中国水利科学技术史6

1、中国水利科学技术史6中国水利科学技术史6北宋汴京四渠一、汴渠:主要是用利用隋唐时新开的通济渠水汴渠主要引黄河的水流,引水口的选择对控制水沙有很大关系。水量变化也须人工控制北宋汴京四渠一、汴渠:主要是用利用隋唐时新开的通济渠水汴渠主河口附近调整水势，使水深达6尺，水深超过7.5尺则需排洪引黄为防止淤积，用木岸人为地将河道变窄，河宽仅60步为保证水量，在渠旁筑塘蓄水济运。在堤上建斗门用于引水放淤河口附近调整水势，使水深达6尺，水深超过7.5尺则需排洪引黄二、惠民河：北宋汴京与陈、蔡地区（今河南省与安徽淮北一带）的水上交通运道包括闵河、蔡河和自合流镇至长平镇一段河道北宋采取多项工程措施，以保证惠民河

2、航运的畅通首先是广开水源接运，除与闵河接通外，还用一些小河流接济水源二、惠民河：北宋汴京与陈、蔡地区（今河南省与安徽淮北一带）的另一项工程措施，是设立斗门调节水量和控制船只往来在一些要津处横置铁锁，以便控制交通和征收商税另一项工程措施，是设立斗门调节水量和控制船只往来在一些要津处三、五丈河(广济河） ：汴京东通齐鲁地区的运道，主要是利用唐代武则天时所开的湛渠故道自汴京城东经今山东荷泽、巨野，平阴等县境入于济水，又称广济河五丈河突出的问题是缺乏水源水源得到金水河的接济，但和汴渠存在着航运方面的矛盾三、五丈河(广济河） ：汴京东通齐鲁地区的运道，主要是利用唐五丈河的整治，既有利于京师和齐鲁之间的漕

3、运，又对汴河起着分洪的作用五丈河的整治，既有利于京师和齐鲁之间的漕运，又对汴河起着分洪四、金水河：一名京水，它主要是通过在汴渠上架渡槽，向东注入五丈河，作为补充水源还是专供京师园林和生活用水的水源四、金水河：一名京水，它主要是通过在汴渠上架渡槽，向东注入五开封府开封府两宋其他运河淮扬运河：北宋沟通江、淮的主要漕运干道南起瓜洲，北至楚州末口（今江苏淮安县北），其前身为邗沟宋初，淮扬运河经一段淮水入汴，绕了一个大弯子两宋其他运河淮扬运河：北宋沟通江、淮的主要漕运干道宋初，淮扬于雍熙元年（公元984年）和嘉佑年间及元丰六年（公元1083年）先后开凿沙河、洪泽运河和龟山运河三段运河，解决路线问题淮扬运

4、河的另一突出问题是水枯河浅改善办法：1、进行局部疏浚并设立岁修开撩制度；2、在运河上修建堰坝和船闸以增加航深3、利用真州、扬州一带的塘泊作为水柜济运于雍熙元年（公元984年）和嘉佑年间及元丰六年（公元1083中国水利科学技术史6江南运河：南起杭州，北迄京口（今镇江市）入长江，纵贯太湖流域，全长八百余里，是江南地区的主要漕运干道两宋期间对江南运河的工作主要是管理维修和增设船闸问题南宋以后多次整治江南运河江南运河：南起杭州，北迄京口（今镇江市）入长江，纵贯太湖流域御河盘运：汴京北通河北的运道，其前身为永济渠北宋御河航运，主要是受黄河变动的影响直到金代黄河南趋后，御河航运才比较正常御河盘运：汴京北通

5、河北的运道，其前身为永济渠北宋御河航运，主元明清时期的京杭大运河元代南北水运线的开辟与京杭大运河的建设明代和清前期京杭大运河的扩建元明清时期的京杭大运河元代南北水运线的开辟与京杭大运河的建设元代南北水运线的开辟元代南北运输，曾经开辟过几条运输线1、水陆联运运输线: ：要水陆接运，要经过多次装卸，不但效率低，且劳耗大2、河海联运：海运与内河联运运输线，可以缩短运输距离元代南北水运线的开辟元代南北运输，曾经开辟过几条运输线1、水胶莱运河：取胶州至莱州的一段直线，即海运至胶州，经胶莱运河从海仓口出海，再行海运至直沽；济州河：由淮河入新开的济州河，转大清河从利津入海3、海运运输线：是元代南北运输的主要

6、运输线4、内河运输线：是指京杭大运河，一部分漕粮可由江南直运至大都胶莱运河：取胶州至莱州的一段直线，即海运至胶州，经胶莱运河从京杭大运河的建设至元二十六年（公元1289年）和至元三十年（公元1293年），会通河和通惠河相继凿成;形成了一条全长一千七百余公里的南北人工运道京杭大运河沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系京杭大运河的建设至元二十六年（公元1289年）和至元三十年（京杭大运河全程各河段大体有三种不同情况：第一种是元代开凿的新运道：济州河：自任城（今山东济宁市）至安山（今山东梁山北）会通河：安山至临清通惠河：通州至大都京杭大运河全程各河段大体有三种不同情况：第一种是元代开凿的新第

7、二种是利用天然水道通运：黄河水道（黄河夺泗的河段）：淮安至徐州段泗水水道：徐州至任城潞水水道：直沽至通州第三种是利用宋以前的原有运河：御河：临清至直沽淮扬运河：扬州至淮安江南运河：杭州至镇江第二种是利用天然水道通运：第三种是利用宋以前的原有运河：会通河和通惠河的开凿会通河的开凿：至元二十六年（公元1289年）正式动工历时四个月，用功二百五十余万。七月，渠成；“开魏博之渠，通江淮之运，古所未有。”（世祖纪）会通河和通惠河的开凿会通河的开凿：至元二十六年（公元1289会通河技术上最大的特点：建有一系列梯级船闸平水过坡用堰闸技术引汶泗济运会通河技术上最大的特点：运道路线（包括集西山诸泉的主渠线）是：

8、“于旧闸河的纵迹，导清水上自昌平县白浮村到神山泉西折南转过双塔、榆河、一亩、玉泉诸水，至西门入口都城南汇为积水潭，东南出文明门，东至通州高丽庄”。（元史河渠志）通惠河的开凿：至元二十八年，郭守敬上奏开凿通州至大都运河段的计划运道路线（包括集西山诸泉的主渠线）是：“于旧闸河的纵迹，导清运河全长一百六十里，用了一年多的时间，用工二百八十五万，自至元二十八年春起至次年七月竣工通惠河完工后，南方的漕船可以直入大都，开创了我国人工运河史的另一新局面运河全长一百六十里，用了一年多的时间，用工二百八十五万，自至通惠河御河会通河潞水水道济州河泗水水道淮扬运河江南运河通惠河御河会通河潞水水道济州河泗水水道淮扬运

9、河江南运河明代和清前期京杭大运河的扩建明代与清前期对京杭大运河的作为主要表现在三个方面:一是引汶泗等水源济运，解决会通河的水源问题;二是解决黄淮运的关系，主要体现在清口的治理上;三是对淮扬运河的整治上明代和清前期京杭大运河的扩建明代与清前期对京杭大运河的作为主一、解决会通河水源，主要是引汶济运与南旺分水会通河位于海河与黄河之间，是京杭运河中地势最高的一段，水源缺乏依靠汶水流域的泉源济运由堽城坝引水至济宁或由戴村坝引水至南旺分水济运在兖州城东筑金口堰，壅泗水向西引水与堽城坝分来的洸水汇合至济宁入运河一、解决会通河水源，主要是引汶济运与南旺分水会通河位于海河与中国水利科学技术史6利用运河沿岸的洼地

10、蓄水（水柜），旱时放水入运河，涝时接纳运河的溢水和各处来水为节制用水和保持航行水深，在运河上建通航闸，闸旁修有月河，河上建有拦河坝、滚水坝、引水闸、泄水闸多处利用运河沿岸的洼地蓄水（水柜），旱时放水入运河，涝时接纳运河二、黄淮运关系的处理京杭运河徐州至淮安段的航运利用黄河河道，除黄河水流湍急外，还有徐州洪和吕梁洪两处险滩明末和清初，开南阳新河、泇运河和中运河，使运河与黄河脱离二、黄淮运关系的处理京杭运河徐州至淮安段的航运利用黄河河道，中国水利科学技术史6三、淮扬运河的治理淮扬运河地势低平，最初是利用湖泊行运，后修建河堤，使运河与湖泊分离，河内建闸堰控制西堤闸堰与湖泊连通以接纳湖水，东堤建闸涵和

11、滚水坝向东排出湖河的洪水，洪水为蓄积在洪泽湖中的淮水明末和清代，运河是淮河的主要排洪道建了归海五坝和归江十坝等大型的泄洪建筑物和泄洪系统三、淮扬运河的治理淮扬运河地势低平，最初是利用湖泊行运，后修淮扬运河的北口为清口，是运河与黄河和淮河相交的地方，这里成为治理黄、淮、运的重点黄河北徙后，淮河的排洪仍主要以运河为出路淮扬运河的南口一处在瓜洲另一出口是由扬州南扬子桥西通仪征的扬仪运河，此段以扬州五塘为主要补充水源二口都建有闸坝，节制用水，引潮济运和保证船只通航淮扬运河的北口为清口，是运河与黄河和淮河相交的地方，这里成为中国水利科学技术史6京杭大运河的衰落清后期，黄河铜瓦厢决口后北徙，打乱了京杭运河

12、总格局随着海运的强化和铁路的兴建，运河的作用逐渐缩小最终由全线通航转为局部分段通航，有的区段已断航京杭大运河的衰落清后期，黄河铜瓦厢决口后北徙，打乱了京杭运河昔日的江南运河昔日的江南运河古代运河技术闸坝技术一、堰埭为解决人工运河中各河段间的水位差埭就是横拦渠道的坝，过堰埭需要盘坝，堰坝两侧作成斜坡，坝顶作成平滑的圆弧形三国时破岗渎上的埭是文献记载中最早的埭古代运河技术闸坝技术一、堰埭为解决人工运河中各河段间的水位差二、斗门又称陡门，是一种节水、平水和解决运河不同水位时相接问题的建筑物最典型的斗门是位于伊娄埭旁当潮水顶托时，开斗门引船入埭；潮退时，关闭斗门以防水走泄；一般水位时，斗门打开，舟楫畅

13、通二、斗门又称陡门，是一种节水、平水和解决运河不同水位时相接问三、船闸最早出现在唐代运河上，但只是单一斗门式的控制船闸；斗门和单闸的特点是：使用比较简单，通航能力比堰埭大；缺点是蓄水过程较慢，而且水量走泄太多三、船闸最早出现在唐代运河上，但只是单一斗门式的控制船闸；（一）复式船闸北宋雍熙元年（984年）淮南转运使乔维岳首创，船闸技术要比欧洲早400年船闸由上下两道闸门和闸室组成，闸室长一般约为一百米左右，闸门多采用叠梁式船闸的工作是利用“水涨船高”、“船随水落”的道理（一）复式船闸北宋雍熙元年（984年）淮南转运使乔维岳首创，当上游来船时，上闸打开，使闸室与上流水位齐平，来船平水进入闸室，随后

14、关闭上闸，拉起下闸，至闸室水位与下游平，来船又平水出闸室，驶向下游在坡度较大的河流上通航，必须采用二级或多级船闸（即复闸）二级船闸的作用相当于两个船闸并用，便于调节，并且更为节省水量当上游来船时，上闸打开，使闸室与上流水位齐平，来船平水进入闸（二）澳闸相当于现代的节水船闸，是在闸旁建有蓄水池；当闸室过船开启闸门时，将闸室放出的水量储入水澳；当运道来水不足时，将水澳的水用水车车回闸室使用（二）澳闸相当于现代的节水船闸，是在闸旁建有蓄水池；（三）闸坝系列元代在会通河和济州河上都设有一系列的闸坝，作用有三方面：一是根据地形坡降陡缓的不同，设置距离不等的闸座，以节制运河水量，减少水流损失，加大航深；二

15、是南北分水。将汶、泗的水源引到济州后，由济州上、中、下三闸及南旺南北二闸控制南北两个方向的供水量（三）闸坝系列元代在会通河和济州河上都设有一系列的闸坝，作用三是控制来水水量，保护运河建筑物在汛期的安全三是控制来水水量，保护运河建筑物在汛期的安全（四）隘闸作用是限制大船通行，以减少过船的水量损失和对运道造成的交通阻塞隘闸和主闸的关系是：在主闸锁闭的情况下，舟船可以从隘闸通行；隘闸既可设于主闸旁边，也可设于主河的月河上，又可设在正河上；隘闸和正闸既能单独使用，又能连环使用（四）隘闸作用是限制大船通行，以减少过船的水量损失和对运道造中国水利科学技术史6农田水利史农田水利史秦汉及其以前的农田水利春秋战

16、国及其以前的农田水利秦汉时期农田水利的继续发展秦汉及其以前的农田水利春秋战国及其以前的农田水利秦汉时期农田春秋战国及其以前的农田水利商周的井田沟洫原始社会时期，最初的灌溉是“负水浇稼”，依靠人力提水奴隶社会农业生产方式是井田制。布置在井田上的灌排渠道称为沟洫；传说沟洫在公元前20世纪前后，大禹治水时已出现，一般规模较小春秋战国及其以前的农田水利商周的井田沟洫原始社会时期，最初的周代，沟洫按功用不同和控制的耕地面积大小，一般分作浍、洫、沟、遂、田 、列各级，形成有灌有排的农田水利系统周代，沟洫按功用不同和控制的耕地面积大小，一般分作浍、洫、沟春秋战国时期农田水利的主要成就出现了人工蓄水陂池，即在

17、天然湖泊沼洼地周围，人工筑堤构成的小型蓄水库；可以调蓄河水和天然降水，提高灌溉保证率期思雩娄灌区：见于记载的最早的渠系灌溉工程，在淮河流域，是楚相孙叔敖在公元前605年修建的春秋战国时期农田水利的主要成就出现了人工蓄水陂池，即在天然湖芍陂：位于今安徽省寿县，相传为孙叔敖在公元前598前591年间所建；是有记载的第一个较大型的陂塘蓄水灌溉工程；是在原来天然湖泊的基础上修筑围堤而成；灌溉效益巨大，东汉时灌田一万顷芍陂：位于今安徽省寿县，相传为孙叔敖在公元前598前591战国开始，大型渠系工程取代了沟洫，水利工程技术得到迅速发展大型水利工程初兴于魏国战国开始，大型渠系工程取代了沟洫，水利工程技术得到

18、迅速发展大漳河十二渠公元前422年，西门豹奉命来邺都充任令守；邺地（今河北磁县、临漳一带）在魏赵两国交界，是魏国的军事要地；流经邺地注入黄河的古漳河，由山区进入平原，水势迅猛，时常泛滥成灾漳河十二渠公元前422年，西门豹奉命来邺都充任令守；西门豹查勘地形，率民凿十二处渠，引漳水入渠；既杀住了漳河的水势，又使腹内田亩得渠水灌溉，无干旱之患漳河中富含有机物质的河水，使原来遍布于两岸的盐碱地得到改良从秦汉至隋唐，漳河十二渠一直发挥着巨大的作用西门豹查勘地形，率民凿十二处渠，引漳水入渠；漳河中富含有机物都江堰二千多年以前修建的兼有防洪、灌溉和航运效益的大型水利工程，现已发展为我国最大的水利灌溉网公元前

19、256年秦灭西周后，在蜀守李冰主持下修建的工程建于岷江冲积扇地形上，为无坝引水渠系都江堰二千多年以前修建的兼有防洪、灌溉和航运效益的大型水利工都江堰所以历久不废，主要在于堰首工程地点优越，工程养护简便易行、能够分洪减灾，并给灌区提供充分的水源都江堰结构特点都江堰施工特点都江堰所以历久不废，主要在于堰首工程地点优越，工程养护简便易都江堰结构特点堰首主要设施，沿江自上而下，有百丈堤、都江鱼嘴、金刚堤、飞沙堰、人字堤和宝瓶口。主要用于分水、溢流，兼有护岸的作用分水工程包括都江鱼嘴、金刚堤、宝瓶口都江堰结构特点堰首主要设施，沿江自上而下，有百丈堤、都江鱼嘴中国水利科学技术史6鱼嘴：修筑在岷江干流的分水

20、堰，岷江在鱼嘴处分为内江和外江内金刚堤、外金刚堤：沿鱼嘴和内外二江向下伸延的堤防由于鱼嘴和金刚堤的分水作用，才能引水进入地势较高的宝瓶口鱼嘴：修筑在岷江干流的分水堰，岷江在鱼嘴处分为内江和外江内金中国水利科学技术史6内外二江的分水原则俗称“四六分”：春季插秧时节，内江占六成，外江四成；洪水季节变为“外六内四”；“四六分”古制是灌区人民分水经验的总结内外二江的分水原则俗称“四六分”：宝瓶口：是控制进入灌区水流流量的咽喉宝瓶口对水流产生侧向的约束，在瓶口前产生了一个壅水水头；一方面可起到沉沙的作用；另一方面可调节进入下游的水流流量宝瓶口：是控制进入灌区水流流量的咽喉宝瓶口对水流产生侧向的约宝瓶口宝

21、瓶口宝瓶口左岸岩石上刻有水则，观测内江水位；“尺为之画，凡有十一：水及其九，其民喜；过则忧；没其则则困。”近代灌溉用水，达到十一、二划才够用，到十三、四划时才开始溢流宝瓶口左岸岩石上刻有水则，观测内江水位；溢流工程包括飞沙堰、人字堤飞沙堰：唐代叫侍郎堰，在内金刚堤的下端，今堰长约二百七十米；堰的高度根据内江用水量决定，低于堤的高度；当宝瓶口水位超过一定高度时，堰顶开始向外江溢流；在分减洪水的同时，还具有排沙的作用溢流工程包括飞沙堰、人字堤飞沙堰：唐代叫侍郎堰，在内金刚堤的中国水利科学技术史6人字堤：在宝瓶口的右侧，上接飞沙堰，下接离堆；当宝瓶口出现更高的洪水位时，堤顶向外江溢流人字堤：在宝瓶口

22、的右侧，上接飞沙堰，下接离堆；都江堰施工特点都江堰施工方面，有专用于岷江治理的特殊经验，也具有普遍意义的经验和技术根据治水经验，总结的“深淘滩，低作堰”六字诀、“八字格言”和“治水三字经”；简洁生动地概括了堰工的做法和要求都江堰施工特点都江堰施工方面，有专用于岷江治理的特殊经验，也中国水利科学技术史6所用的建筑材料，主要是竹木、卵石，就近取材，简便易行竹笼装石，是都江堰的一大发明；它可以抗御急流，每年虽需修补，但取材方便，费用低廉“杩槎”，是一种活动式截流堰；用竹索、木料做成三脚架，根据水面宽的需要，将若干三脚架排列江中；再加上檐梁、木签、竹笆，在迎水面堆上粘土，就成了不透水的挡水坝所用的建筑

23、材料，主要是竹木、卵石，就近取材，简便易行竹笼装石中国水利科学技术史6中国水利科学技术史6中国水利科学技术史6秦汉时期农田水利的继续发展关中地区的农田水利长江及淮河流域灌溉水利秦汉时期农田水利的继续发展关中地区的农田水利长江及淮河流域灌关中地区的农田水利战国末期，关中地区大型水利工程的兴建逐渐进入成熟阶段郑国渠白渠成国渠龙首渠关中地区的农田水利战国末期，关中地区大型水利工程的兴建逐渐进“间谍”郑国主持修建的郑国渠郑国渠修建的历史背景郑国渠流经线路郑国渠开挖的技术郑国渠修建的意义“间谍”郑国主持修建的郑国渠郑国渠修建的历史背景郑国渠流经线战国后期，秦国的强大首先威胁到韩国历史背景秦庄襄王三年（公

24、元前247年），韩国为了阻止秦国的东向发展，想出了“疲秦之计”派水工郑国劝说秦兴建长达300余里的水利灌溉工程战国后期，秦国的强大首先威胁到韩国历史背景秦庄襄王三年（公元后来秦在郑国的劝说下，仍继续工程，整个工程历经十数年，渠成以郑国命名后来秦在郑国的劝说下，仍继续工程，整个工程历经十数年，渠成以流经线路郑国渠流经路径大致是从今陕西省泾阳县西北仲山西抵瓠口凿引泾水向东经宜秋城、池阳故城的北面，横绝冶峪水、清峪水再向东汇合浊峪水，又经曲梁城北面会合沮水，经莲勺故城、汉光武故城东注入北洛水流经线路郑国渠流经路径大致是从今陕西省泾阳县西北仲山西抵瓠口 开挖的技术郑国渠东西长约300余里，其中干渠的选

25、线与渠道的“立交”术是当时最先进的技术措施郑国渠的干渠均设置在渭北平原的二级阶地上，能发挥灌渠的最大效益郑国渠沿线与几条天然河道相交，当时已采取了原始的“立交”技术开挖的技术郑国渠东西长约300余里，其中干渠的选线与渠道的“立交”技术是靠架槽做飞渠而实现的，飞渠的应用成功地解决了水渠横交河道的问题“立交”技术是靠架槽做飞渠而实现的，飞渠的应用成功地解决了水中国水利科学技术史6修建的意义郑国渠所经的关中平原，春旱缺水郑国渠兴建之后，全部灌区面积达4万余顷，富含有机质的泾河河水淤灌了大片农田修建的意义郑国渠所经的关中平原，春旱缺水郑国渠兴建之后，全部汉代先后兴建的灌溉工程主要开发利用了渭、泾、北洛三河丰富的水资源；在文献上留有记载可复原的就有白渠、六辅渠、樊惠渠等六辅渠汉代先后兴建的灌溉工程主要开发利用了渭、泾、北洛三河丰富的水白渠汉武帝太始二年（公元前95年）兴建赵中大夫白公上书汉武帝，建议在郑国渠南面修建一条连结泾渭的水渠白渠西端从郑国渠南侧开口引泾水，东流经过栎阳县，