從灌溉工程遺產看中國傳統灌溉技術特征

李云鵬

(1.水利遺產保護與研究國家文物局重點科研基地（中國水利水電科學研究院），北京 100038；2.水利遺產保護中國水科院重點實驗室，北京 100038；3.水利部防洪抗旱減災工程技術研究中心，北京 100038)

農業在人類文明發展史上具有重要地位。在世界大部分地區，灌溉工程對農業的發展至關重要。中國作為農業大國，灌溉發展的歷史與中華文明的歷史同樣悠久。歷史上中國的經濟版圖與灌溉工程建設分布密切相關[1]。特有的自然氣候條件，使灌溉成為中國農業經濟發展的基礎支撐，歷史上產生了數量眾多、類型多樣、區域特色鮮明的灌溉工程[2]。據初步調查統計，截至目前仍有超過400多項古代灌溉工程在發揮效益[3]。2014年“世界灌溉工程遺產”名錄的設立，引起社會各界對灌溉歷史文化的廣泛關注，也大大推動了傳統灌溉工程價值及保護研究。以往不同學者分別從水利史、技術史、經濟史等不同視角，對中國的農田水利發展歷史階段劃分、不同時期灌溉發展情況、不同類型灌溉工程技術、灌溉農業對國家社會經濟發展的支撐等方面進行系統梳理和探討，對了解中國傳統灌溉宏觀脈絡與框架奠定了基礎[2，4-7]。但在已有關于各類遺產保護的研究成果中，關于灌溉工程遺產的研究較少，且多集中在具體遺產案例的價值分析及保護探討上[8-20]。

本文擬結合近年參與我國申報世界灌溉工程遺產工作中的一些研究和思考，從灌溉工程遺產視角系統總結中國傳統灌溉工程的宏觀特征，并從遺產保護傳承利用具體工作的角度，針對現狀普遍存在的突出問題提出灌溉工程遺產保護的策略建議。

本文所指的灌溉工程，是指通過改良區域水土環境、調節農田水資源條件，為農業開發和發展提供水資源基礎支撐的各種型式的水利工程或體系，除典型的引水灌溉工程之外，還包括不同形式的農業排水、圩（圍）田、梯田等灌溉排水工程體系。灌溉工程遺產即具有歷史價值的各類傳統灌溉工程設施，與其他遺產類型相比，灌溉工程遺產更突出其工程性、專業技術特征，其保護利用更強調灌溉功能的可持續發揮。

1 世界灌溉工程遺產概況

灌溉工程的建設為農業發展和糧食安全提供了基礎支撐。2014年世界灌溉工程遺產名錄的設立，在世界范圍內推動了對人類灌溉文明和傳統灌溉科學技術的挖掘與傳承。

1.1 設立緣起

世界灌溉工程遺產（world heritage irrigation structures，WHIS）是國際灌排委員會（the international commission on irrigation and drainage，ICID）在全球范圍內設立的世界遺產項目，目的為梳理和認知世界灌溉文明的歷史演變脈絡，在世界范圍內挖掘、采集和收錄傳統灌溉工程的基本信息，了解其主要成就和支撐工程長期運用的關鍵特性，總結學習可持續灌溉的哲學智慧，保護傳承利用好灌溉工程遺產。2012年在澳大利亞阿德萊德召開的國際灌排委員會執行理事會上，由時任國際灌排委員會主席、中國水利水電科學研究院總工程師高占義發起，國際灌排委員會執行理事會批準并啟動了設立“世界灌溉工程遺產”的相關工作；2013年在土耳其馬丁召開的國際灌排委員會執行理事會討論通過了遺產申報評選的標準、程序、管理辦法，形成初步管理和技術框架；2014年開始正式在全球范圍內啟動遺產的組織申報和評選工作，每年公布1批，目前已公布6批。

1.2 遺產標準

世界灌溉工程遺產的申報項目由ICID成員國家或地區委員會推薦，每個國家（或地區）每年申報不得超過4項，并經由國際專家組評審，最終在國際灌排委員會于當年召開的國際執行理事會上通過并正式公布。世界灌溉工程遺產分為兩類：至今仍在發揮灌溉功能（List A）；不能發揮歷史功能但仍具有“檔案”價值的遺址（List B）。

申報世界灌溉工程遺產的工程歷史須在100年以上；工程型式可以是引水堰壩、蓄水灌溉工程、灌渠工程，或水車、桔槔等原始提水灌溉設施、農業排水工程，以及古今任何關于農業用水活動的遺址或設施等。除此之外，工程還必須在以下一個或幾個方面具有突出價值：①是灌溉農業發展的里程碑或轉折點，為農業發展、糧食增產、農民增收作出了貢獻；②在工程設計、建設技術、工程規模、引水量、灌溉面積等方面（一方面或多方面）領先于其時代；③增加糧食生產、改善農民生計、促進農村繁榮、減少貧困；④在其建筑年代是一種創新；⑤為當代工程理論和手段的發展作出了貢獻；⑥在工程設計和建設中是注重環境保護的典范；⑦在其建筑年代屬于工程奇跡；⑧獨特且具有建設性意義；⑨具有文化傳統或文明的烙印；⑩是灌溉工程可持續運行管理的典型范例。

1.3 發展概況

1.3.1 全球分布情況

截至2019年世界灌溉工程遺產名錄已評選公布了6批，共計來自15個國家的91項工程列入世界灌溉工程遺產名錄（表1）。國際灌排委員會成立于1950年，是以國際灌溉、排水及防洪前沿科技交流及應用推廣為宗旨的國際組織，目前成員包括78個國家和地區，覆蓋了全球95%以上的灌溉面積。世界灌溉工程遺產目前已經在亞洲、歐洲、非洲、北美洲和大洋洲5大洲都有分布，類型涵蓋了有壩引水、無壩引水、蓄水灌溉、地下水灌溉、區域排灌系統、傳統提水機械灌溉及圩田、梯田、葑田（浮田）等特殊田式灌溉系統等，工程型式非常豐富，在全球范圍已經初步具備傳統灌溉工程技術的廣泛代表性。

表1 世界灌溉工程遺產名錄（截至2019年）

續表1

1.3.2 中國的世界灌溉工程遺產項目概況

中國是灌溉大國，也是灌溉古國。由于受季風氣候控制，中國大部分地區都需要灌溉工程來調節水資源的時空配置，以支撐農業發展。悠久且連續的中華民族在歷史上修建了無數的灌溉工程，至今仍保存下來數量可觀的古代灌溉工程，其中不少仍在發揮效益。截至目前，中國世界灌溉工程遺產項目共19處。與其他國家相比，中國是擁有遺產工程類型最豐富、灌溉效益最突出、分布范圍最廣泛的國家（圖1）。中國的灌溉工程遺產在平原、盆地、高山高原、丘陵山地、沿海濱湖等不同地貌背景都有分布，所在地域的年均降水量自130 mm至2 000 mm，幾乎包括所有傳統灌溉型式，歷史最悠久的遺產為始建于公元前7世紀的芍陂，很多工程影響或見證了中華文明發展的歷史進程。中國目前所有世界灌溉工程遺產全部為A類，至今仍在發揮灌溉效益。據統計中國目前19項世界灌溉工程遺產總灌溉面積為3 286萬畝（1畝≈666.67 m2），其總規模相當于100多個大型灌區，很多遺產工程發揮了綜合水利效益。

圖1 中國的世界灌溉工程遺產分布示意圖（截至2019年）（來源：作者自繪）

2 中國傳統灌溉工程特征

自然環境的多樣性促成中國歷史上建造了數不勝數、類型多樣的灌溉工程。在中國歷史發展的漫長過程中，水利工程科學技術逐漸發展完善成為相對完整的體系，并帶有鮮明的中華傳統哲學和文化烙印，這與近代以來源自西方的現代水利工程科技體系形成鮮明對比，中國傳統灌溉工程突出體現了這一特點。本文以我國目前已申報成功的世界灌溉工程遺產為例，從工程與建設環境、工程體系規劃、工程建設運行的環境生態影響、工程發展演變、灌溉管理等幾個方面，系統總結我國傳統灌溉工程存在的普遍的基本特征。

2.1 因地制宜：基于環境認識的灌溉型式選擇

因地制宜是傳統灌溉工程的普遍特點。中國地域廣闊，不同地區的地形地貌、水文水資源等自然地理條件千差萬別，灌溉工程也因所處環境的差異而表現出不同的工程布置、工程型式、結構材料。以灌溉工程遺產為例，所處地域涉及西北內陸干旱半干旱區、南方多雨地區和沿海地區，地形涵蓋平原、丘陵、山地、盆地、灘涂、洼淀等，相應的灌溉工程型式呈現顯著的多樣性與適應性。

芍陂利用局部洼地建設三面塘堤成為放射形的蓄水灌溉工程系統[8]。都江堰[9]、寧夏引黃古灌區、鄭國渠、東風堰、長渠等歷史上采用不同形式的無壩引水方式。都江堰、通濟堰、漢中三堰、槎灘陂、姜席堰等大多在河流出山口建成有壩引水工程灌溉平原盆地耕地。堰壩型式及體系布局也因其所處地形水系環境的差異而不同：它山堰、木蘭陂則因近距海邊，建成拒咸蓄淡灌溉工程灌溉濱海平原；木蘭陂由于河流洪枯水位變率太大而在堰上又設閘，以調節排洪能力；而諸暨趙家鎮則利用地下水埋深淺、回補快的特點，采用桔槔井灌溉方式[10]；建于高山丘陵上的紫鵲界梯田充分利用了當地土壤地質基礎和豐富的水資源條件，綜合開發水土資源，灌排工程體系充分利用了天然溪流溝澗和條塊梯田進行布置。

各地遺產的管理模式也因工程特點、區域文化背景的差異表現出多樣性。中國傳統灌溉工程的多樣性并不是因為追求多樣性而存在，而是在不同的條件下，綜合考慮自然、社會、文化等條件，灌溉、生活用水的統籌協調，以及生態環境的保護和培育，通過最少的工程設施、創造最為適合的工程型式，達到最大的水利效益。

2.2 系統規劃：水土統籌、體系完備、綜合效益

優秀傳統灌溉工程體系的規劃往往表現出廣闊的視野和突出的系統性，而工程的效益往往也是多方面的。這個系統性表現在充分考慮地形、地質、水系以及社會條件和需求等所有相關因素，在此基礎上規劃設計的灌溉工程體系是各組成部分的有機整體、而非單體工程的生硬組合。如紫鵲界梯田、諸暨桔槔井灌等在山水、林、田、湖、草的系統思維下，對地形地貌的改造和對溝溪水資源及地下水的充分利用；通濟堰渠首樞紐攔河壩、通船閘、排沙閘、進水閘、葉穴排洪閘等工程設施的有機規劃與布置[11]。工程系統與自然地理環境的系統整合、而非對環境的硬性改造，如芍陂對局部洼地和自然水系的充分利用[8]。系統考慮區域水土統籌開發和各類用水的統籌供給，如太湖港對區域排水灌溉系統的統籌規劃、木蘭陂和它山堰兼有阻攔咸潮上溯和蓄積淡水以供灌溉和灌區生活用水的功能，靈渠在水運功能保障的基礎上又充分開發了其灌溉供水效益[12]。

2.3 和諧共生：對生態環境的低影響開發

傳統灌溉工程往往表現出與環境、生態的高度和諧，不僅是低影響開發模式的典范，而且塑造出優美的水利景觀。

優秀傳統灌溉工程遺產或系統往往采用相對溫和的取水方式和工程型式，突出的如都江堰、寧夏引黃古灌區、鄭國渠等的傳統無壩引水型式，有壩引水如通濟堰、它山堰、槎灘陂、漢中三堰等也往往采用低壩引水樞紐型式，以及諸暨桔槔井灌利用地下水的方式，實現水利工程設施滿足灌溉效益的同時對自然環境產生最低程度的影響[10-11]。對自然環境并非生硬粗暴地改造，而是遵循自然規律的適度優化，太湖港就是通過系統的排水網絡優化沿湖灘涂的生境，發展圩田農業，兼有航運之利，造就了“蘇湖熟、天下足”的繁盛和“人生只合住湖州”的美譽。另外，傳統水利工程常用的干砌石結構、木樁基礎等材料和構件，相對現代工程常用的鋼筋混凝土等材料，與生態環境具有較好的融合度，長期運行也很少對土壤、河流生態產生負面影響。在這種開發建設理念和技術下，人工渠系大多逐漸融合為自然地理環境的有機組成部分，并且呈現出類似自然水系的生態環境特性。

2.4 與時俱進：以功能可持續發揮為目標的適應性演進

從長久的歷史維度來看，傳統灌溉工程的沿革發展大都表現出與時俱進的特點。許多古代灌溉工程能夠延續使用幾百年乃至上千年，與它們能夠隨著區域環境和社會需求的歷史變化而演變具有密切關系。

鄭國渠與東風堰類似，隨著引水河床的逐漸下切，為了保障引水充足渠首逐漸向上游遷移，以實現自流引水的目的。芍陂的蓄水面積、水門及渠系隨著歷史進程也發生了巨大改變。總的來說，就是隨著人口的增加逐漸圍墾陂塘、灌區耕地逐漸擴大，同時塘堤、水門、渠系等蓄水灌溉工程體系逐漸完善，區域水資源人工調控能力逐漸提高[8]。靈渠也是在湘桂走廊區域社會經濟發展進程中，隨著常住人口的增加和農業生計需要，在水運渠系上逐漸發展起灌溉工程設施，水利功能隨社會需求的增加而拓展[12]。一些灌溉工程的管理規章、制度，隨著社會的發展、工程體系的演變，也逐漸增補、細化和完善，最典型的就是通濟堰和芍陂[8,13]。

2.5 有效管理：官民協同、制度保障、文化紐帶

完善的灌溉管理是灌溉工程能夠延續成百上千年的基本保障。傳統灌溉管理可以分為工程管理和用水管理兩個方面，按照管理實施者可分為官方和民間兩個層面，總的原則是政府主導、民間參與，兼顧灌區上下游的供水公平。

通濟堰三源輪灌的管理制度是兼顧灌區各處灌溉用水的典范[13]。官方與民間結合的管理制度是在中國傳統社會結構和文化土壤中產生的。由士大夫擔任的地方官員具有興修水利、造福百姓的職責意識和文化傳統。水利公共工程將灌區社會連接為共同體，由農村士紳階層組織實施歲修等共同義務，并協調用水公平。在此基礎上，官方主持大的工程修建，并以政府權威制定和發布“堰規”，指導民間組織實施渠系的日常維護和用水管理。朝代更迭，只要基層社會組織結構未發生巨變，這一管理模式就會延續有效。

中國古代的灌溉工程普遍有歲修制度，即在冬春農業用水需求不高時，對灌排渠系、閘壩湖塘等進行系統清淤和維修，保障農業用水期工程能夠正常運行。芍陂早在三國時期就已建立了歲修制度[8]。古代灌溉管理的另一個突出特點是，以水神崇拜和祭祀儀典為紐帶，凝聚政府與民眾，通過紀念工程創建者和突出貢獻者，使所有利益相關者建立感恩工程、保護工程、協調管理的共識，并延續形成一種區域文化。歷史上的都江堰開水節就是典型代表[9]。在每年的祭祀活動中往往同時舉行年度的管理會議，通過這種具有宗教特性的活動，加強了管理制度的權威性、管理人員責任的神圣性。

3 結束語

本文簡要介紹了世界灌溉工程遺產名錄的設立緣起、申報標準及發展情況，并與其他國家遺產項目對比簡要分析了中國遺產項目的特色價值；基于灌溉工程遺產的視角，系統總結了中國傳統灌溉工程的技術特征。

與現代水利工程建設一度追求的控制程度極端化、結構型式標準化、工程材料單一化、管理模式簡單化等特點相比，中國傳統灌溉工程呈現出農業文明發展水平下的、具有鮮明東方文化烙印的治水智慧與科技特征，具體表現在工程型式規劃設計的因地制宜、自然條件-工程體系-社會需求合理協調的系統規劃、與區域生態環境友好的和諧共生關系、適應自然環境變遷與社會發展的靈活演變、合理有效的管理體系等方面，世界灌溉工程遺產為我們了解傳統灌溉技術特征提供了具體范例。

灌溉工程遺產是中華文化遺產體系的重要組成，歷史灌溉水系同時也是許多古城、古鎮、古村的供水和防洪排澇安全保障、生態環境基礎和核心文化基因，延續運用成百上千年的灌溉工程遺產都是生態水利工程的經典范例。在當前國家社會經濟發展階段，科學、全面認知灌溉工程遺產的價值和特性，保護利用好灌溉工程遺產、傳承可持續灌溉優秀歷史經驗，對現代水利可持續發展具有重要的參考示范價值，對遺產區域鄉村振興和生態文明建設，具有重要的文化和現實意義。

針對當前灌溉工程遺產保護利用管理工作現狀突出問題，建議國家和遺產地政府、相關行業部門應重視灌溉工程遺產的保護管理和合理利用，結合鄉村振興、生態文明和文化建設，從政策、制度、規劃、技術和實施等層面推進灌溉工程遺產可持續保護，在新時期充分發揮遺產的綜合價值；水利部門進一步強化對灌溉工程遺產的保護管理職責，遺產管理單位在實施遺產工程維修養護時要注意對歷史信息的保護，修復工程要堅持科學、適度原則；充分認識灌溉工程遺產在用特點，結合區域經濟社會發展，以合理綜合利用促進可持續保護，強化灌溉工程遺產展示宣傳與科普教育社會文化服務功能的發揮；以灌溉工程遺產的保護為契機，探索出一條“在用”工程遺產可持續保護發展的有效路徑。