水利事業(yè)發(fā)展的自然與社會(huì)背景

水利事業(yè)發(fā)展的自然與社會(huì)背景

水利史是人類利用水土資源，與洪、澇、旱、堿等自然災(zāi)害作斗爭，發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)，改善生存環(huán)境的歷史．各時(shí)期的水利是在特定的自然和社會(huì)背景下的產(chǎn)物。

一自然地理背景下的多種水利類型

我國水利歷史悠久，規(guī)模巨大，類型多種多樣，這是特定的自然地理?xiàng)l件所使然。

基于所處地理緯度、地形和季風(fēng)氣候的影響，我國水土資源分布很不均衡，各地水利工程的類型、數(shù)量和規(guī)模有很大差異。在各種自然地理?xiàng)l件中，對(duì)水利有直接影響的是氣候和地形條件。

(一)氣候條件與水利

我國是典型的東亞季風(fēng)氣候，優(yōu)點(diǎn)在于大部分地區(qū)雨熱同期，適于植物生長；而其缺點(diǎn)則在于全年降水量的季節(jié)分布和地區(qū)分布有很大差異。此外，我國從青藏高原向東呈階梯狀向太平洋傾斜的地貌特點(diǎn)，進(jìn)一步加劇了氣候的地區(qū)差異，加劇了降水的不均勻性。我國大陸從東南沿海到西北內(nèi)陸，年降水量從1600毫米以上遞減到不足200毫米，多寡懸殊。東部地區(qū)不僅降水多，而且全年降水量的60％—80％又集中于6月至9月的4個(gè)月里，其中最大1個(gè)月的降雨，又往往占全年降水的30％—50％，因此，我國東部地區(qū)常常發(fā)生暴雨

____________________________

①徐光啟在《勾股義序》一文中說到，大禹平治水土?xí)r曾應(yīng)用數(shù)學(xué)勾股計(jì)算，此后歷代制定歷法無不依賴數(shù)學(xué)，但“獨(dú)水學(xué)久廢，即有專門名家，代不一二人，亦絕不聞以勾股從事”。見《徐光啟集》，上海古籍出版社，1984年，第83頁。

洪水。而旱災(zāi)的發(fā)生更遍及全國，即使是雨量豐沛的兩廣地區(qū)和東南沿海也不例外。這是由于降雨分配往往和農(nóng)作物生長需水期不相適應(yīng)。①這是現(xiàn)代的情況。古代的情況也相類似。據(jù)《左傳》記載，魯宣公十五年(前594)人們對(duì)災(zāi)害的定義是“天反時(shí)為災(zāi)”，即認(rèn)為風(fēng)、雨、寒、暑不依時(shí)令，與作物生長季節(jié)不相適應(yīng)，就會(huì)導(dǎo)致災(zāi)害。

歷史氣候在各歷史時(shí)期有所不同，②也有災(zāi)害群發(fā)期出現(xiàn)，③但從百年左右的時(shí)間尺度比較來看，相鄰時(shí)間段一般只有不太大的量的改變，并沒有重大的差異。當(dāng)然，隨著種植區(qū)向環(huán)境條件較為惡劣的地區(qū)擴(kuò)展，種植制度的改變(例如由一年一作到一年兩作，或作物品種的增加)，以及城鎮(zhèn)的擴(kuò)大和人口的繁衍等，也會(huì)導(dǎo)致水旱災(zāi)害的增長。

氣候條件的差異，主要是降水量的不同，促成了相應(yīng)的各種類型的水利工程。干旱地區(qū)，例如新疆的吐魯番盆地，主要依靠坎兒井引取地下水進(jìn)行灌溉；半干旱的寧夏、內(nèi)蒙古地區(qū)，多為引河水灌溉的渠系工程，作物多為旱作；半濕潤的東北和華北平原也以旱作為主，其中華北平原因有大面積鹽堿地，還要注意排水；而在濕潤地區(qū)，則多種水田。

水利雖有益于社會(huì)，但它的發(fā)展也要有所節(jié)制，首先是要受水資源條件的限制。有些地區(qū)，由于政治或經(jīng)濟(jì)的需要，亟須發(fā)展水利，但由于水資源不足，人們興修水利的努力，最終只能是畫餅充饑。例如，元明清三代建都今天的北京，為了緩解首都地區(qū)的糧食和其他物資供應(yīng)的緊張，曾多次仿效江南水田的辦法，在今河北地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模的水利建設(shè)。最后終因“北方水土之性迥異南方”④而告失敗。即便有條件進(jìn)行灌溉，也往往限于水資源不足，只有依靠加強(qiáng)水利管理，嚴(yán)格水利法規(guī)來平衡地區(qū)之間的用水矛盾，以及依據(jù)各自的重要性的不同，因地制宜地確定城鎮(zhèn)供水、灌溉、航運(yùn)、水力機(jī)械等部門用水的先后次序、時(shí)間和水量。例如唐代鄭白渠就有許多合理分配用水的有代表性的事例。

水資源條件也并非千古不變的，在歷史時(shí)期中往往存在豐水和枯水間隔出現(xiàn)的情況，水利建設(shè)也需要借鑒歷史規(guī)律，作出相應(yīng)的改進(jìn)。例如漢晉時(shí)期，淮北地區(qū)就曾反復(fù)出現(xiàn)豐水和枯水的情況，當(dāng)?shù)厮こ桃苍梃b歷史經(jīng)驗(yàn)，相應(yīng)地采取或注重灌溉，或在發(fā)展灌溉時(shí)注重排水的工程調(diào)整。

(二)地形條件與水利

從地貌條件來看，我國總的地勢是西北高而東南低，地形復(fù)雜。在各類地形中，山地約占全國總面積的33％，高原約占26％，丘陵約占10％，平原和盆地約占3l％。而河流大都順著地勢自西向東流。在復(fù)雜的地貌條件下，歷代勞動(dòng)人民創(chuàng)造了多種多樣的水利工程類型。為了貫通大江大河之間的水路運(yùn)輸，我國的運(yùn)河大都是南北向的。山區(qū)則有溝通相鄰流域的跨嶺運(yùn)河，例如溝通長江支流湘江和珠江支流漓江的靈渠，就是這種工程的典型。從防洪角度來說，暴雨洪水主要分布于大江大河的中下游。據(jù)目前統(tǒng)計(jì)，我國的松花江、遼河、海河、黃河、淮河、長江和珠江等七大江河中下游和東南沿海平原的約占國土面積8％的地區(qū)的地面高程在江河洪水位以下，可以認(rèn)為，這些地區(qū)都是從江河洪水下面爭奪出來的土地，因而

_________________________________

①國家科委全國重大自然災(zāi)害綜合研究組，中國重大自然災(zāi)害及減災(zāi)對(duì)策(分論)，科學(xué)出版社，1993年，第237頁．

②竺可楨文集，科學(xué)出版社，1979年，第475—498頁．

③高建國，自然災(zāi)害群發(fā)期的發(fā)現(xiàn)和進(jìn)展，歷史自然學(xué)的理論與實(shí)踐，學(xué)苑出版社，1994年．

④《清空稿·河渠志四》，康熙四十二年匕諭。

洪水威脅嚴(yán)重。但這些地區(qū)地處東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)，目前居住著全國40％的人口，分布著35％的耕地和60％的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。歷史上這些地區(qū)也是我國財(cái)富集中的地區(qū)?？梢姡篮槌凉匙怨乓詠砭驮谖覈ㄔO(shè)中占有重要地位。而在江蘇、浙江、福建、廣東沿海，清代防御海潮的海塘工程竟長達(dá)4000千米之多。①至于農(nóng)田水利的多種類型，更直接取決于各地區(qū)的地形和水源條件。見表1-1。表1-1各種地形和水源條件下的灌溉工程類型

地形水源工程類型典型工程舉例無壩取水渠系四川灌縣都江堰建于戰(zhàn)國末年，有灌溉、防洪、航運(yùn)、放木的綜合效益平江河有壩取水渠系河北臨漳縣漳水十二渠有攔水堤壩12座，分頭引水(今廢)原引水湃渠系寧夏吳忠縣艾山渠，渠口有深入河中的引水湃(今廢)江河高含沙洪水引水淤灌渠系陜西三原鄭國渠(今涇惠渠)“且灌且糞，長我禾黍”區(qū)引洪放淤北宋熙寧年間引黃河、漳水放淤改良土壤高山融雪水渠系新疆、甘肅河西走廊夏季引融雪水灌溉濱海江河閘壩拒咸蓄淡渠系浙江鄞縣它山堰、福建莆田木蘭陂等井水提水灌溉漢陰丈人抱甕取水丘河流溪澗陂塘蓄水渠系安徽壽縣芍陂(今安豐塘)等陵陂渠串聯(lián)河南南陽六門堰(今廢)、湖北宜城白起渠(今長渠)等區(qū)泉水渠系山西太原難老泉、汾陰瀵水等山水庫、塘堰山西太原智伯渠(今廢)等區(qū)溪澗引洪漫地陜西濱湖區(qū)江湖圩、垸、基圍安徽蕪湖萬春圩、政和圩等湖南華容縣的安津垸等廣東南海縣桑園圍等

對(duì)各種地形水源條件下的灌溉排水類型古人有系統(tǒng)歸納，元代著名農(nóng)學(xué)家王禎在其所著《農(nóng)書》(成書于1300年前后)中指出：“地上有可興之雨，其用水有法”田，有引江河水的渠道，有蓄水的陂塘。渠道陂塘工程都有閘門、涵洞來調(diào)節(jié)水量，以利自流灌溉。如果灌溉水源位置較低，可以用機(jī)械提升。如果水源較遠(yuǎn)，可以修建渠道輸水。渠道跨越丘陵溝壑時(shí)，還可借助渡槽倒虹吸、隧洞等輸水設(shè)施。此外，相應(yīng)于各種水源條件，也有不同的用水方法。徐光啟(1562—1633)系統(tǒng)概括旱地用水有五種情況：即“用水之源”，有六種方式；“用水之流”，有七種方式；“用水之潴”，有六種方式；“用水之委”，有四種方式；“作原作潴”(指利用井水和用水池儲(chǔ)存的雨水和雪水)，有五種方式。他認(rèn)為：“盡此五法，加

以智者神而明之，變而通之，田不得水者寡矣，水之不為田用者亦寡矣?！雹?/p>

總之，水源、地勢條件不同，水利工程類型也不同，“今欲修溝洫，非謂一一如古也。但各因水勢地勢之宜，縱橫曲直，隨其所向”④。

_______________________________

①據(jù)張文彩，中國海塘工程簡史，科學(xué)出版社，1990年。

②王禎：《農(nóng)書》卷18，農(nóng)業(yè)出版社，1963年，第349頁。

⑧徐光啟：《農(nóng)政全書》卷16，上海古籍出版社，1979年，第400~406頁。

④轉(zhuǎn)引自宋湛慶，中國古代農(nóng)田水利建設(shè)的巨大成就和特點(diǎn)，中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1986年，第223頁。

二社會(huì)進(jìn)步與水利發(fā)展的相互影響

(一)社會(huì)發(fā)展需要水利

春秋時(shí)期齊國大政治家管仲(?—前645)對(duì)于治國必先治理自然災(zāi)害有一段精辟的論述。他說：“善為國者，必先除其五害?！焙沃^五害?“水一害也，旱一害也，風(fēng)霧雹霜一害也，厲(疾病)一害也，蟲一害也。……五害之屬，水最為大”①?？梢娝禐?zāi)害自古以來就是對(duì)人們生產(chǎn)和生活威脅最大的災(zāi)種。怎樣減輕水旱災(zāi)害呢?古代有許多應(yīng)對(duì)辦法，例如儲(chǔ)備。由于災(zāi)害的發(fā)生難以逆料，“天有四殃，水旱饑荒。其至無時(shí)，非務(wù)積聚，何以備之?”②一般備荒要有三年的儲(chǔ)備糧，所以說：“國無三年之食者，國非其國也?！酥^國備?！雹塾掷?，使農(nóng)作物品種多樣化。漢代人認(rèn)為，“種谷必雜五種，以備災(zāi)害”④。這是由于不同品種作物生長季節(jié)不同，耐水旱能力也不同，而水旱多為季節(jié)性災(zāi)害。雜種五谷可以做到這種作物不收，收其他作物；這季不收，收下季，以減輕災(zāi)害對(duì)社會(huì)的損害。當(dāng)然，抗御水旱災(zāi)害的積極辦法首先是興修水利。所以管子說：“除五害之說，以水為始。請(qǐng)為置水官，令習(xí)水者為吏……”⑤也就是說，要在中央政府內(nèi)設(shè)置專管水利的官員，令熟悉治水業(yè)務(wù)的人來擔(dān)當(dāng)，并且要配備一些技術(shù)人員(“都匠水工”)具體組織和指導(dǎo)施工等等?？梢姡诠糯?，由于農(nóng)業(yè)是最主要的經(jīng)濟(jì)部門，在中國的氣候條件下，發(fā)展水利成為社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要條件。

(二)水利促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展

水利建設(shè)對(duì)社會(huì)的政治和經(jīng)濟(jì)的相互作用是顯著的。一方面，水利作為生產(chǎn)力的一個(gè)組成部分直接作用于社會(huì)，促進(jìn)社會(huì)的變革；另一方面，社會(huì)制度的變革又反過來影響水利事業(yè)的發(fā)展。

在中國，有文字記載以來的第一件重大歷史事件是大禹治水。那時(shí)社會(huì)已進(jìn)入原始公社末期’主要經(jīng)濟(jì)形式由狩獵、畜牧向農(nóng)耕過渡，農(nóng)業(yè)已進(jìn)入鋤耕階段，因此，人們的生產(chǎn)和生活必然由丘陵向平原轉(zhuǎn)移。而在黃河等大江大河下游平原生產(chǎn)和生活首先遇到的是洪水的威脅’在一次范圍廣大的洪水之后，發(fā)生了可歌可泣的史詩一一大禹治水。大禹治水是社會(huì)發(fā)展的需要。同時(shí)，由于治水是各部族大規(guī)模的集體行動(dòng)，禹由于指揮成功，使他具有極高的威望和權(quán)力，在當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力發(fā)展和階級(jí)分化的基礎(chǔ)上，禪讓制遂轉(zhuǎn)變?yōu)槭酪u制，禹的兒子啟建立了我國第一個(gè)奴隸制王朝。治水活動(dòng)在這次社會(huì)變革中，起著某種催化劑的作用⑥。

______________________________

①《管子·度地》，諸子集成本。中華書局，1986年。以下征引諸子語錄均用此版本，不另加注版本．

②《逸周書·文傳解第二十五》卷3，叢書集成本。

③《墨子閑詁·七患》，諸子集成本．類似的說法還見于《春秋谷梁傳·莊公二十八年》、《淮南子·主術(shù)訓(xùn)》等文獻(xiàn)。

④《漢書·食貨志》卷24上，上海古籍出版社，1986年．

⑤同①。

⑥周魁一，先秦傳說中的大禹治水及其含義的初步解釋，武漢水利電力學(xué)院學(xué)報(bào)．1978年。3—4期．

水利發(fā)展受社會(huì)制度的推動(dòng)或制約也是顯而易見的。在由奴隸社會(huì)到封建社會(huì)的歷史大變革中，由于生產(chǎn)關(guān)系的改變，極大地解放了生產(chǎn)力，春秋戰(zhàn)國期間的水利建設(shè)和水利科學(xué)技術(shù)水平都獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。而秦漢大一統(tǒng)帝國形成后，進(jìn)一步促進(jìn)了水利，特別是工程規(guī)模巨大，涉及更大范圍的治河工程和運(yùn)河建設(shè)的發(fā)展，并在其后較長時(shí)期內(nèi)保持著這種勢頭。不過，到了封建社會(huì)后期，政治失去活力，小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的自給自足妨礙了水利的進(jìn)步。例如，清代乾隆年間錢泳在分析水轉(zhuǎn)筒車難以推廣的原因時(shí)說：“一(水)車需費(fèi)百余金，一壞即不能用。余謂農(nóng)家貧者居多，分毫計(jì)算，豈能辦此?！雹僖簿褪钦f，自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)走到了盡頭，缺乏改革和進(jìn)取，很難提出超出維持基本生活需要的要求，水利發(fā)展受到制約。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)水利的依賴尤其顯著。隋煬帝開國之初就征發(fā)勞役二三百萬興修通濟(jì)渠和永濟(jì)渠，完成了全國航運(yùn)網(wǎng)的貫通。開河勞動(dòng)是極其艱苦和殘酷的。隋煬帝開河的主觀動(dòng)力也曾一再引起討論和爭議，但一般對(duì)興建大運(yùn)河的實(shí)際效果卻認(rèn)識(shí)一致，杜佑(735—812)說：“自是天下利于轉(zhuǎn)輸”，“運(yùn)漕商旅，往來不絕”②，是客觀的評(píng)價(jià)。與隋代情況相類似，元代開國之初，政治中心在北方而經(jīng)濟(jì)重心在南方的形勢，更迫使它必須盡快興修南北大運(yùn)河，以溝通南北聯(lián)系，穩(wěn)定政治和發(fā)展經(jīng)濟(jì)。

農(nóng)田水利的規(guī)模一般比防洪和航運(yùn)為小，常有地區(qū)性的進(jìn)展，并能取得更快的社會(huì)效果。例如，即使在分裂時(shí)期，地方割據(jù)政權(quán)為了自身的穩(wěn)定和發(fā)展，也不能對(duì)關(guān)乎百姓生活和國力增長的農(nóng)田灌溉事業(yè)掉以輕心。在戰(zhàn)國時(shí)期，秦代為保證統(tǒng)一戰(zhàn)爭的勝利而于公元前246年興建的鄭國渠起到了“于是，關(guān)中為沃野，無兇年。秦以富強(qiáng)，卒并諸侯”③的作用，成為膾炙人口的故事。三國時(shí)，魏、蜀、吳各自在自己的領(lǐng)地上經(jīng)營，以為兼并戰(zhàn)爭的資本，其中魏國鄧艾在淮河南北發(fā)展灌溉屯田，不多幾年就取得相當(dāng)?shù)某煽儯按笾沃T陂于潁南、潁北，穿渠三百余里，溉田二萬頃，淮南、淮北皆相連接?！繓|南有事，大軍出征，泛舟而下，達(dá)于江淮，資食有儲(chǔ)而無水害”④。唐末五代也是分裂時(shí)期，吳越國盤踞太湖流域一帶，為了站穩(wěn)腳跟，“嘗置都水營田使以主水事。募卒為都，號(hào)曰撩淺。蓋當(dāng)是時(shí)方欲富境御敵，必以是為先務(wù)”⑤。進(jìn)一步奠定了太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)和地區(qū)經(jīng)濟(jì)在全國的領(lǐng)先地位。甚至某任清明有為的地方官，也能領(lǐng)導(dǎo)當(dāng)?shù)厝罕?，通過興建農(nóng)田水利工程，使當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)面貌和社會(huì)秩序煥然一新。據(jù)《宋史·食貨志》記載，北宋唐州(今河南唐河縣)曾因經(jīng)濟(jì)落后，許多居民或外遷或遁入山野與朝廷對(duì)抗，社會(huì)秩序混亂。曾有人建議撤消這個(gè)州的建制。嘉佑中(1056—1063)太守趙尚寬領(lǐng)導(dǎo)群眾奮發(fā)圖強(qiáng)。他們首先從水利人手，遵從西漢召信臣的做法，“引水溉田凡數(shù)萬頃，變磽瘠為膏腴”，又向農(nóng)民借貸耕牛和農(nóng)具、種子等，只一年多時(shí)間，流民返鄉(xiāng)和淮南、湖北內(nèi)遷居民達(dá)2000多戶。⑥趙尚寬也因此受到嘉獎(jiǎng)。農(nóng)田水利與地區(qū)經(jīng)濟(jì)的密切關(guān)系，由此可見一斑。

_______________________________

①清·錢泳：《履園叢話》卷3，筆記小說大觀第25冊(cè)，江蘇廣陵古籍刻印社，1984年．

②杜佑：《通典》卷l0、卷177．

③《史記·河渠書》卷29。

④《晉書·食貨志》卷26．

⑤宋·朱長文：《吳郡圖經(jīng)續(xù)記》，卷下，江蘇古籍出版社，1986年．

⑥引自中華書局二十四史標(biāo)點(diǎn)本。開明書局二十五史本二千作二十，誤。

(三)水利管理在水利發(fā)展中的重要地位

正因?yàn)樗c社會(huì)政治經(jīng)濟(jì)有密切的聯(lián)系，并且水利工程一般規(guī)模較大，涉及不同行政區(qū)劃，更加需要政府出面來統(tǒng)一規(guī)劃、組織和管理。所以自有文字記載以來歷代政府都把水利管理作為政府的重要職能，并設(shè)置專門的機(jī)構(gòu)來統(tǒng)一管理。在中國最古老的歷史典籍中，就有水利機(jī)構(gòu)的記載?！渡袝酚涊d“禹作司空”，“平水土”①?！镀堊印ね踔啤酚涊d司空的具體職責(zé)有：“修堤渠，通溝澮，行水澇，安水藏，以時(shí)決塞。歲雖兇敗水旱，使民

有所耘艾，司空之事也。”即管理防洪、除澇、蓄水、灌溉等水利工作是司空的職責(zé)。

水利機(jī)構(gòu)的設(shè)置，實(shí)在是抗御水旱災(zāi)害和發(fā)展生產(chǎn)的必要條件。這種情況不僅限于中國，古代文明起源較早的亞洲各國，都把水利管理作為政府的主要職能。1853年馬克思在《不列顛在印度的統(tǒng)治》②一文中就曾指出：“氣候和土地條件……使利用渠道和水利工程的人工灌溉設(shè)施成了東方農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)?！趤喼薷鲊?jīng)?？梢钥吹?，農(nóng)業(yè)在某一個(gè)政府統(tǒng)治下衰落下去，而在另一個(gè)政府統(tǒng)治下又復(fù)興起來。收成的好壞在那里決定于政府的好壞，正像在歐洲決定于天氣的好壞一樣?！彼谶@里所說的亞洲，具體指的是古代的印度、美索不達(dá)米亞、波斯等國。也包括非洲的埃及。

中國的水利管理隨著社會(huì)需要的發(fā)展在逐步加強(qiáng)，除中央政府中有專管部門外，地方政府也兼管水利，重要灌區(qū)還有專門官員負(fù)責(zé)監(jiān)督。水利部門所轄治河、航運(yùn)、灌溉等主要方面的管理逐步分工。唐宋以后，中央政府一般只負(fù)責(zé)治河、航運(yùn)建設(shè)和管理，農(nóng)田水利則主要由地方政府甚至由灌區(qū)管理機(jī)構(gòu)自行負(fù)責(zé)。水利管理中，除行政管理之外，古代也重視制定專門法規(guī)，唐代《水部式》是現(xiàn)存最早的全國性水利管理法規(guī)。后代治河、航運(yùn)又進(jìn)一步單獨(dú)制定相應(yīng)管理?xiàng)l例。灌區(qū)的管理章程一般由民間依據(jù)歷史習(xí)慣制定。水利法規(guī)和行政管理的完善，是中國水利持續(xù)發(fā)展的重要保證，也是中國水利的突出優(yōu)點(diǎn)。而中亞地區(qū)許多古文明發(fā)祥地，之所以日后水利荒廢，以至耕地沙漠化，管理松弛是否是原因之一?這個(gè)牽涉環(huán)境演變的問題，仍是目前許多學(xué)者感興趣的研究課題。

三科技和文化進(jìn)步與水利發(fā)展

(一)水利與科技進(jìn)步

人類的歷史是從制造工具開始的，水利建設(shè)的規(guī)模和類型也首先決定于生產(chǎn)工具和材料。但在170萬年前形成人類(云南元謀人化石距今170萬年)以后，直到距今約l萬年前，人類才進(jìn)入新石器時(shí)代，并出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)，水利也才有了原始的規(guī)模。最初的水利工程大約是池塘和井，據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，中國最早的井大約距今5600年左右，③那是汲取生活用水的。進(jìn)入原始公社末期開始使用銅器。出現(xiàn)了大禹治水那樣大規(guī)模的水利施工。使用簡陋的工具完成了艱巨的治水任務(wù)，不能不使后人景仰。至商代中晚期和周代，青銅冶鑄技術(shù)達(dá)到成熟階段。青銅工具普遍使用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)和水利的發(fā)展。那時(shí)已開始用井水灌溉，并使用桔槔提取井水。井的襯砌質(zhì)量也由木圈進(jìn)步到瓦圈?！豆茏印こ笋R》還記載有依據(jù)地下水埋藏深度和相應(yīng)的抗旱能力，把農(nóng)田分作幾類，并據(jù)以征收相應(yīng)的賦稅，可見井水灌溉已較普遍。此外，地面溝洫灌溉和排水也已開始普及。《周禮·考工記》中記述有相應(yīng)于井田制的溝洫灌排系統(tǒng)?！吨芏Y·職方氏》還對(duì)分布九州的適宜灌溉的地表水資源有系統(tǒng)的介紹。

________________________

①《尚書·舜典》，四部叢刊本。

②馬克思恩格斯選集，第二卷，人民出版社，1972年，第64~65頁。

③20世紀(jì)70年代在浙江余姚縣河姆渡文化遺址發(fā)掘中，在第二文化層發(fā)現(xiàn)一口生活用水井。第二文化層距今約5600年。參見梅福根、吳五賢《七千年前的奇跡一一我國河姆渡古遺址》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社。1982年，第6頁。

春秋戰(zhàn)國時(shí)期是我國歷史上由奴隸制社會(huì)向封建制過渡的大變革時(shí)期，生產(chǎn)力得到迅速發(fā)展。這首先是基于鐵工具的出現(xiàn)和應(yīng)用。特別是戰(zhàn)國時(shí)期生鐵柔化等技術(shù)的發(fā)明，比歐美各國約早2000年以上。①它使我國鋼鐵產(chǎn)量和質(zhì)量都大大超過其他文明古國，也使生鐵廣泛用作生產(chǎn)工具成為可能，這或許是我國先于其他文明古國進(jìn)入封建社會(huì)的重要原因之一。鐵工具的使用，使大面積的開墾荒地和從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成為可能，也為興建大規(guī)模的水利工程提供了重要的條件，我國水利建設(shè)進(jìn)入到一個(gè)新的歷史階段。在今安徽壽縣的芍陂、河北臨漳縣的漳水十二渠等大型灌溉工程；溝通長江和淮河的邗溝和溝通淮河和黃河的鴻溝等大型運(yùn)河；黃河大堤等防洪工程；以及至今讓我們引以自豪的秦代三大水利工程一一都江堰、鄭國渠和靈渠都是這一時(shí)期的杰作。

水利的發(fā)展基于科技進(jìn)步的背景，而大規(guī)模的水利工程建設(shè)又反過來推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。

為了達(dá)到自流引水和排水的目的，必須進(jìn)行地形測量。相傳大禹治水的時(shí)候已經(jīng)開始應(yīng)用原始測量技術(shù)，即所謂“左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩”，“行山表木，定高山大川”②，并由此推動(dòng)了數(shù)學(xué)的進(jìn)步。相傳勾股定理就是在大禹治水過程中發(fā)現(xiàn)的。③而從《春秋左傳》中記載的宣公十一年(前598)和昭公三十二年(前510)的兩個(gè)修建城池的事例，可以看出當(dāng)時(shí)對(duì)城墻和塹壕的土方量，所需人工和材料，勞工往返里程和所吃的糧食都有準(zhǔn)確的計(jì)算。工程進(jìn)展順利，反映出當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)計(jì)算已有較高水平。至于水利科學(xué)的產(chǎn)生，生產(chǎn)的需要更是直接的巨大動(dòng)力?！豆茏印ざ鹊亍肥菓?zhàn)國時(shí)期水利科學(xué)的代表作。其中記載了明渠水流坡降的計(jì)算方法，有壓管道輸水的基本原理，水躍消能的直觀描述等水力學(xué)知識(shí)；最佳施工季節(jié)和土壤含水量掌握等土力學(xué)知識(shí)；堤防橫斷面設(shè)計(jì)和滯洪區(qū)設(shè)置；水利施工組織和工具配備等。其中的流體力學(xué)知識(shí)處于當(dāng)時(shí)世界領(lǐng)先水平。此外，與農(nóng)田水利有關(guān)的節(jié)氣和物候知識(shí)也有系統(tǒng)地歸納。二十四節(jié)氣中有關(guān)降水的就有雨水、谷雨、小雪、大雪以及白露、寒露、霜降等節(jié)氣，而反映物候的驚蟄、清明、小滿、芒種等，也表明了作物生長期和需水狀況。

(二)水利與思想文化

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步還與思想和學(xué)術(shù)氣氛有關(guān)。春秋戰(zhàn)國時(shí)期，伴隨著封建制的蓬勃興起，形成了新興地主階級(jí)自由討論的學(xué)術(shù)風(fēng)氣，諸子蜂起，百家爭鳴，為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無疑創(chuàng)造了良好的環(huán)境。這類似于文藝復(fù)興時(shí)期新興資產(chǎn)階級(jí)的思想解放運(yùn)動(dòng)對(duì)于科學(xué)的促進(jìn)。同時(shí)，科技進(jìn)步反過來又促進(jìn)了思想解放。例如，在奴隸社會(huì)古人對(duì)于水旱災(zāi)害的控制能力較低，把水旱的自然現(xiàn)象看作人力無法抗拒的天的意志。當(dāng)干旱嚴(yán)重威脅到來的時(shí)候，不得不企求上蒼的保佑。這種迷信的儀式叫作“雩”，“雩”禮還作為國家祭祀活動(dòng)的一種，規(guī)定在國家典禮的《周禮》中。到了戰(zhàn)國時(shí)期，水利工程大量興建，人們抗御水旱災(zāi)害的能力提高了，對(duì)水旱災(zāi)害的認(rèn)識(shí)也發(fā)生了變化。荀子(前313—前238)就曾一針見血的揭穿雩禮的虛偽，直截了當(dāng)?shù)刂赋觥蚌Ф旰我?無何也，猶不雩而雨也”④，既然求雨無益，為什么

_____________________________

①杜石然等，中國科學(xué)技術(shù)史稿，科學(xué)出版社，1982年，第91頁。

②《史記·夏本紀(jì)》卷二。

③西漢時(shí)期的天文著作《周髀》認(rèn)為數(shù)學(xué)起源于大禹時(shí)代，三國吳人趙君卿注解說：“禹治洪水，決流江河，望山川之形，定高下之勢，……乃勾股之所由生也。”參見錢寶琮校點(diǎn)，《算經(jīng)十書》，中華書局，1963年，第14頁。

④《荀子·天論》，諸子集成本。

還要行此大禮呢?他認(rèn)為那是政治家為粉飾自己統(tǒng)治的缺陷而杜撰出一個(gè)超自然力的神，以欺騙百姓。并進(jìn)而歸納出著名的唯物主義命題：“從天而頌之，孰與制天命而用之；望時(shí)而待之，孰與應(yīng)時(shí)而使之?！雹偎麑?duì)人類征服自然的偉力的贊頌是難能可貴的。晉代的傅玄(217—278)進(jìn)一步表述了水利在人與自然關(guān)系中的作用。他說：“陸田者，命懸于天。人力雖修，茍水旱不時(shí)，則一年功棄矣。(水)田制之由人。人力茍修，則地利可盡。天時(shí)不如地利，地利不如人事?！雹凇＿@里所說的水田，泛指有灌溉效益的耕地。傅玄關(guān)于“天時(shí)不如地利，地利不如人事”的唯物主義觀點(diǎn)，不能不認(rèn)為是水利改造自然的實(shí)踐在人們思想中的正確反映。

對(duì)于先圣，古人有另外一種迷信。例如把大禹治水時(shí)因時(shí)制宜采用的疏導(dǎo)的方法，后人多視為經(jīng)典和不可逾越的教條。戰(zhàn)

國時(shí)代的慎子公然對(duì)這種迷信提出批評(píng)說：“法非從天下，非從地出，發(fā)于人間，合乎人心而已。治水者茨防決塞，九州四海相似如一。學(xué)之于水，不學(xué)之于禹也?！雹弁纯炝芾斓刂赋?，遵從水的自然規(guī)律和社會(huì)需求是治水的惟一法則。時(shí)代進(jìn)步了，治水方法應(yīng)該相應(yīng)改變，不必拘泥先圣當(dāng)年合理而現(xiàn)在過時(shí)的治水辦法。當(dāng)然，唯物主義與唯心主義的斗爭并未就此完結(jié)，在整個(gè)封建時(shí)代，反映在治水領(lǐng)域里，唯物論與唯心論的斗爭持續(xù)不斷。

(三)中外水利科技的獨(dú)立發(fā)明與相互借鑒

李約瑟(1900—1995)在其名著《中國科學(xué)技術(shù)史》中寫道：“科學(xué)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)性有時(shí)使人很為難。某些概念、某些學(xué)科和某些復(fù)雜的發(fā)明，有一種使人難以理解的習(xí)性，即它們的出現(xiàn)(甚或消失)在舊大陸的兩端幾乎是同時(shí)的?！雹芩e出的實(shí)例是希臘文化和中國文化中同時(shí)出現(xiàn)的齒輪和在公元前后在小亞細(xì)亞北部沿海和中國大約同時(shí)出現(xiàn)的水輪等發(fā)明?？茖W(xué)技術(shù)進(jìn)步的動(dòng)力往往源于生產(chǎn)的實(shí)際需要，但獨(dú)立的抽象思維和縝密的科學(xué)推理，無疑也是科學(xué)發(fā)明的重要源泉。確實(shí)，中國和歐洲某些科學(xué)發(fā)現(xiàn)的同時(shí)性是大量的、令人費(fèi)解的，甚至某些自然現(xiàn)象的解釋也是那樣的不謀而合。例如，東漢時(shí)王充(27—97)在解釋日月與地球作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)為東出而西沒時(shí)，以轉(zhuǎn)動(dòng)的石磨上爬行的螞蟻來比喻。⑤而在大約同時(shí)的古羅馬《建筑十書》中，對(duì)于天象的解釋也采用了幾乎完全相同的比喻。⑥又如勾股定理的發(fā)明也大體是同時(shí)的。西方最早提出直角三角形三邊比的特例，即3：4：5的人是古希臘的畢達(dá)哥拉斯(約前584—前496)。維特魯威在《建筑十書》中記載了這一發(fā)現(xiàn)。⑦

___________________________

①《荀子·天論》，諸子集成本。

②宋·《太平御覽》卷82l引《傅子》其中佚失的水字，據(jù)唐·馬總，《