究水利图 1 李仪祉像科技史的巨匠。他研究泾河水利史，见解独到，不是纯学术性的探索，而是为了实用。他不仅是在 1923 年和 1931 年多次提到郑国渠大坝，而且提到大坝的破坏及其原因。他所有的对泾河水利史的研究，都是为当时引泾工程制订规划和确定设计方案作准备。研究的结论是：要重新发挥泾河的灌溉作用，就不能袭用郑国渠大坝的模式，要另辟新途。这就是由他主持兴建、竣工于 1932 年的泾惠渠大坝选址的依据。李仪祉是中国坝工史上确认郑国渠大坝坝高为 30m 的第一人。坝高 30m 这一纪录在公元前 3 世记的世界坝工历史上所占的分量是很重很重的。在郑国渠大坝之前二千多年的坝工历史上，世界上所有的水坝，其高度都未超过 20m 。郑国渠大坝坝高的记录在保持了一千三百多年之后，才在日本出现高 32m 的大纹池（ Daimonike ）坝。此后再三百多年，才在印度出现高 33m 的木达克马苏尔（ Mudduuck Masur ）坝。 3 郑国渠大坝的考古发掘 1985 年陕西省文物局组成调查组，对郑国渠及历代引泾渠首工程遗址进行了全面的考古调查与勘测，前后历时达 3 年之久。这次考古调查的重要成果之一，是发现了郑国渠大坝的遗址。这一成果很快便被刊登在 1986 年 7 月 3 日的《人民日报》，题为泾河岸发现秦代郑国渠拦河坝遗址。 7 月 5 日《中国日报》（《 China Daily 》）又以题为古坝之谜（ Ancient dam steeped in mystery ）作了报道。这一成果在国内引起了很大的反响，也使作者产生了浓厚的兴趣。作者抽教学工作之空，于 1986 年 12 月 18 日自己 50 周岁生日之际，欣然从武汉飞抵西安，旋即赶赴考古现场参观学习，并有幸拜识了正在紧张工作的考古专家秦建明与杨政，见图 2 。在短暂的现场停留时间内，作者学习到许多知识，获益匪浅。站在考古专家们发现的郑国渠大坝遗址上，心旷神怡，感慨万千。图 3 是作者当时拍攝的大坝遗址俯瞰照片（为醒目，对大坝遗存的轮廓略作了勾绘）。 ① 这一殊荣是 2001 年 9 月在我国北京召开的国际水利学大会（ I － AHR ）上确定的。图 2 作者（中）在考古现场与秦建明（左）和杨政留影（ 1986 年 12 月 20 日）由考古成果获悉，郑国渠大坝在泾河河床部分的坝段早年为洪水冲毁，该坝段长约 450m 。河床底部最低处高程 420m 。而在两岸阶地上的坝段基本保持完好。其中右岸阶地坝段长约 110m ，左岸阶地坝段长约 2100m 。两岸遗存坝体的横断面均呈梯形，顶宽约 20m ，底宽 100 ～ 150m ，上游坡 1 ∶ 6 ，下游坡 1 ∶ 10 ，坝高 5 ～ 10m ，坝顶高程 449 ～ 453m 。据以上数据绘出遗存阶地坝段坝体横断面示意图如图 4 所示。考古调查的另一重要成果是确认了郑国渠大坝渠首引水渠口的位置与尺寸。经钻探证实：渠口宽 60 余 m ，渠底部高程 440m ① 以下，此宽度值和高程值可能因流水冲刷而偏大和偏小了。图 3 郑国渠大坝遗址俯瞰图（摄于 1986 年 12 日 20 日）这次考古未明确指出河床坝段的坝体高度（上述文献记载中所说坝高亦即指河床坝段的高度）。不过从考古成果中所提供的大坝纵断面图看（见图 5 ），如果不计河床自秦以来的下切，也不考虑遗存阶地坝段坝体顶部土体自秦以来的耗失，那么，姑且可以得出坝的高度为 29 ～ 33m 。有意义和有趣的是，这一坝高的数字，与前述文献所载值大体是相吻合的。这是巧合吗？值得思考。 ① 李健超 1975 年在《西北大学学报》上发表的论文秦始皇的农战政策与郑国渠的修凿中，曾推算出渠底高程为 445m 。图 4 阶地坝段坝体横断面示意图（单位： m ，纵向横向比尺不同）图 5 郑国渠大体纵断面图（引自秦建明等论文） 4 争议尽管上述的文献记载及考古调查确认有郑国渠大坝，但现在在史学界还存在有郑国渠工程是无坝取水的观点。这种观点的论据，归纳起来主要有：（ 1 ）《史记》中未提到有坝。（ 2 ）袁化中有坝的说法，论据不足。（ 3 ）李仪祉在陕西工作期间，没有机会对古代水利进行细致深入的研究，提出了郑国渠首有坝的论点。（ 4 ） 1986 年的考古调查有疑点。作者认为，在解开郑国渠大坝之谜的过程中，出现有坝、无坝两种不同观点的争议，是有益的和积极的，因为真理愈辨才能愈明。作者的浅见是，如果要论证是无坝取水，就不能以上述 4 条为论据。在这 4 方面作些评论、推测，也无可非议，但毕竟难以使人信服。总之，不能立足于用否定有坝的方法，间接地论证无坝，而要直接用无坝的事实或数据论证无坝。像论证有坝一样，直接采用文献论证与考古调查两种手段进行论证。对无坝取水来讲，所谓文献论证，是说确有古文献明文记载当时无坝，或明文记载有无坝取水含义的内容，而不是像《史记》只是没提到有坝（没提到有坝就不等于没有坝）。所谓考古调查，作者认为要害的问题是要通过考古调查用数据确证当时的泾河河床高程很高，高到足以不建拦河坝就可开渠引水。经初步估算，要高到比现河床高程高 19m 左右才行。这就意味着，如果再进行一次新的考古调查，就要确证当时泾河河床高程高于 439m 。现在有意思的是，这次考古调查的结论却给出了相反的结论不能高于 439m 。这次考古调查的结论称：秦时大坝所在地区泾河河谷的状况和现在的调查是否接近呢？今河谷最深为海拔约 420m 。据我们调查，河西岸周代灰坑底部高程约为 445m ，河东岸汉代最低灰坑底部高程约在 436m 。古人的住址一般都选择在最高洪水位以上。据此推测，秦汉时代的泾河河谷与现在相差不多。可见，秦时泾河洪水时期水位不能超过 436m ，否则人就不能居位在高程为 436m 的地方。而要为论证无坝取水，河床本身的高程就要高于 439m ，还不说洪水水位了。看来，要立论无坝取水谈何容易。在对比上述有坝和无坝两种论点所持论据之后，可以清楚的看出，有坝论点是有明确论据的，包括文献考证与考古发掘两方面。而对无坝论点，迄今为止还没有确凿的、令人信服的论据。鉴于此，作者自然持有坝取水的观点。 5 解开千古之谜郑国渠大坝究竟是什么坝型？据上述考古调查的泾河阶地上的坝段遗存看，是土坝。文献记载又称石笼坝。综合这两种情况看，两岸阶地坝段是土坝无疑，而河床坝段也就顺理成章是石笼坝了，其复原图示于图 6 。绘制该图时，每排石笼数按 100 个绘制。总共 120 排，石笼总数为 12000 个。按石笼高 3m 、直径 3m 的圆柱体考虑，则每个石笼的体积为 21.2m 3 ，整个坝体的方量即为 254400m 3 。按照李仪祉 1931 年在德国文献上发表的论文，筑坝石笼是纵横交错叠置的，石笼的尺寸修改成了 3 3 4 m 的长方体。该文还特别指出了在坝面用土填实。其意当指在上游坝面铺以三合土，用于坝体防渗。这种设计在世界古代坝中也可找到典型实例，如建于公元前 750 年的，高约 20m 、长 600m 的也门马里卜（ Marib ）坝，就在上游面用灰浆铺面防渗（该坝为干砌石坝）。由郑国渠大坝所形成的水库库容不算很大。水库面积约 2.8km 2 ，估图 6 郑国渠大坝复原图计库容只有 2860 万 m 3 。因此，郑国渠大坝主要是起壅水作用。郑国在这一工程中采用石笼筑坝，从历史背景看，是情理之中的事。因为在此之前，于公元前 256 年～公元前 251 年，李冰于四川省灌县境内岷江创建了举世闻名的都江堰，都江堰工程中的飞沙堰即用石笼（竹笼）叠筑而成。飞沙堰既可将岷江（内江）水导入宝瓶口输往成都平原，还可将多余洪水泄向岷江原河床，起溢流泄洪作用。飞沙堰的建成年代距郑国渠大坝的开工年代只有 5 年，而且四川与陕西邻近，相距不远。作为水利工程师的郑国不可能不知晓飞沙堰的筑坝技术，其中最重要的是石笼坝可以溢流。同时，用石笼构筑的溢流坝面还有良好的消能效果。泾河洪枯比很大。作者推测，郑国还可能考虑到了在非常洪水时期洪水漫过阶地土坝的可能，因而还将土坝建造得具有短时间过水的能力。对此，郑国可能考虑到了以下 4 个方面的问题：其一，阶地坝段的坝体高度较小，只有几米，短时间过水不会对坝体和地基产生严重的冲刷。其二，据作者在考古现场发现，在阶地坝段的坝断面中存在有一层层坚硬夹层，见图 7 。这些夹层呈放射形分布在断面中，估计更会铺设在坝面。夹层厚约 5 ～ 8cm ，各夹层的平均间距约 20 ～ 30cm ，其示意图见图 4 。夹层质地坚硬，土粒粘接紧密，敲击有声，看来是一种三合土。设计有这种坚硬夹层的土坝，显然具有一定的抗冲能力。就是现代的溢流土石坝，也有采用三合土、灰土等材料护面的，如湖北荆门就建造了一座用灰土护面的过水土坝。特别有趣的是，万一上面的一层夹层被洪水冲毁，坝体还不至于决口，因为还有下面一道夹层防线。当然，这种夹层也起坝体防渗作用，可谓妙趣横生。图 7 阶地坝段坝体中的坚硬夹层照片（摄于 1986 年 12 月 20 日）其三，阶地坝段的坝体下游坡很缓，为 1 ∶ 10 ，这也可能是为坝体能短时间过水而有意设计的。现代过水土坝的下游坡也较缓。其四，郑国渠大坝的坝轴线长达二千多米，这也有利于泄洪。因为非常洪水时期阶地坝段漫顶时，单宽流量也就不致很大了。长坝轴线设计法是我国古代坝设计的一大特色，如上述的飞沙堰，秦代的大天平、小天平（坝），以及后来西晋时的练湖堤坝，北魏时的艾山新渠坝等，都具有这种设计风格。马里卜坝也是长轴线的。此外，应该说还要特别考虑郑国渠大坝在设计与施工方面的两大疑点：一是有没有溢洪道，如果有，在哪里；二是采取了何种施工导流措施。关于溢洪道问题，从水利枢纽布置看是必须设置的（包括用溢流坝泄洪）。现在清楚了，河床上的石笼坝就是很好的溢洪道。如果按这次考古调查所说的石笼坝坝顶宽度 450m 计，并假定堰上水头为 3m ，石笼坝就可下泄 5000m 3 /s 的流量。如果计入水库的调洪作用，石笼坝实际能抵御的洪峰流量就要比 5000m 3 /s 大得多。而泾河历史上最大的洪水流量也只有 9200m 3 /s （发生在 1933 年 8 月）。可见，石笼坝抵御泾河一般频率的洪水完全没有问题。关于施工导流问题也迎刃而解了，因在施工过程中，未完建的石笼坝体也可导流。综上所述，郑国渠大坝的筑坝技术是很高超的。也可能因为使用时间较长（李仪祉称数十年），石笼的笼筐材料腐损了或其他原因，坝体难以抵御泾河凶悍洪流的冲击而废毁了。袁化中在《泾渠议》中也提到石笼坝废毁的原因：盖泾流怒激冲突，漱涤日下，河中石渐吹落，故石囷无着。令人感到愉悦的是，作者在撰写本文时，秦建明教授在与作者的一次通信中，还特意说到了在大坝下游河段的河谷上存在有一个几百米长的石块区，与泾河其他的河段不同。这些石块的直径为 20 ～ 50cm 。秦教授还进一步说：我们一直怀疑是坝体溃散后存留下来的遗物。可惜近年来，被农村取石人运走了许多。这是石笼坝遭到废毁的有力证据。直径 20 ～ 50cm 的石块正好是石笼所用的石块郑国渠大坝在我国的坝工史上乃至在世界的坝工史上都写下了耀眼的篇章，我们为它而感到骄傲。参考文献 1 汉司马迁 . 史记 . 133 卷 . 记自远古至公元前 122 年 2 汉班固等 . 汉书 . 120 卷 . 记自公元前 206 年至公元 24 年 3 明袁化中 . 泾渠议 . 1612 4 清沈青崖等 . 陕西通志 . 100 卷 . 1735 年刊印 , 第 39 ～ 40 卷为水利内容 5 H. Li （李协） . Die Geschichte des Wasserbause in China . VDI-Bietr ge zur Geschichte der Technik . 1931 ， pp.59 ～ 73 6 Schnitter N.J. A Short History of Dam Engineering. Water Power,1967(4) PP.142 ～ 148 7 李健超 . 秦始皇的农战政策与郑国渠的修凿 . 西北大学学报（自然科学版） , 1975 （ 1 ） 8 The New Encyclopaedia Britannica. Printed in USA 1980,Vol.5,P.440. 9 冀朝鼎著朱诗鳌译 . 中国历史上的基本经济区与水利事业的发展（ Key Economic Areas in Chinese History ） . 中国社会科学出版社 ,1981 10 汝乃华编著 . 重力坝 . 水利电力出版社 ,1983 11 四川省水利电力厅都江堰管理局 . 都江堰 . 水利电力出版社 ,1986 12 泾河岸发现秦代郑国渠栏河坝遗址 . 人民日报 , 1986.7.3. 第 3 版 13 Ancient dam steeped in mystery. China Daily. 1986.7.5. 14 潘家铮 . 重力坝设计 . 水利电力出版社 , 1987 15 赵荣秦建明 . 秦郑国渠大坝的发现与渠首建筑特征 . 西北大学学报 , 1987 （ 1 ） 16 李仪祉原著黄河水利委员会选辑 . 李仪祉水利论著选集 . 水利电力出版社 ,1988 17 叶遇春 . 从郑国渠到泾惠渠 . 水利史志专刊 , 1988 （ 6 ） 18 叶遇春张骅 . 郑国渠渠首引水方式的争论与考证 . 文博， 1989 （ 1 ） 19 朱诗鳌 . 我国社会主义制度与坝工发展 . 水利史志专刊 , 1990 （ 1 ） 20 李林 . 郑国渠是否有世界上最高的第一座土石大坝 . 水利史志专刊 , 1990 （ 4 ） 21 叶遇春 . 郑国渠渠首引水方式辨析 . 水利史志专刊 , 1991 （ 2 ） 22 朱诗鳌著 . 坝工技术史 . 水利电力出版社 ,1995 23 秦建明杨政赵荣 . 陕西泾阳县秦郑国渠首拦河坝工程遗址调查 . 考古 , 2006 （ 4 ）

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