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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)展社會經(jīng)濟，改善生存環(huán)境的歷史．各時期的水利是在特定的自然和社會背景下的產(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條件所使然。

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。在各種自然地理條件中，對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)點在于大部分地區(qū)雨熱同期，適于植物生長；而其缺點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，進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個月里，其中最大1個月的降雨，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

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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)勾股計算，此后歷代制定歷法無不依賴數(shù)學(xué)，但“獨水學(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)人們對災(zāi)害的定義是“天反時為災(zāi)”，即認為風(fēng)、雨、寒、暑不依時令，與作物生長季節(jié)不相適應(yīng)，就會導(dǎo)致災(zāi)害。

歷史氣候在各歷史時期有所不同，②也有災(zāi)害群發(fā)期出現(xiàn)，③但從百年左右的時間尺度比較來看，相鄰時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)的擴大和人口的繁衍等，也會導(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，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。即便有條件進行灌溉，也往往限于水資源不足，只有依靠加強水利管理，嚴格水利法規(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、水力機械等部門用水的先后次序、時間和水量。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。例如漢晉時期，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，相應(yīng)地采取或注重灌溉，或在發(fā)展灌溉時注重排水的工程調(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輸，我國的運河大都是南北向的。山區(qū)則有溝通相鄰流域的跨嶺運河，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，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，可以認為，這些地區(qū)都是從江河洪水下面爭奪出來的土地，因而

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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)和進展，歷史自然學(xué)的理論與實踐，學(xué)苑出版社，1994年．

④《清空稿·河渠志四》，康熙四十二年匕諭。

洪水威脅嚴重。但這些地區(qū)地處東部經(jīng)濟發(fā)達區(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)也是我國財富集中的地區(qū)。可見，防洪除澇自古以來就在我國水利建設(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、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，可以用機械提升。如果水源較遠，可以修建渠道輸水。渠道跨越丘陵溝壑時，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存的雨水和雪水)，有五種方式。他認為：“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。”③

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。

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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，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。

二社會進步與水利發(fā)展的相互影響

(一)社會發(fā)展需要水利

春秋時期齊國大政治家管仲(?—前645)對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。”何謂五害?“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。可見水旱災(zāi)害自古以來就是對人們生產(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)對辦法，例如儲備。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，非務(wù)積聚，何以備之?”②一般備荒要有三年的儲備糧，所以說：“國無三年之食者，國非其國也。……此之謂國備。”③又例如，使農(nóng)作物品種多樣化。漢代人認為，“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)害對社會的損害。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。可見，在古代，由于農(nóng)業(yè)是最主要的經(jīng)濟部門，在中國的氣候條件下，發(fā)展水利成為社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展的必要條件。

(二)水利促進社會進步和經(jīng)濟發(fā)展

水利建設(shè)對社會的政治和經(jīng)濟的相互作用是顯著的。一方面，水利作為生產(chǎn)力的一個組成部分直接作用于社會，促進社會的變革；另一方面，社會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。那時社會已進入原始公社末期’主要經(jīng)濟形式由狩獵、畜牧向農(nóng)耕過渡，農(nóng)業(yè)已進入鋤耕階段，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。大禹治水是社會發(fā)展的需要。同時，由于治水是各部族大規(guī)模的集體行動，禹由于指揮成功，使他具有極高的威望和權(quán)力，在當(dāng)時生產(chǎn)力發(fā)展和階級分化的基礎(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奴隸制王朝。治水活動在這次社會變革中，起著某種催化劑的作用⑥。

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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《春秋穀梁傳·莊公二十八年》、《淮南子·主術(shù)訓(xùn)》等文獻。

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．1978年。3—4期．

水利發(fā)展受社會制度的推動或制約也是顯而易見的。在由奴隸社會到封建社會的歷史大變革中，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的發(fā)展。而秦漢大一統(tǒng)帝國形成后，進一步促進了水利，特別是工程規(guī)模巨大，涉及更大范圍的治河工程和運河建設(shè)的發(fā)展，并在其后較長時期內(nèi)保持著這種勢頭。不過，到了封建社會后期，政治失去活力，小農(nóng)經(jīng)濟的自給自足妨礙了水利的進步。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說：“一(水)車需費百余金，一壞即不能用。余謂農(nóng)家貧者居多，分毫計算，豈能辦此。”①也就是說，自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟已經(jīng)走到了盡頭，缺乏改革和進取，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)濟的發(fā)展對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渠和永濟渠，完成了全國航運網(wǎng)的貫通。開河勞動是極其艱苦和殘酷的。隋煬帝開河的主觀動力也曾一再引起討論和爭議，但一般對興建大運河的實際效果卻認識一致，杜佑(735—812)說：“自是天下利于轉(zhuǎn)輸”，“運漕商旅，往來不絕”②，是客觀的評價。與隋代情況相類似，元代開國之初，政治中心在北方而經(jīng)濟重心在南方的形勢，更迫使它必須盡快興修南北大運河，以溝通南北聯(lián)系，穩(wěn)定政治和發(fā)展經(jīng)濟。

農(nóng)田水利的規(guī)模一般比防洪和航運為小，常有地區(qū)性的進展，并能取得更快的社會效果。例如，即使在分裂時期，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，卒并諸侯”③的作用，成為膾炙人口的故事。三國時，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。……每東南有事，大軍出征，泛舟而下，達于江淮，資食有儲而無水害”④。唐末五代也是分裂時期，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，號曰撩淺。蓋當(dāng)是時方欲富境御敵，必以是為先務(wù)”⑤。進一步奠定了太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)和地區(qū)經(jīng)濟在全國的領(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)厝罕姡ㄟ^興建農(nóng)田水利工程，使當(dāng)?shù)亟?jīng)濟面貌和社會秩序煥然一新。據(jù)《宋史·食貨志》記載，北宋唐州(今河南唐河縣)曾因經(jīng)濟落后，許多居民或外遷或遁入山野與朝廷對抗，社會秩序混亂。曾有人建議撤消這個州的建制。嘉祐中(1056—1063)太守趙尚寬領(lǐng)導(dǎo)群眾奮發(fā)圖強。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，只一年多時間，流民返鄉(xiāng)和淮南、湖北內(nèi)遷居民達2000多戶。⑥趙尚寬也因此受到嘉獎。農(nóng)田水利與地區(qū)經(jīng)濟的密切關(guān)系，由此可見一斑。

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①清·錢泳：《履園叢話》卷3，筆記小說大觀第25冊，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點本。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

正因為水利與社會政治經(jīng)濟有密切的聯(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，就有水利機構(gòu)的記載。《尚書》記載“禹作司空”，“平水土”①。《茍子·王制》記載司空的具體職責(zé)有：“修堤渠，通溝澮，行水澇，安水藏，以時決塞。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)。

水利機構(gòu)的設(shè)置，實在是抗御水旱災(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)。……在亞洲各國經(jīng)常可以看到，農(nóng)業(yè)在某一個政府統(tǒng)治下衰落下去，而在另一個政府統(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。”他在這里所說的亞洲，具體指的是古代的印度、美索不達米亞、波斯等國。也包括非洲的埃及。

中國的水利管理隨著社會需要的發(fā)展在逐步加強，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)還有專門官員負責(zé)監(jiān)督。水利部門所轄治河、航運、灌溉等主要方面的管理逐步分工。唐宋以后，中央政府一般只負責(zé)治河、航運建設(shè)和管理，農(nóng)田水利則主要由地方政府甚至由灌區(qū)管理機構(gòu)自行負責(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、航運又進一步單獨制定相應(yīng)管理條例。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。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。

三科技和文化進步與水利發(fā)展

(一)水利與科技進步

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，人類才進入新石器時代，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)達到成熟階段。青銅工具普遍使用，促進農(nóng)業(yè)和水利的發(fā)展。那時已開始用井水灌溉，并使用桔槔提取井水。井的襯砌質(zhì)量也由木圈進步到瓦圈。《管子·乘馬》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)。《周禮·職方氏》還對分布九州的適宜灌溉的地表水資源有系統(tǒng)的介紹。

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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》，上海科學(xué)技術(shù)出版社。1982年，第6頁。

春秋戰(zhàn)國時期是我國歷史上由奴隸制社會向封建制過渡的大變革時期，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入封建社會的重要原因之一。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)進入到一個新的歷史階段。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期的杰作。

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

為了達到自流引水和排水的目的，必須進行地形測量。相傳大禹治水的時候已經(jīng)開始應(yīng)用原始測量技術(shù)，即所謂“左準繩，右規(guī)矩”，“行山表木，定高山大川”②，并由此推動了數(shù)學(xué)的進步。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)的兩個修建城池的事例，可以看出當(dāng)時對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確的計算。工程進展順利，反映出當(dāng)時數(shù)學(xué)計算已有較高水平。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力。《管子·度地》是戰(zhàn)國時期水利科學(xué)的代表作。其中記載了明渠水流坡降的計算方法，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；最佳施工季節(jié)和土壤含水量掌握等土力學(xué)知識；堤防橫斷面設(shè)計和滯洪區(qū)設(shè)置；水利施工組織和工具配備等。其中的流體力學(xué)知識處于當(dāng)時世界領(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)的進步還與思想和學(xué)術(shù)氣氛有關(guān)。春秋戰(zhàn)國時期，伴隨著封建制的蓬勃興起，形成了新興地主階級自由討論的學(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)興時期新興資產(chǎn)階級的思想解放運動對于科學(xué)的促進。同時，科技進步反過來又促進了思想解放。例如，在奴隸社會古人對于水旱災(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)干旱嚴重威脅到來的時候，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的一種，規(guī)定在國家典禮的《周禮》中。到了戰(zhàn)國時期，水利工程大量興建，人們抗御水旱災(zāi)害的能力提高了，對水旱災(zāi)害的認識也發(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

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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》卷二。

③西漢時期的天文著作《周髀》認為數(shù)學(xué)起源于大禹時代，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，《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?他認為那是政治家為粉飾自己統(tǒng)治的缺陷而杜撰出一個超自然力的神，以欺騙百姓。并進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；望時而待之，孰與應(yīng)時而使之。”①他對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，則一年功棄矣。(水)田制之由人。人力茍修，則地利可盡。天時不如地利，地利不如人事。”②。這里所說的水田，泛指有灌溉效益的耕地。傅玄關(guān)于“天時不如地利，地利不如人事”的唯物主義觀點，不能不認為是水利改造自然的實踐在人們思想中的正確反映。

對于先圣，古人有另外一種迷信。例如把大禹治水時因時制宜采用的疏導(dǎo)的方法，后人多視為經(jīng)典和不可逾越的教條。戰(zhàn)國時代的慎子公然對這種迷信提出批評說：“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。”③痛快淋漓地指出，遵從水的自然規(guī)律和社會需求是治水的惟一法則。時代進步了，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)，在整個封建時代，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)展的同時性有時使人很為難。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的。”④他所舉出的實例是希臘文化和中國文化中同時出現(xiàn)的齒輪和在公元前后在小亞細亞北部沿海和中國大約同時出現(xiàn)的水輪等發(fā)明。科學(xué)技術(shù)進步的動力往往源于生產(chǎn)的實際需要，但獨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，中國和歐洲某些科學(xué)發(fā)現(xiàn)的同時性是大量的、令人費解的，甚至某些自然現(xiàn)象的解釋也是那樣的不謀而合。例如，東漢時王充(27—97)在解釋日月與地球作相對運動，表現(xiàn)為東出而西沒時，以轉(zhuǎn)動的石磨上爬行的螞蟻來比喻。⑤而在大約同時的古羅馬《建筑十書》中，對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

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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，《意林》卷五，四部備要本，引《傅子》文補充。

⑧《慎子》，諸子集成本。

④李約瑟，中國科學(xué)技術(shù)史第一卷，《總論》第二分冊(中譯本)，科學(xué)出版社，1975年，第524—525頁．

⑤漢·王充：《論衡》，《說日篇》，諸子集成本，中華書局，第110~111頁。類似的比喻會更早一些，因此《晉書·天文志》在用同樣的蟻行磨上的比喻解釋天象時，沒有以王充為依據(jù)，而是舉出更早一些時候的周髀算學(xué)家的認識，“譬之于蟻行磨石之上，磨左旋而蟻右去，磨疾而蟻遲，故不得不隨磨以左回焉”。

⑥維特魯威著，高履泰譯，建筑十書，中國建筑工業(yè)出版社，1986年，第205頁。維特魯威在這里也以放在制造陶器的轉(zhuǎn)輪上的螞蟻運動為比喻，“盡管螞蟻對轆轤(轉(zhuǎn)輪)的旋轉(zhuǎn)是反向的，但必然會完成所要走的道路。而且靠近中心的螞蟻當(dāng)然很快地走完一周。在轆轤端部的圓周上行進的螞蟻，盡管以同樣的速度前進，可是由于圓周較大，完成它們的運行就要遲緩得多。”

⑦維特魯威著，高履泰譯，建筑十書。中國建筑工業(yè)出版社，1986年，第198頁。

而我國最早記載勾股定理的是西漢時期的數(shù)學(xué)著作《周髀》，約當(dāng)公元前100年前后。“但勾三、股四、弦五這個特殊例子的發(fā)現(xiàn)，可能是很早的”①。可以認為，中西方發(fā)現(xiàn)大約也是同時的。

在水利學(xué)方面也有中西方同時發(fā)現(xiàn)的事實，熟知的例子就是坎兒井。在波斯，“這種灌溉系統(tǒng)可以追溯到公元前146年以前”②。而中國，《史記·河渠書》記載類似的施工技術(shù)在漢武帝元狩至元鼎年間(前120—前110)在引洛水灌溉的龍首渠上已經(jīng)應(yīng)用。《漢書·西域傳》記載這一引地下水出流的水利工程在半個世紀后(神爵元年，前61)已傳至敦煌．③至于水靜力學(xué)的阿基米德原理，世界公認是古希臘科學(xué)家在公元前三世紀末年發(fā)明的。而類似的水浮力的應(yīng)用實例，在中國則出現(xiàn)于公元前三世紀初年。至于浮力理論的定性表述在公元前四世紀已出現(xiàn)在《墨經(jīng)》之中。④

李約瑟在研究中西方文化交流時說過如下一段話：“我們最后的結(jié)論大概是這樣：中國和它的西方鄰國以及南方鄰國之間的交往和反應(yīng)，要比一向所認為的多得多。盡管如此，中國思想和文化模式的基本格調(diào)，卻保持著明顯的，從未間斷的自發(fā)性，……這種接觸從來沒有多到足以影響它所特有的文化以及科學(xué)的格調(diào)。”⑤不過，從科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域來說，20世紀以來西方科學(xué)技術(shù)的傳入則幾乎完全取代了中國傳統(tǒng)的東西，從水利工程界來看，差不多是全盤的“西化”了。那么，有過數(shù)千年輝煌的中國傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)思想還要不要深入研究，是不是只作為一種文化現(xiàn)象來研究，傳統(tǒng)科技在科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化進程中有沒有自己的地位，這將是本書作者在第六章中試圖回答的問題。