涨知识：千年之前的防汛工程，竟得到“全球认证”！
“汤汤洪水方割，荡荡怀山襄陵，浩浩滔天。”
——《尚书·尧典》
历史记载，从遥远的上古时代开始，洪水一直是人们面临的巨大自然灾害威胁之一。
重拾“古智”巧为今用
为了解决汛期频发的灾害
古人曾竭尽所能
留下无数的智慧结晶
对当代防汛仍有值得发掘的启示
如今防汛工作再次进入紧张阶段
何不重拾“古智”巧为今用？
世之奇观——灵渠
△航拍广西兴安县灵渠。2018年，灵渠入选世界灌溉工程遗产名录。图/新华社
“两千余年前有此，诚足与长城南北相呼应，同为世界之奇观。”指的正是灵渠。
和大运河相比，全长36.4公里的灵渠实在不起眼。然而，这一点也不影响灵渠成为伟大的运河。它是人类历史上第一条穿山越岭的运河，是世界范围内同时代运河工程中的杰出范例。
△灵渠晨曦 图/陈兴华
灵渠位于广西壮族自治区兴安县境内，地处南岭山脉西段、湘桂走廊之间，长江与珠江两大水系的重要支流均起源于这里，使得修建灵渠具备得天独厚的自然条件。
△兴安县城与灵渠（选自清代兴安县志）
它建于秦朝，历经唐宋两代的发展完善、元明清时期的繁荣、近现代的转型，集交通、防洪、灌溉等功能于一体，连接湘江和漓江、长江流域和珠江流域、中原与岭南地区。
灵渠星桥陡
作为系统工程，灵渠总体的规划布置体现出古人全局性的规划理念，这个特点尤其体现在渠首位置的选择上——
渠首的选址综合考虑了水资源条件、地形高程、地貌等因素，选取了最佳位置：建在水量较大的海洋河而非始安水上，保证了运河的水源充足。
△灵渠渠首示意图
灵渠创造性地考虑和利用了岭南地区气候、地形、水文条件等特点，以精准的测量、科学的设计、精心的施工，巧妙地将湘江水三七分流，即三分水向南流入漓江、七分水向北汇入湘江，无论汛期还是旱季，都可保持平衡。
灵渠主要由大小天平、铧嘴、秦堤、泄水天平、南北渠、陡门等构成。
郭沫若在《满江红·灵渠》中写道：“亲眼见，秦堤牢固，工程精当。闸水陡门三十六，劈湘铧嘴二千丈。有天平小大，溢洪流，调分量。”这正是对灵渠水利工程结构和功能的生动概括。
大小天平，也就是拦河滚水坝，因为它能“称水高下，恰如其分”，古人称其为“天平”。
△灵渠大小天平断面示意图 （a）大天平 （b）小天平 单位（米）
铧嘴实际就是一个古人为分流江水而筑的小岛。大小天平紧紧连接在铧嘴之后,两侧分别向南北伸延，和原河道两岸相接，与铧嘴合成“人”字形拦河坝。
△灵渠解决了复杂地形中的航行坡度问题
在防洪中，天平与铧嘴一起发挥着平衡灵渠水位的作用——
当枯水期来临时，它们将海河水引入南渠和北渠，确保灵渠水位达到航运要求的高度；
当汛期来临时，洪水可以越过天平流进湘江故道，保证防洪安全，既可拦水，又能泄洪，不用设闸起闭，确保灵渠水不至威胁两岸百姓的安全。
秦堤在灵渠的南渠与湘江故道之间，用以防止南渠渠水泄入湘江故道，又保护南渠不受洪水冲击。
左右滑动查看更多（图1~4分别为：水量正常时南北渠同时通航；水量过大时由湘江古道泄洪；水量不足时保证北渠通航；水量不足时保证南渠通航）
泄水天平是灵渠的一种溢流设施，主要起到排洪作用。南北渠共有泄水天平5处。位于南渠秦堤上的一座泄水天平起着第二溢洪道的作用——
当海洋河洪水暴涨，大小天平的泄洪能力不足时，洪水势必涌进渠道；
当渠中水位超过泄水天平坝顶时，就自然再次分洪，泄入湘江故道，使兴安县城免受洪灾，保证渠道安全。
△灵渠与其灌溉的农田
灵渠虽因战事而生
但利在千秋
它通南北水网，促文化融通
兴商旅贸易，养农田作物
所到之处，福泽一方
至今灵渠仍在使用中
千年古堰木兰陂
△木兰陂拦河坝。图/新华社
陂，是一种古代水利工程，木兰陂位于福建省莆田市南郊，是中国著名五大古陂之一，也是木兰溪流域最早的控制性水利工程，名列首批世界灌溉工程遗产名录之中。
△木兰陂工程示意图
木兰陂至今已有900多年的历史，是我国宋代人工建造的水利工程代表作，一座集“排、蓄、引、挡、灌”等功能为一体的综合性水利工程。
其规模宏大，布局完整，结构严谨，历史悠久，韵味淳厚。
木兰陂陂首为堰闸式滚水坝，使用巨块花岗石纵横钩锁迭筑；陂的南北两端，建有总长500多米的护陂堤，陂右修干渠120余公里，沿线建陡门、涵洞等300多处，支渠无数。
为了应对木兰溪特殊的水流条件，木兰陂的陂首工程很有特色。
陂首的主体建筑左右两段不对称，左段为截断水流的重力坝，坝顶高程在常年洪水位之上，一般年份不过流。
而右段则为高程较低的潜水坝，枯水时节蓄水，洪水季节多余的水量可由堰孔漫过。
△木兰陂陂首枢纽工程
陂首上游对抗的是溪水，因此每个堰闸闸墩的上游面均为尖头，可以挑乱主流。
而下游面则在宣泄上游洪水的同时，还要防止风暴潮的冲击，因而结构复杂，不仅长度和厚度上超出上游，而且在形制上采取了下宽上窄的阶梯状。
此外，木兰陂更大的“学问”还在于其基础结构。
木兰陂能千古不朽，正是因为宋代开始施工时就采用了“换砂”办法改善地基，把表层淤泥深挖2.5米至3米，用砂砾料回填，增强基础承载应力，靠坝的两端夯填红黏土为基，从而保障堰闸坝较均匀沉实，加强了木兰陂的抗冲能力。
千百年来
木兰陂经受无数风雨不倒
经过沟渠的滋润
兴化平原由沼泽之地变为鱼米之乡
成为莆田最富饶的地方
黄鞠灌溉工程
△“黄鞠灌溉工程”入选世界灌溉工程遗产名录
1400多年前，隋炀帝在位时的谏议大夫黄鞠一家为避祸归隐到管辖薄弱的福建霍童石桥村，在那里充分发挥了他精通地理、善治江河的特长，开创了一片“桃源胜地”。
水利是农业的命脉。霍童溪流蜿蜒曲折，将霍桐盆地一分为二，春夏之际易发洪水。
霍童溪夕阳
溪右岸虽有大片土地可供开垦，霍童溪第三大支流大石溪也从那里经过，但因隔着“龙腰”这座山梁而无法利用。
黄鞠决定挖断“龙腰”，把大石溪水引来灌溉。用了八九年时间，他才把“龙腰”拦腰截断，凿出一条宽1.51-2.72米、深0.95-3米、全长5000余米的明渠。
龙腰渠建成后，黄鞠又着手开挖左岸琵琶洞，穿山引水，灌溉东北过溪坂百顷田地。
琵琶洞因流水声似琵琶弹奏而得名。琵琶洞渠总长9000余米，由明渠与7段隧洞连接而成。
在没有爆破和现代测量仪器的时代，要在坚硬的花岗石中开凿隧道难度可想而知。
黄鞠创新“火烧水激凿石工法”，将柴放在石头上烧，烧热后，突然灭火，再用冷水浇石头，花岗岩石头爆裂后，再用工具一点点撬开，硬是在山腹中凿出了一条总长700多米的隧洞。
黄鞠还巧妙地利用水位落差，兴建五级水碓，利用水力加工粮油和农副产品，节省大量劳力。
△“黄鞠灌溉工程”二级水碓处水车
经五级跌水，水下到平地，被送进三个蓄水湖，名叫日湖、月湖、星湖，可以抗旱、防火；水储蓄之后，引入村时，通过水渠在每家每户的房前屋后经过，供村民洗刷，经过洗刷的水含有养分，流入麻田进行灌溉。
入村的水渠分为九曲，每曲分流都镇有一块“石蛤蟆”，用来阻挡急流和提高水位，方便分流，便于分段管理。
水利的兴修使霍童水稻种植得到了空前发展。
古人留下的防汛工程
福泽万世
历千年而弥坚
其中蕴含的智慧
你get到了吗？
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审核：段昊书
文章作者：中国气象报记者 王玫珏 李慧 张格苗 刘钊
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