中國科學(xué)技術(shù)史第四章水利工程的設(shè)計與施工

1、第四章 水利工程的設(shè)計與施工第一節(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，直至當代依然如此。土方施工大體可分為兩類，一類是開挖和疏浚；另一類是填筑。一 土方開挖與疏浚元代末年歐陽玄在《至正河防記》中總結(jié)治河的主要工作說：“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的浚即今之開挖與疏浚河道，是土方工程的主要內(nèi)容之一。水利開挖疏浚

2、工作可追溯至五帝時代。相傳帝顓頊(原始公社末期)一個叫作臺駘的大臣有成功的治水業(yè)績，并由于治水的成功，顯著地改善了今天汾水流域的社會發(fā)展環(huán)境，并因而得到帝顓頊的嘉獎。臺駘的主要水利業(yè)績是“宣汾、洮，障大澤，以處大原(今太原一帶)”①。宣即疏通，包括開挖和疏浚河道，以使汾水和另一條洮水順暢地宣泄。禹時治水也以疏導(dǎo)為主要方略，當時所使用的工具，大都是石鏟和裝土的畚②。對土方作業(yè)技術(shù)的總結(jié)，留傳下來的以宋代的最早。 (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，圩田開發(fā)漸多，出現(xiàn)了排水困難的情況和有針對性的疏浚措施。l，太湖塘浦疏浚吳越錢氏割據(jù)江南，為鞏固統(tǒng)治，注重水利建設(shè)。據(jù)《十國春秋?武肅王世家》記載：“天寶八年(915)置都水營田使，以主水事。募卒為部，號曰撈淺軍，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)和營田使合并為一，

4、把治水與治田結(jié)合起來，修建與管理維護并重，取得了較好的效果。北宋人對吳越的水利成績和北宋的水利問題有“錢氏百年間，歲多豐稔，惟長興中一遭水耳。暨納土之后，至于今日，其患始劇”③的評價。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》，對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)的高度評價，全文收入

5、《農(nóng)政全書》中。其中河道疏浚部分標題為《開河法》，共計9 條，簡介如下：(1)照田起夫，量工給食：以往常熟水利都是當?shù)嘏晒?，依照近水、遠水、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，于是上戶挪為中戶，中戶挪為下戶，近利者挪為遠利，以至下層百姓出工多，受益少。耿桔認為，常熟地方農(nóng)田無不得利于水利，不必分等，全部照田起夫，從而避免了流弊。① 胡道靜，《新校正夢溪筆談》卷 13，中華書局，1957 年，第 1