黄河系统堤防的建设与确保漕运前提下黄河防洪的困境
黄河以其高含沙量位居世界诸大河之冠,含沙量过高造成下游河床的淤积,给防洪带来许多困难。自汉代起,就有人提出,能否利用黄河自身的水流冲刷下游河床淤积以改善防洪。但后代并未能就此探讨出可以实行的工程技术方案。到了明代万历年间,才由当时主管防洪的总理河道潘季驯总结前人的认识,系统提出“束水攻沙”、“蓄清刷黄”的理论以及实现这一理论的实施方案。这是一个系统堤防工程,由缕堤、遥堤和格堤、月堤所组成。其中缕堤靠近主流,意在约束水流提高流速,便于冲刷河床积淤。遥堤在缕堤之外二三里的地方,为的是洪水盛涨,越过缕堤时,防止洪水四处泛滥。此外为了防止特大洪水冲坏遥堤,还在某些地段的遥堤上建有溢洪坝段。“束水攻沙”和“蓄清刷黄”在理论上的贡献是杰出的,但潘季驯的理论还只限于定性的分析,在复杂的黄河防洪中,他所设计的一系列工程措施虽然发挥了有益的作用,但并未达到刷深河床,解决防洪难题的目的。至于近代泥沙运动理论则在20世纪由欧洲科学家陆续提出,而“束水攻沙”的实现还有待来日。
然而,黄河河床的抬高不仅增加黄河本身防洪的困难。当年黄河在淮阴一带夺淮人海,黄河河床和水位的抬高形成对淮河的顶托,不仅使淮河洪水宣泄困难,并逐渐在淮阴以西造成了一个洪泽湖,最后,还将淮河人海流路淤塞,而压迫淮河由三河闸改道入江,简直使淮河成为长江的一个支流,防洪还受到南北大运河的牵制。那时由于向东入海的黄河与南北向的运河交叉,运河一度依赖黄河的水量补助,又惧怕黄河的泛滥和淤积。及至清代道光年间,在今江苏淮阴黄河和运河交汇处,几乎成了航运的一个死结。
这一时期,由于南方经济的发展和人口的增长,本来相对平静的长江与珠江的洪水与防洪问题也逐渐加剧。明清两代也是江浙海塘防潮工程发展的重要阶段,特别是康熙至乾隆的百十年里。其间兴建的鱼鳞大石塘,表现出古代坝工的最高水平,有的至今仍巍然屹立。
农田水利的普及与发展
元明清三代政权相对稳定,农田水利形成平稳发展局面。元代统治阶级的游牧生活逐渐被内地发达的物质文明所同化。当年曾专设“都水监”、“河渠司”等水利机构,推动水利建设,并一再颁行《农桑辑要》等农业技术书籍,指导农业生产。明太祖朱元璋大力提倡农田水利。洪武二十八年在全国范围共兴建“塘堰凡四万九百八十七处,河四千一百六十二处,陂渠堤岸五千四十八处”①。这一时期农田水利工程主要由地方或民众自办,以小型为主,大型工程少见。由政府或军队主持的农田水利项目则以畿辅营田声势最大,为的是促进京畿地区农业发展,以减少每年大量的南粮北运的负担。但在北方兴修水田,因受水资源量的限制,难有大的作为。随着巩固边防的努力,边疆水利有较大发展,其中清前期的宁夏河套灌区建设,清代中后期的内蒙河套灌区和新疆地区灌溉等成绩显著。沿海的台湾、福建,尤其是珠江三角洲基围水利这一时期取得重大发展。
水利科学技术的总结性著作大批涌现
这一时期水利规划理论有所进步。值得注意的是以明代潘季驯为代表的“束水攻沙”治河思想的完善和系统堤防的实施,使传统的治河堤防工程技术发展进入高峰。
明清以来大批有关水利工程技术、治河防洪的专著陆续问世。各地的地方志大多设置了水利专业志!漕运志作为新的专业志种在明清的水利专业志中也占了相当的比重.现存的古代水利文献大多是这一时期编纂的。
①顾炎武撰、黄汝成集释,《日知录集释》,四部备要本,中华书局,1989年。
在防洪治河工程技术方面,明代隆庆年间总理河道大臣万恭著《治水筌蹄》,对于运河工程技术和管理有精到见解。在治黄思想上,首先提出“束水攻沙”和“以堤治河”的理论认识。之后,四次出任总理河道的治河名臣潘季驯编著的《河防一览》,深化了“束水攻沙”思想,提出“蓄清刷黄”和放淤固堤等策略,比较系统地阐述了多沙河流泥沙运动规律和治理方略,他的治河思想对后世影响很大。海塘工程技术和管理经验的总结在清代也进入高潮,代表作有乾隆年间方观承的《敕修两浙海塘通志》和翟均廉的《海塘录》。