中国大运河:人类农业文明时代运河工程巅峰之作
新华网南京11月18日电(记者闫祥岭 郑思远 孙晓辉)贯穿中国多个水系、保障长年载舟而行的大运河,并非简单的长途挖渠,它依托的是众多持续不断的工程维护和工程技术创新,其成就至今仍闪耀着智慧之光。
“他计算出这里到南北两个方向的地势斜度,沿路河流所供给的水源,设计了许多道水闸,同时还估计到由于开闸放船所损失的水量可以由地势比这里更高的汶河水补充过来,汇流之后分为两个不同方向的支流。”这是17世纪造访中国的英国使团成员,在经过大运河的南旺枢纽时,心生感概并记录下的内容。
这就是位于现在山东汶上县的南旺枢纽,大运河全线位置最高的地方。这里平均海拔43米,由地势最高点南旺分水口分别向南北倾斜,与会通河南北两端高差达30多米。汶上县文物旅游局副局长渠修阵介绍,地势高而水源不足是此段面临的巨大挑战,这就是历史上大运河跨越的水脊难题。
直到明朝初年,重新开通会通河河段时,设计者在南旺东北的汶河上修建戴村坝,将汶河水抬高,再通过小汶河,把抬高的河水引过来,在运河地势最高的南旺分水口汇入运河,南北两个方向都得到了供水,从而一举解决了长期存在的舟行不利局面。
渠修阵说,为了精确调配供水与分水的水量,设计者又在南旺分水口南北两侧的水道内陆续修建了多个节制闸,实现了会通河南北段的分水定量控制,能够有效控制水道航深,从而保障航道通畅。至此,南旺枢纽保障大运河持续畅通达4个多世纪。
从南旺枢纽继续往南,在今江苏淮安境内,从公元14世纪开始,黄河、淮河、运河交汇的清口地区面临着由于黄河泥沙淤积而产生的河床抬升问题、黄河洪水倒灌入运河与洪泽湖的防汛问题、保障运河水位的供水问题,以及克服运河、淮河、黄河之间的水位差进行通航的工程问题,从而催生出又一个宏大工程——清口枢纽。
淮安市文广新局副局长李倩介绍,从15世纪初开始,设计者通过一系列工程,漕船由清口附近进入黄河。同时在运河河道上建立一系列节制闸,控制水流保障通航,其中包括清江大闸。16世纪,为解决泥沙淤积和运河供水问题,设计者通过工程,将西来的淮河河水储积在洪泽湖内,以不断加高加固洪泽湖大堤的方法,抬高洪泽湖水位,高过黄河水位,导引湖水从清口流出刷深黄河河道,并供应运河用水,即“束水攻沙”、“蓄清刷黄”,具有防洪、挡沙和引水功能的清口枢纽初步形成。
宏大的清口枢纽有着无数的堤坝,针对堤坝决口问题,充满智慧的“埽”出现了,这种水工构件由树枝、秫秸、草和土石卷制捆扎而成。多个埽叠加连接构成的构筑物成为埽工,主要用于构筑护岸工程或抢险堵口,尤其适合用于黄河等多沙河流上。李倩说,这是中国古代水工技术的创造之一,是具有中国传统工程特点的重要护岸工程,具有因地制宜取材,适应河流特性的特点。
大运河自隋代第一次贯通以来,围绕运河的工程技术创新从未停滞。不少专家认为,随着时间的推移,大运河的河道越来越渠化,水量调节更加自如,泥沙治理愈加完善,航运安全和航运能力不断加强,这都得益于技术上的不断创新,也创造了古代农业文明技术体系下运河工程所能达到的巅峰。