摘 要:浙東它山堰是中國古代四大水利工程之一,具有阻咸蓄淡、泄洪排澇、灌溉供水、通航等功能,堰體及其配套設施的設計盡顯科學性。它山堰是寧波發展繁榮的歷史大“功臣”,歷經千年而不衰。
關鍵詞:水利工程 它山堰
一、它山堰的地理背景
它山堰位于浙東鄞奉平原的西北邊緣,屬鄞江鎮。它山之水源自四明山的大皎溪和小皎溪,兩溪匯合成樟溪,流至它山分成二支:一支經回沙閘,漫過它山堰,成鄞江,流入奉化江,經甬江出海;另一支出光溪橋,成南塘河,南塘河是鄞西平原的主要內渠,縱橫水網灌溉著二十余萬畝水田,最終一路向東北注入日湖和月湖。
二、它山堰的歷史發展
在它山堰修建之前,這里“江”、“河”不分,鄞江水位雨季暴漲淹沒鄞西平原的土地,旱季暴落農業灌溉缺水,并面臨著海水倒灌、土地鹽堿化的威脅,農業發展受到很大的影響。政府有過幾次圍堤和疏浚,但均是治標不治本。
直到唐代末年(公元833年),出生于山東的王元暐擔任起鄞縣縣令,通過大量考察勘探選定了筑壩之地,組織人力修建它山堰,它山堰起到阻咸蓄淡、泄洪排澇、灌溉供水、通航等作用,造福一方。經過歷朝歷代多次整修,它山堰完好保存至今。百姓世代感恩紀念王元暐,修建遺德廟(王元暐字遺德),并在每年農歷十月初十(它山堰開工)和三月初三(它山堰竣工)舉行“鄞江廟會,這個習俗一直傳承至今。
20世紀80年代上游修建皎口水庫,它山水系工程發展以皎口水庫為主體,它山堰起輔助作用,從根本上消除了鄞西平原的旱澇威脅。
三、它山堰的科學性
古人不一定具備現代水文學、建筑學等專業理論知識,但他們善于觀察并總結經驗,經過多次整修的它山堰工程盡顯科學性。
(一)堰壩選址的科學性。鄞江出山口段西臨四明山遺脈,東臨高地“它山”,在兩山之間流過,江寬約一百米,建堰條件優越。它山堰選址在河流轉向處原因如下:古人經長期觀察發現,當河流的流量較小時,主要的侵蝕位置在它山堰上游(“回沙閘”所在地);當流量更小時,主要的侵蝕位置在“回沙閘”的上游;而當流量變大時,主要的侵蝕位置在它山堰所在地的西南側岸。流水侵蝕的集中點稱為頂托點,頂托點的位置隨著流量的增大而向下游移動,當流量最大時,頂托點就下移到它山堰所在地。
(二)堰壩基體的科學性。在低水位季節挖掘河床底部,完備根基,用寬長大的條石一層層累積鋪設(約兩三噸重,主要為紫紅色的凝灰巖,在兩側山坡就地開采),條石重力大且用鐵質榫卯結構牢固地結合在一起,底層最寬向上逐漸變窄,對水流的抵抗力非常強,從建堰壩以來不曾發生過被沖垮的現象。堰壩基體的南北變化亦具科學性,彎曲河道中河流的水面是不水平的,在流量最大的區域最容易侵蝕(南側)。因此構成堰壩的條石,自北向南逐漸變寬變大,最南側的條石遠大于2噸重。此外根據精確測量,堰壩的兩端高度不一,南側略高于北側,原因是南側作為擁水一方需要更堅固更高的壩體。
(三)堰壩高度的科學性。首先造就不一樣的“三七分水”:水位較高時,七分水流從堰壩之上漫流而過,三分水流入南塘河,使得中下游免受洪澇;當水位正常時,七分水引入南塘河,三分水流入鄞江。(都江堰雖也是“三七分水”,但都江堰所引之水來自岷江,是大型江河,因此在水位正常時,三分水引入灌溉渠,七分水仍流入岷江。)南塘河下游修建了許多閘,一方面通過南塘河向各個支渠引水,擴大灌溉面積;另一方面,南塘河流向與鄞江流向幾乎平行,當南塘河水量有富余時,通過開閘流回鄞江,當南塘河水量不足時,通過關閘匯集水源。其次達成“阻咸蓄淡”的目的。一方面,旱季水位較低時淡水受到潮水頂托作用入南塘河儲蓄;另一方面堰壩的高度既高及能阻咸蓄淡的高度,又不至于高至洪水難泄。這樣就精確地保證了順南塘河所引之水皆為淡水。
(四)三“碶”的科學性。三“碶”位于它山堰上游河道,作為“回沙閘”,立閘回沙,是治淤設施新發明。在侵蝕側的河道中立起方形大石柱,在石柱的內側挖出槽,石柱兩兩配對“槽”的位置,這一水工設施稱之為“碶”。首先,當水位較低時,河流的泥沙搬運能力減弱,且弧形河道的頂托點上移至此,容易發生泥沙淤積;其次,它山堰的修建起到攔沙作用加劇泥沙淤積。再者,當發生洪水(侵蝕搬運能力強)時,山區的大量泥沙搬運至此淤積。因為它山堰庫容越大時越能發揮作用,因此需在枯水季節挖沙提高庫容,但挖沙工程量很大。如果把堰區大面積的淤積泥沙集中在一小塊,那將會大大減小工程量,而“回沙閘”的發明就是出于這個目的。當水位上升時,在“碶”之間嵌入木板,水位越高,嵌入的木板數越多;在水位下降時,將木板抽移。通過這個水工設施,泥沙主要堆積在了“碶”的上游,而堰體上游泥沙大量減少,這樣大大減少了挖沙的工程量。西首第二碶鐫刻有“則水尺”,作為防水的標準,這亦是一項有創見的發明。
四、它山堰的歷史意義
它山堰是與都江堰、鄭國渠、靈渠齊名的中國古代四大水利工程之一,它的興建讓一處困頓之所演變成一座繁華之城,是歷史“功臣”。
首先,它山堰對寧波市的發展具有決定性意義,從它山堰所引之水灌溉了大面積的鄞西平原,使得鄞西平原成為旱澇保收的地區,農業的發展為寧波經濟繁榮奠定了基礎。因為古代農業是基礎,而水利工程的完善又是農業發展的保障,因此成都平原的發展得益于都江堰,關中平原的發展得益于鄭國渠,它山堰也起到一樣的作用。
其次,它山堰造就了富庶繁華的鄞江鎮。古代寧波經濟最發達人口最密集的區域中心是鄞江鎮。鄞江鎮地理位置優越(處于山區與平原的交界地,是物資交換中心),而它山堰的修建又使得鄞江鎮具有了農業發達,自然資源豐富的區位條件。四明山區的物資集中運至鄞江鎮上,通過南塘河集中轉運至寧波市區,甚至從明州港運至海外。水運的發達帶動貿易的興盛、經濟的繁榮。
作者簡介:陳雨露(1996.10—),女,漢族,浙江寧波人,浙江師范大學,本科在讀,地理方向(研究方向)。