长江水利，有点古也有点酷

▲2024年10月，因长江流域干旱少雨，湖北省武汉市杨泗港长江大桥附近原本被淹没的江中堤露出水面，成为市民们玩耍的场所。 图源：视觉中国

长江流域有数千年的水利工程修建历史，涌现出一大批工程杰作，也积累了丰富的水利工程经验，成为璀璨的长江流域文化的重要组成部分。这些水利工程蕴含着流域内数亿人趋利避害，与长江平衡互动，谋生存，求发展的智慧结晶。

从某种意义上讲，中华民族5000多年的历史，也是一部治水史，而治水往往是通过修建水利工程来实现的。我国先秦时期建设的三大水利工程——都江堰、郑国渠和灵渠，有两个在长江流域；现代修建的世界最大水利工程——三峡工程，以及最大梯级水电站群也在长江流域。可见长江流域水利工程在我国乃至世界的重要地位。

长江流域水利工程历史悠久

在距今约8000年的杭州跨湖桥遗址中，考古发掘了独木舟遗存，这表明在新石器早期，长江下游已出现原始的水运工具。在距今约6000年的江苏马家浜文化遗址中，发现了以水塘为水源，由蓄水井（坑）、水沟和水口组成的供水及灌溉工程。在距今约5000年的浙江良渚古城遗址外围，发现了包括上坝、下坝和山前长堤等11处人工坝体遗址，这可能是我国目前发现的最早的堤坝系统。大禹治水的故事在长江上、中、下游都有传说，但可考的遗迹并不多。在已发掘出的史前水利工程遗址中，早期的遗址主要出现在下游，说明下游先民最早走出山丘，来到平原的水域边生产和生活。这就自然要考虑防洪，以及建设便利的水稻灌溉和水运交通系统。

▲广西壮族自治区桂林市兴安县境内的灵渠始建于秦汉时期，沟通了湘漓二水，促进了长江和珠江流域的经济和社会交流。 图源：视觉中国

在春秋战国时期，吴国君主在长江下游修建了我国历史上第一条沟通长江和淮河的运河——邗沟。在长江中游，秦将白起在秦昭王二十八年（前279）攻楚鄢郢（今湖北宜城），筑堰遏鄢水（今汉水支流蛮河）灌城，后人将这一渠堰改建成渠塘结合的灌区，俗称白起渠，可灌田三千顷，对襄宜平原的灌溉系统发展起到了重要作用。在长江上游，公元前256年，秦蜀郡太守李冰主持修建的都江堰工程，是当时我国规模最大的水利工程。因灌溉和舟楫之利，成都平原逐渐发展成为“水旱从人”的天府之国。

秦汉时期，长江中游的水利工程发展较快。公元前219年，秦始皇开凿灵渠，沟通了湘漓二水，促进了长江和珠江流域的经济和社会交流，使岭南地区永久纳入中国版图。西汉初年，襄阳附近已出现江汉堤防，此后长江荆江段和汉水中下游城镇附近的堤防修建逐渐普及。西汉后期，南阳太守召信臣建设六门堨、钳卢陂等灌溉工程，开发了“长藤结瓜”般的渠塘灌溉系统，发展了南阳灌区，使南阳盆地成为我国重要的农业区。

三国鼎立时，为解决军粮问题，曹魏屯田江淮，兴修七门堰、吴塘等水利工程。蜀汉在上游，屯田四川，修都江堰，并开发出汉中灌区。孙吴在下游筑赤山塘，开丹阳湖田，江南水利渐次开发。西晋时期，下游修筑了丹阳练湖，中游开发了杨夏水道。东晋时期，桓温令陈遵修筑的江陵金堤，为荆江大堤之首堤。

▲在距今约8000年的杭州跨湖桥遗址中出土的独木舟，被誉为“中华第一舟”。 图源：视觉中国

隋唐时期，全国经济重心开始南移，隋炀帝开通了连接我国南北方的大运河。及至宋代，大运河的维修、扩建和管理已经有了一整套运管体系，创造了蓄水、引水济运，以及建设复闸（类似现代船闸）等技术。在唐代，先后三次系统地修建江浙海塘，防止风暴潮的侵入。自唐至北宋，长江下游地区的塘浦圩田发展日渐广泛，太湖地区成为江南粮仓，有“当今赋出于天下，江南居十九”之说。北宋以后，沿海潮堤数量不断增加，并始建石塘。

元代时，京杭运河全线开通。明清时期，则建立了完善的大运河维修和管理制度。长江中下游干支流堤防渐成系统，荆江大堤、黄广大堤、无为大堤等重要干堤已连成整体。继太湖湖区之后，鄱阳湖区、江汉湖群、洞庭湖湖区圩田及堤防系统迅速发展，两湖地区成为全国粮税收入的重要地区，有“湖广熟，天下足”的美誉。当然，沿江及滨湖区圩垸的大量修建，也同时导致传统的低洼洪泛区防洪形势日益严峻，巨灾事件日益增多。在此期间，江浙地区的海塘也已形成完整系统，险工险段海塘多改为石塘。

进入近现代之后，随着生产技术和材料的革新，生产力水平大幅提高。特别是新中国成立之后，我国建设了近10万座水库大坝，其中半数在长江流域。目前长江流域已建灌区15.6万处，有效灌溉率超过50%，长江水系通航里程总计达6.5万公里，占全国内河比重达56%，生产码头泊位3893个，其中万吨级及以上泊位360个，20年来货运量一直稳居世界第一。这些水利工程在防洪发电、灌溉供水、航运旅游等方面支撑了国家经济社会的快速发展，其中丹江口水库、南水北调中线工程、三峡水利工程、白鹤滩水电站等水利工程更是成为“国之重器”。

▲长江流域夏秋多暴雨，所以每年汛期几乎都会暴发洪水。 图源：视觉中国

群星闪烁的长江水利工程杰作

良渚水利系统位于浙江省杭州市余杭区瓶窑镇境内，是迄今所知中国最早的大型水利工程，也是世界最早的水坝系统之一。良渚遗址由良渚古城核心区、水利系统、祭坛墓地和外围郊区等部分组成，总占地面积达100平方公里。良渚水利系统位于良渚古城的西北部和北部，共有11条堤坝遗址，修筑于两山之间的谷口位置，分为南、北两组坝群，分别为由塘山、狮子山、梧桐弄等组成的南边低坝群及由岗公岭、老虎岭、蜜蜂弄等组成的北边高坝群，构成了前后两道防护体系。

站在良渚遗址西侧的栲栳山上向东北望去，可以清晰地看到一条高出地面、呈现“L”形的土岗，当地村民称之为“塘山”。塘山遗址南起瓶窑栲栳山、南山，往北到彭公的毛元岭转弯向东，全长约10千米，宽度为40—70米，现存高度3—5米。这条原始堤防的原理是中间堵、两头疏，堵疏结合，与大禹治水有相通之处。良渚水利系统兼有防洪、运输、供水和灌溉等功能，对良渚地区的经济和社会发展起到了重要作用。

▲为了应对洪水的挑战，人们创造了众多如都江堰水利工程中的鱼嘴这样的防洪、抗洪的水利技术。 图源：视觉中国

都江堰水利工程位于四川省成都市都江堰市城西，坐落在成都平原西部的岷江上。工程规划充分考虑了岷江上游地势地貌和岷江四季水沙变化规律，“乘势利导，因时制宜”，实现了分水、排沙、防洪、供水和灌溉等多种功能，是人与自然和谐相处的典范。渠首工程由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口以及百丈堤、内外金刚堤、人字堤等部分组成。

都江堰渠首工程的六字诀“深淘滩，低作堰”有深刻的治水之道。“深淘滩”指对内江凤栖窝下面的一段河床，每年淘淤必须至河中所埋“卧铁”。之所以要深淘，是为使内江河床保持一定的深度，否则会使次年春耕用水期间，在相同水位下，宝瓶口进水流量不足。故有“深淘一寸，得水一寸，深淘一尺，得水一尺”的说法。“低作堰”，指飞沙堰不宜筑得太高，一般应高出坝前河底二米左右，否则“堤过高，则至秋水滥伤禾”，会影响飞沙堰的泄洪和排沙效果。

工程建成后持续运用2000多年，由于充分利用了地貌及河流、水流等有利因素，并科学地进行调控，不但没有破坏周围环境，还实现了满足整个灌区用水的目的。20世纪80年代，渠首枢纽工程、二王庙、伏龙观等被列为全国重点文物保护单位。2000年，都江堰被联合国正式列入“世界文化遗产”名录。2018年，又被列入“世界灌溉工程遗产”。

▲广西桂林兴安，灵渠人字坝。 图源：视觉中国

灵渠是沟通长江水系和珠江水系的古运河，又称陡河、兴安运河、湘桂运河，位于今广西壮族自治区兴安县境内，建成于公元前214年。秦统一六国后，为进一步统一岭南，克服五岭障碍，解决军粮运输问题，由秦监郡御史禄主持开凿灵渠。这是世界上最早的越岭运河，素有“世界古代水利建筑明珠”之美誉，是世界灌溉工程遗产。

灵渠在水利技术上的主要成就是因势利导，利用兴安河谷地带引水方便的地理条件来修建水利工程。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。双女井溪至始安水相距仅约两公里，水位差不过数米，中间隔着太史庙山、始安岭、排楼岭等小土岭，这些小分水岭宽仅300—500米，相对高度只有二三十米。选择适宜地点筑坝，抬高湘江这一侧的海阳河水位，再挖通分水岭，就可以引湘入漓。灵渠正是利用这一有利地形，在兴安县城东南龙王庙山下的分水塘(渼潭)筑坝拦截海阳河，挖通太史庙山，开南渠引始安水入漓，开北渠通湘江，沟通了湘漓二江。

灵渠全长约37公里，由渠首、北渠、南渠三部分组成，在水流较急或渠水较浅的河段，建有若干陡门（或称斗门），用于壅高水位，蓄水通航。陡门是具有船闸功能的建筑物，也是世界最早的多级船闸雏形，有“世界船闸之父”之称。陡门最早出现于唐宝历元年（825），到宋嘉祐三年（1058）达到了36座，为有记载以来最多。汉代曾取道灵渠，出兵岭南。隋代，南北大运河开通后，灵渠显得更为重要，从广州乘船可到华北。古代的灵渠除可供通航，还可灌溉两岸农田。目前，灵渠主要以灌溉为主，兼有城市供水、工业供水和风光旅游等功能。

▲秋季来临，长江中下游冲积平原的稻田迎来了丰收季。长江流域有很多水利设施是为了满足农业灌溉的需求，或同时兼具防洪、供水和航运等功能。 图源：视觉中国

长江自湖北枝城至湖南城陵矶，流经荆州，故此段称为荆江，全长337公里。荆江北岸堤防上起湖北江陵枣林岗，下至监利城南，全长182.35公里，称为荆江大堤，是长江北岸江汉平原的重要安全保障。

目前，关于荆江堤防的最早记载始见于《水经注·江水》，“江陵城地东南倾，故缘以金堤。自灵溪始，桓温令陈遵监造”。桓温于永和元年至兴宁三年（345—365）任荆州刺史，金堤的建成大约在这一时期。此后南北朝和隋唐时期都有修增，到北宋中期，沙市下游至监利的江岸已建成了规模可观、基本完整的堤防。明初，大量流民进入荆襄地区，荆江堤防开始有了大的发展。到16世纪初，沿荆江北岸已分段或连体修筑的堤防有金堤、李家埠堤、寸金堤、沙市堤、新开堤等堤段，以及监利境内下荆江的一系列堤段。明嘉靖二十一年（1542），江北最后的郝穴口被堵塞，大堤自堆金台至拖茅埠全线贯通。荆江大堤连成一线后的500多年来，长江南北地理环境发生巨大变化。北岸的古云梦泽基本消亡，使江汉平原成为重要农业区；南岸在汛期有超过30%的长江洪水和大量泥沙宣泄到洞庭湖湖区，不仅使湖面不断扩大，还迫使湖区的圩垸修建了各类堤防长达3000多公里，使得湖区防洪战线长，防洪形势严峻。

▲上游三峡水库的建成，大大减轻了荆江大堤的防守压力，使得荆州水患得以根本性好转。 图源：视觉中国

京杭大运河全长约1800公里，它沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系。京杭大运河开掘于春秋时期，完成于隋朝，繁荣于唐宋，取直于元代，疏通于明清。先后经历了三次较大的兴修过程，最后一次兴修完成后，才被称作“京杭大运河”。春秋战国时期，开凿运河主要为了军事服务，如吴王夫差命人开凿邗沟的直接目的，是为了运送军队北伐齐国。隋朝一统天下后，正式贯通南北运河，大运河的主要功能也转为经济方面。元代在隋唐运河的基础上修建了自杭州至大都（今北京）的运河，明清两代延续了基本格局，故京杭大运河又称为元明清大运河，现为全国重点文物保护单位、世界文化遗产。

大运河的漕运包括漕粮调配、押运、下卸、进仓储备等方面，在实际运用过程中不断因地制宜更新发展，如唐朝宰相裴耀卿改“直达运输法”为“分段运输法”，即水通则漕运，水浅则储仓，设粮仓于运河沿岸。这样漕船既不停滞，漕粮也无损耗，极大提高了漕运量。唐后期在此基础上创“转搬法”分段接运，改民运为官运，改散运为标准麻袋盛装，船只编组等集装化、系统化运输形成。此外，建立漕运奖励制度，以盐利为漕佣，解决漕运经费问题等运行管理的创新，促进了漕运的发展，使得漕运体系日益完善。

随着大运河贸易日趋活跃，除了南粮北运外，南方的丝绸、茶叶、糖、竹、木、漆、陶瓷等源源不断运往北方，而北方的松木、皮货、煤炭、杂品等也不断由运河南下。大运河还孕育出一众运河城市，如通州、直沽（今天津）、沧州、德州、临清、徐州等。会馆、河埠、码头、桥梁、船闸等运河边的建筑，也都是在运河运行过程中兴建。同时，劳动人民还创造出许多与运河相关的艺术，如大运河号子、河工号子，是挑河、抬土、筑堤、下桩、打夯中所唱的；闯船号子、拉纤号子、粮米号子等是运河上的纤夫唱的；船工则有船工号子，分类很多，有启程的出船号、推船号、起锚号、拉篷号、撑篙号等，有行驶的摇橹号、拉纤号、扳艄号、扯帆号等，有停船的下锚号、拉绳号等。这些号子或粗犷简朴，或苍凉雄劲，一方面可以鼓舞精神，另一方面可以组织指挥集体劳动。

▲在京杭大运河江苏扬州段，江面上行驶着南来北往的货船。自隋朝后，大运河的作用主要体现在经济方面，并延续至今。 图源：视觉中国

三峡工程则是长江流域现代水利工程的代表，具有防洪、发电、供水、航运等巨大的综合效益。在工程规划、勘探、施工和运行管理中不断创造世界水利工程的奇迹。此外，世界上最高的混凝土双曲拱坝锦屏一级水电站大坝、世界上最高的混凝土面板堆石坝拉哇水电站大坝、世界上最薄的300米级高拱坝乌东德水电站大坝等都在长江流域。另外，白鹤滩289米高拱坝，100万千瓦巨型水轮发电机组的设计、制造及安装，高陡边坡开挖支护及加固等都是世界水利工程领先技术的杰出代表。

一脉相承的长江流域水利工程史

水利工程功能主要分为防洪、灌溉与供水和航运三大类，但许多工程都兼具两种以上功能，如都江堰三者兼备，灵渠具有航运和灌溉功能，三峡工程则继承和发扬了古代传统，集多种功能于一体，实现了水利工程的效益最大化。

由于生产力发展水平的限制，古代水利工程十分重视勘探、规划和设计，因势利导，选择工程量最小、环境影响最小的方案，都江堰和灵渠都是最好的范例。南水北调中线工程勘测线路时，就借鉴了灵渠的经验，选择在长江与淮河分水岭——河南方城垭口，通过自流方式，沿黄淮平原西部边缘穿越黄河进入海河流域，不仅工程量最少，而且运行成本低。三峡工程坝址选在坚硬花岗岩基地、宽河谷处的三斗坪，便于众多大坝水利工程建筑的布置，而且可以将大量汛期洪水调蓄在山区，使中游江汉平原等传统洪泛区保持安澜。长江流域的几个主要粮食生产基地都是世界灌溉工程遗产的产物，如成都平原与都江堰灌区、江汉平原与长渠灌区、汉中平原与三堰灌区、淮河平原与洪泽古灌区等，这些世界灌溉工程遗产，孕育出了灿烂的长江农耕文化。

古代堤防都是在洪泛区或者低洼地上逐渐修建起来，而且绝大多数是土石堤，满溢、溃堤是常有的事，所以，古人总结出“守堤不如守滩”，堤防选线要考虑河势演变规律，同时发明了固矶头、修丁坝等控制河势的技术。在防汛抢险中，创造出巡堤、减压井、压管涌、堵溃口、防渗墙等技术，并摸索出预警预报、撤离避灾等应急避灾等非工程措施，形成了长江特有的防洪文化。

在工程技术方面，灵渠梯级斗门设计和京杭大运河的堰埭、复闸及水柜（用于调蓄运河水量水位）等设施的设计为长江梯级水库群和梯级航电工程上下游水位衔接和区间补水系统设计提供了重要经验。在筑坝（堰）技术方面，都江堰工程就地取材，伐竹为笼，使用杩槎、石笼工、卧铁和碗儿兜等工法为现代治河技术发展提供了重要样本。

▲荆江分洪闸北闸 摄影：汤伟

现代大型水利工程都是复杂的巨型系统，工程规划、勘测、设计和施工，往往历时十多年，甚至几十年。水利人常常在偏远山区的施工现场一待就是十几年，甚至几代人前仆后继。如在三峡工程的勘测、设计、论证和施工过程中，许多人在三峡工地工作了一二十年，围绕着大工程，长时间地探索、工作和创造，培育出一大批“大国工匠”。如郑守仁院士，自1993年受命主持三峡工程设计以来，在三峡坝区一待就是20多年，如果算上前期在葛洲坝、隔河岩工地的时间，几乎一辈子都工作在水利工程现场，是水利人的杰出代表。现代水利人不仅创造出水利工程建设的世界奇迹、积累了丰富的水利工程经验，也传承和弘扬了古代治水人不怕万难、不屈不挠的奋斗精神。

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责编：左凌仁 周伊萌

美编：程晓新

校对：段海英

审核：任 红

来源：《中国三峡》杂志 2024年第12期