水文明史是人类古代文明水平的重要标志。黄河流域、尼罗河流域、两河流域和印度河流域，是世界四大文明古国的发祥地。发源于黄河流域的中华水文明，是世界水文明的重要组成部分。世界其他国家有的或因自然条件单纯，有的虽自然条件具备但历史较短，有的历史虽长但记载较少，所以就水文明而论，整个欧美加起来才可与中国相比拟。而中国的水文明史内容十分丰富，拥有一流的工程，一流的技术，一流的理论，一流的科学家，可以代表当时世界的先进水平。

一、一流的工程

1、都江堰

位于四川省都江堰市（原灌县）境内，岷江上的大型引水枢纽工程，也是现有世界上历史最长的无坝引水工程。始建于秦昭王末年（约公元前256－前251），秦蜀守李冰主持兴建。工程以灌溉为主，兼有防洪、水运、城市 供水等多种效益。成都平原因此富庶，自古有“天府之国”美称。都江堰始名于宋代，宋以前称都安堰、湔或犍尾堰。 枢纽布置早期的都江堰有堤、堰、水则等工程设施，经后代不断完善，成为由鱼嘴（分水工程）、飞沙堰（溢流排沙工程）和宝瓶口（引水工程）三大主体工程组成的无坝引水枢纽。此外，还有内外金刚堤、人字堤及控制水量和泥沙的建筑物等，中华人民共和国成立后又增建了外江闸、沙黑河闸和工业 取水口等工程。鱼嘴建在江心洲顶端，把岷江分为内江和外江。内江为引水总干渠，由飞沙堰、人字堤和宝瓶口控制泥沙及对水量进行再调节。外江为岷江正道，以行洪为主，也由小鱼嘴分水至沙黑供右岸灌区用水。工程结构 古代都江堰以竹笼、木桩和卵石为主要建筑材料。以竹编笼内填卵石，用来建造鱼嘴、飞沙堰、内外金刚堤和人字堤等工程。每年岁修需 更换竹笼一万多条。为了减少每年岁修工程量，历代水工和劳动人民不断谋求工程结构的改造，尤以鱼嘴为重点。元代曾以石料修砌鱼嘴，并在其顶端铸铁龟；明代修砌鱼嘴，前置铁牛分水；清代复用砌石鱼嘴。这些工程均因基础不稳，未能持久。1936年改以竹笼为基础，前端与两侧护以木桩，其上修筑砌石鱼嘴，工程延续时间较长，直至1974年修外江闸时改建成钢筋混凝 土结构。引水防沙与岁修制度2000多年来，灌区人民在兴建和完善都江堰 的长期过程中，积累了丰富的引水防沙经验。由于三大主要工程在合理规划布 局和精心设计施工，枢纽工程发挥了有效的引水、防沙和排洪等综合作用。在适宜河段的恰当位置修建鱼嘴，能使枯水内江多引水，洪水时外江多泄洪排沙；在河流弯段末端建飞沙堰，利用了环流作用，能大量溢洪排沙，以减免成都平 原洪涝灾害。都江堰历久不废的另一重要原因是重视工程管理，严格执行岁修制度。据历史文物记载，早在1400多年前，即有“深淘滩，低作堰”的岁修“六字诀”。嗣后又相继总结出治水“三字经”及治河“八字格言”等。历代都设置管理机构和堰官负责工程维护。工程维修分为每年的岁修、五年一次的大修、特大洪水后的特修和洪水期的抢修等四类。工程改建与灌区发展 中华人民共和国成立后，对都江堰工程进行了较大改建，灌区有了大规模的发展。加固了鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大工程；调整和改建了内外江几条大干渠的引水口；新建了外江闸、沙黑河闸和工业取水口；在老灌区修建了50余座重要分水枢纽；改造了3万多条旧渠道。都江堰 灌区由1949年的288万亩发展到80年代的近1100万亩，并在新灌 区相应建造了黑龙滩、三岔、鲁班、继光等10座大中型水库，300余座小型水库，以及许多渠系建筑物、中小型水电站和扬水站。

2、黄河大堤

修建黄河堤防可追溯到史前的共工与鲧。战国时期，沿河各诸侯国纷纷在各自境内修建堤防，奠定了系统堤防的基础。东汉王景治河后，新堤防形成系统，直至海口，长千余里。黄河夺淮时期，黄河下游形成了堪称世界之最的堤防系统，其中有遥堤、缕堤、格堤、月堤、子堤、戗堤、刺水堤、截水堤之分，这就是我们今天在地图上依然可见的“明清黄河故道”。

现在的黄河大堤与明清故道类似，它是1855年铜瓦厢决口改道后逐渐形成的。从郑州桃花峪至山东利津河口，河长767公里，两岸大堤及其他有关堤防总长1583公里，一般顶宽9～12米，高10～14米，底宽几十米甚至上百米，人们形象地称它是“水上长城”。黄河大堤被认为是维系东方文明的代表性工程。

二、 一流的技术

1、防洪工程

中国古代的各大江河上很早就出现了形式多样的防洪工程，其中以黄河最为突出。公元前21世纪前后，在埃及和中国就有在尼罗河和黄河上筑堤防洪的传说。中国在战国时期（公元前5世纪）即沿黄河筑堤防洪。司马迁在《史记》中，记载了公元前132年黄河上著名的瓠子堵口工程。随后，公元前69～前66年，在黄河下游曾开直河道裁减急弯3处，并修筑类似丁坝的护岸建筑物。宋代已有了埽工护岸、木龙护岸、挑溜护岸等。国外则在1817年才有德国莱茵河裁弯工程。中国唐代在海河流域的永济渠（今南运河的一段）以东开挖减河，增辟入海水道，并在永济渠以西利用大量的洼淀滞蓄洪水，减轻洪水压力，保证通航。明代潘季驯治河时期在黄河下游修建了由遥堤、缕堤、格堤等组成的堤防系统，修建了骆马湖、洪泽湖等作为滞洪水库，并在黄河两岸建有许多分洪溢流坝，使防洪治理由单一的措施逐步发展到各种工程措施相结合的综合治理，并由局部河段的治理向流域的全面治理发展，不少河流特别是黄河下游已形成较完整的防洪工程体系。

2、水力机械和提水工具

古代水力加工机械有水碓、水磨、水排、水硙等。据记载，水碓出现于西汉。东汉杜诗发明水排。南北朝时期，水磨、水硙已普遍使用。唐代关中水碾大为流行，并将这一技术传入西藏。宋元时期，水转大纺车问世。这是水力机械对手工业技术的一个重大改造。

据文献记载，中国早在2500～3000年前就开始使用桔槔和辘轳等提水工具。有人研究认为桔槔的历史甚至可上溯到3700年前。东汉毕岚创造翻车（又叫龙骨水车）和筒车。自唐以来，始出现用畜力、风力、水力驱动的龙骨水车。

古埃及和古希腊几乎与中国在同一时期使用吊杆（类似中国的桔槔）提水。在古希腊还出现了唧筒（即简易的往复式泵）、阿基米德螺旋管（即简易螺旋泵）和波斯轮（即蹼轮）等提水工具。

三、一流的理论

1、泥沙理论

在泥沙理论方面，中国从古至今在世界上保持了领先地位。中国古代从战国以至明清，凡论及治河者，无不兼论泥沙，如《管子·度地》中就论述过弯道会引起河岸河床冲淤变化，西汉张戎第一个提出了利用水力刷沙的思想。尤其值得称道的是，人们在实践中能主动地运用泥沙理论知识解决泥沙问题。古代治沙主要为五大类。第一类为上游水土保持。这是南宋时提出来的。保土拦沙措施有农业种植措施、涧谷淤地堰坝、引山洪淤灌及放淤。山洪淤灌相传始于先秦。第二类为下游治沙。常用的治沙方略有散水匀沙、束水攻沙、放淤固堤、引洪淤灌和以清释浑等5种。最典型的散水匀沙是清代对海河水系的治理。明代潘季驯则系统地提出了束水攻沙理论，在黄河下游大力实施“以堤束水，以水攻沙”，并在黄淮交汇处修建洪泽湖水库“蓄清刷黄、以清释浑。明代后期至清代，北方多沙河流上普遍实行放淤固堤和引洪淤灌，并有系统的经验总结。第三类为放淤及淤灌。利用泥沙肥田造田，起源甚古，自然淤灌可以上溯到史前，人工放淤也有几千年的历史。第四类为渠道中之治沙。古代除了人工挖沙以外，还通过改变渠道断面来冲沙或沉沙，如宋代汴河上修建狭河木岸以防淤积，通过沉沙池（湖泊）使浑水变为清水。第五类为沟洫治沙。明清两代都有散水以治河、分沙以肥田的治沙理论。

2、水文学

我国古代水循环理论早在战国时代成书的《吕氏春秋·圜道》中就有记载，所谓“云气西行，云云然，冬夏不辍；水泉东流，日夜不休……”它比较准确地反映了我国所处海陆地区水循环的客观规律。水文测验有悠久的历史，考古发掘表明，战国时代李冰在都江堰工程上开始用石人观测水位，其他地区也有历代的“水则”保留下来；唐代开始，在四川涪陵长江里的“白鹤梁”上已有枯水题刻（石鱼）。至于洪痕或洪水题刻则遍布全国，不计其数。降雨观测方面，秦代就有了各地向中央报雨的制度；南宋数学家秦九韶还提出了各种量雨器计算雨量、雪量的方法；清代故宫有《晴雨录》，依照十二时辰记载1724～1903年北京地区的降水情况，其间资料共有174年，昼夜不断。泥沙测验起源也很古老，“一石水而六斗泥”即是先秦时期关于黄河、泾河的普遍认识。关于流量，宋代改建汴渠时用平方尺计量河槽断面，用水流的“湍缓”来定性描述流速，初步有了流量概念；元代文献把一平方尺称作一“徼”，以徼计算的水量叫“水程”或“水直”；计量单位时间内通过某一断面水量的方法在清康熙年间陈潢已完整提出，同时代的康熙皇帝本人作了更明确的描述：“先量闸口阔狭，计一秒所流几何。”这与现代流量概念完全一致。

对于江河涨落，古人早有总结，秦汉已有“桃花水”“秋水”的称谓，北宋时每个月的水涨水落均有专名，并认为河道涨水有定期出现的规律，所以起名叫“信水”（守信用的水）。到明清，信水的说法被“水汛”取代，相沿至今。快马报汛制度至迟始于16世纪。

我国古代水文测验有着辉煌的历史和确凿的记载，以至国内外专家谈到水文测验史，言必称埃及、中国。但是我国古代水文学理论定性描述的多，定量描述的少，在测量工具、数学计算、模型试验等方面一直没有发展起来，以致近代落后于西方。

3、水利文献

中国古代水利文献之多为世界之最。现存水利专着有通史、专史、河道史、地区水利史、渠塘史、闸坝史等，粗略估算在300种以上。正史、政书、各种一统志、省志、府县志及地理书中也有大量水利记载。加上各类著作中的水利事迹记载，字数在1亿以上。历史上最早的水利名著为《尚书·禹贡》，它成书于战国时期（公元前480～前222年），记述了大禹治水的传说。最早的水利科学总结是《管子·度地》。第一部中国水利通史是《史记·河渠书》。第一部记述全国河道水系的专着是《水经》，约成书于公元220～232年间。现存最早的河工技术专着是《河防通议》，成书于1048年。最大的古代水利总集是《行水金鉴》《续行水金鉴》和《再续行水金鉴》，它上起远古，下至1911年，共有1000多万字。其他名著还有《治水筌蹄》《河防一览》《治河方略》等。丰富的水利文献记述历史，探讨理论，指导实践，对促进中华水文明发展起到了至关重要的作用。

四、一流的水利科学家

1、李冰

李冰是战国时期的水利科学家，都江堰的创建者，他对天文地理也有研究。秦昭王末年（约公元前256～前251年）为蜀郡守，在今四川省都江堰市岷江出山口处主持兴建都江堰工程，因而使川西平原富庶起来。据《华阳国志·蜀志》记载，李冰曾在都江堰安设石人水尺，这是我国早期的水位观测设施。他还在今宜宾、乐山一带开凿滩险，疏通航道，又修建汶井江（今崇庆县西河）、白木江（今邛崃县南河）、洛水（今石亭江）、绵水（今绵远河）等灌溉和航运工程，同时修索桥、开盐井等。人民怀念他的功绩，建设庙宇加以纪念。北宋以后还流传着李冰之子李二郎协助李冰治水的神话。

2、李仪祉

李仪祉（1882－1938）是近代著名水利科学家、教育家。他早年留学德国攻读水利，1915年学成回国后，在中国第一所水利学校——南京河海工程专门学校任教授、校长，以后又任陕西水利局局长、黄河水利委员会委员长兼总工程师等职。在陕西，他应用近代技术规划了“关中八惠”灌区，并亲自参与了泾惠渠、洛惠渠、渭惠渠建设。1933年他在天津创办了中国第一水工试验所。李仪祉重视引进西方先进水利技术，通过对黄河、淮河、长江治理的规划，将许多西方的先进水利科学技术引入我国，同时还培养了大批近现代水利人才。1931年，他倡议创办了中国第一个水利学术团体——中国水利工程学会，并当选为会长，以后连选连任，直至去世。

在近代史上，古老的中华水文明在某些方面的发展已落后于西方。因此，宏扬中华水文明在当今显得尤为重要。

二○○四年六月