管子.度地——我国现存最早的一篇水利论文

堂阜河畔,堂阜脱囚。堂阜庙上供三贤:齐桓公、管仲、鲍叔牙。正所谓“为君者,云海胸襟不记前仇;为臣者,高亮风节甘让相位。”

管夷吾,管仲,春秋第一相,辅佐齐桓公九合诸侯一匡天下,其著作《管子.度地》,是我国现存最早的一篇水利科学技术论文。

全文两千字,从法家耕战政策出发,阐述了水利事业的重要性,对灌溉工程技术、堤防工程技术和水利工程的施工组织管理,都做了较为系统的论述。

了不起啊,管子老祖!

“水有大小,又有远近。水之出于山而流入于海者,命曰经水;水别于它水入于大水及海者,命曰枝水;山之沟一有水一无水者,命曰谷水;水之出于它水,沟流于大水及海者,命曰川水;出地而不流者,命曰渊水。此五水者,因其利而往之可也,因而扼之可也。”

将水分为干流、支流、季节河、人工河和湖泽五类,并提出要根据不同水源的特点,因势利导,因地制宜,采取相应的工程措施来治水。

“水可扼而使东西南北及高乎?.....可。夫水之性,以高走下则疾,至于漂石;而下向高,即留而不行。故高其上,领瓴之,尺有十分之,三里满四十九者,水可走也。乃迂其道而远之,以势行之。”

讲述了无压明渠流和有压管流的水流现象和运动规律,也就是如何节制水流,使它按照人的意志,从水源流到需要的地方去。这里提到了修筑堰坝等壅水建筑物来抬高上游水位,修建渠道引水至东西南北,对选择多大的坡降还给了“尺有十分之,三里满四十九者”的明确阐述,大约相当于千分之一的坡降;当渠道穿越难以避免的道路、小河或沟谷时,需要修建多种形式的交叉建筑物,倒虹吸就是应用非常普遍的一种有压管流~

“水之性,行至曲,必留退,满则后推前。地下则平行,地高即控。”

形象描述了倒虹吸的水流现象,当渠水从一端流入向下弯曲的倒虹吸时,必先灌满倒虹吸,而后才能“后推前”地从另一端流出。出口低于进口(“地下”)才能平顺通过,否则“地高”则会受倒虹吸控制而流不过去。

这是考虑到了水流过建筑物会产生能量损失么?!好腻害啊~!~

上图是南水北调工程中蒲阳河倒虹吸航拍图,是不是像看了《战狼2》一样提气哈~!

“杜曲则捣毁。杜曲激则跃,跃则倚,倚则环,环则中,中则涵,涵则塞,塞则移,移则控,控则水妄行。”

这描写了渠道水流行进中的两种破坏性水力现象。渠道转弯过急会被水流冲坏,渠道纵断面上局部突然升降则会出现水跃现象,冲刷渠道,带走泥沙,淤积堵塞渠道,导致“水妄行”事故。

两千多年前,能对渠系工程中有关水力学的问题作出如此清晰的说明,威武啊,管夷吾!!

“春三月,天地干燥,水纠裂之时也。山川涸落,天气下,地气上,万物交通。故事已,新事未起。草木荑生可食。寒暑调,日夜分。分之后,夜日益短,昼日益长。利以作土功之事,土乃益刚。”

指出夏历“春三月”是堤防施工的最好时机,此时土壤含水量适宜,易夯实,利用这个农闲时节修筑堤防,劳力还充足。可见对土料的工程特性和填筑质量的关系,也已经深刻认识到了。

长江大堤杨叶段

“令甲士作堤大水之旁。大其下,小其上,随水而行。地有不生草者,必为之囊。大者为之堤,小者为之防,夹水四导,禾稼不伤。岁埤增之,树以荆棘,以固其地。杂之以柏杨,以备决水。”对堤防横断面的合理形状和利用树木根系加固堤防作了说明,指出了堤防横断面要成梯形,堤底宽而堤顶窄,以保证堤防有一定的边坡,避免产生滑坡。在河渠边不生草的洼地,用堤防围起来作滞洪区,可以分洪抗涝,又能蓄水灌田,一举两得。

原谅我实在忍不住又点赞啊~

“除五害之说,以水为始。请为置水官,令习水者为吏。大夫、大夫佐各一人,率部校长官佐各财足,乃取水(官)左右各一人,使为都匠水工,令之行水导城郭堤川沟池官府寺舍及州中当缮治者,给卒财足。”选拔水利工程专业人员(习水者)担任水官。并对水官的工作作出了布置:“长令水官之吏,冬时行堤防,可治者,章而上之都。都以春少事作之。已作之后,常案行。堤有毁作大雨,各葆其所可治者趣治,以徒隶给。大雨,堤防可衣者衣之,冲水可据者据之,终岁以勿败为固。此谓备之常时,祸从何来?”提出水官专门来负责经常养护和维修堤防,要栽种树木减少水流和雨水对堤防的冲刷,对迎水冲的危险地段,要采取适当的工程措施。

《度地》还有施工组织管理的内容:

“常以秋岁末之时阅其民,案家人,比地,定什伍口数,别男女大小。其不为用者,辄免之;有锢病不可作者,疾之;可省作者,半事之。并行以定甲士当被兵之数,上其都。”

“...阅具备水之器,以冬无事之时,笼臿版筑各什六,土车十一,雨輂什二,食器两具,人有之,铜藏里中,以给丧器。后常令水官吏与都匠,因三老、里有司、伍长案行之。常以朔日始,出具阅之,取完坚,补弊久,去苦恶。常以冬少事之时,令甲士以更次益薪,积之水旁。州大夫将之,唯毋后时。其积薪也,以事之已;其作土也,以事未起。天地和调,日有长久,以此观之,其利百倍。故常以毋事具器,有事用之,水常可制,而使毋败。此谓素有备而豫具者也。”重视水利工程的施工管理,如此严密的施工组织也反映出当时水利施工的较高水平。

某灌区渠道及配套工程施工组织设计中的施工进度计划网络图

“善治国者必先除其五害。水,一害也;旱,一害也;风雾雹霜,一害也;厉,一害也;虫,一害也。此谓五害。五害之属,水最为大。五害已除,人乃可治。”可见,管夷吾把治水看作是治国安邦的根本大计。

THE END
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