考古學者近日宣布，浙江省杭州市西北郊發(fā)現(xiàn)了中國已知最古老的大型水利工程，由11條堤壩組成，距今已有約5000年歷史。在推動人類文明歷史發(fā)展的進程中，水壩工程無疑發(fā)揮著不可替代的重要作用。高聳的壩體擋住恣意奔流、洶涌澎湃的大江大河，實現(xiàn)了人們發(fā)電、灌溉、供水等諸多想法。

遠古水壩防洪灌溉功能齊備

歷經(jīng)幾千年的演變，水壩已從最初的低矮土壩，逐步發(fā)展到后來的拱壩、重力壩等結構復雜的新型大壩，水壩功能也從防洪、灌溉、供水等向功能多樣和綜合利用發(fā)展。目前，世界上擁有水壩最多的國家是中國，幾乎所有大小江河的干流或支流上都建有水壩，總數(shù)超過8.6萬座。隨著人們對環(huán)境保護的更加重視，建造水壩的利弊之爭愈演愈烈，水壩這種從遠古走到今天的建筑物也開始被再度審視。

遠古人類擇丘陵而處，逐水草而居，就需要面對防洪、灌溉及水利等問題。因此，人類筑壩活動起源很早，古代的埃及、巴比倫和印度的水利活動可上溯到公元前四五千年，文字記載可追溯到距今約六千年前。根據(jù)考古資料，人們在古巴比倫兩河流域的美索不達米亞發(fā)現(xiàn)了公元前6000年左右的灌渠，堪稱世界最早的水壩；此后在約旦境內(nèi)古城加瓦發(fā)現(xiàn)了公元前3000多年前建造的現(xiàn)存時間最早的水壩。目前仍在使用的最古老的水壩建于公元前1300年，現(xiàn)存于伊拉克。在約公元前2000年的漢謨拉比時代，兩河流域已有了完整的灌溉渠系，并有了比較完整的保護土地的堤防。約公元前1000年興建的鈕姆盧水庫可向兩岸的渠系供水，干渠用磚襯砌，瀝青勾縫，兼有通航與防洪的作用，當時的灌溉面積達260萬公頃以上，養(yǎng)育著1500萬至2000萬人口。

生活在尼羅河流域的古埃及人早在公元前3400年左右，就開始修建尼羅河大堤以保護城市，大堤約長1100公里。公元前2900年，為向首都孟菲斯供水，古埃及人在尼羅河上建造了高15米的考賽施干砌石壩，這也是歷史上最早見于記載的水壩。公元前2650年前后又在杰賴維干河上修建了“異教徒壩”，形成了一座完全用于防洪的水庫。公元前2300年前后，古埃及人建造了兼有防洪和灌溉雙重功能的美利斯水庫，通過優(yōu)素福水渠引來尼羅河洪水，經(jīng)調(diào)蓄后用于灌溉，這種灌溉方式持續(xù)了數(shù)千年。

美洲大陸利用水壩灌溉可追溯到距今兩三千年以前古老的瑪雅文明和印加文明。如秘魯?shù)墓喔葰v史至少在公元前1000年就已開始。在南亞印度河流域，公元前2500年左右已有引洪淤灌，但文字記載不多；公元前2000年雅利安人入侵后，修復了一些灌溉工程。

相傳我國遠古時代，為解決水患，共工和鯀開始治水，但卻因為采取一味壘壩筑堰方法阻止洪水的沖擊，導致水害更加泛濫。后來大禹受命治水，采用疏通河道宣泄洪水的方式，多方面開發(fā)水利，歷時13年終治水患。

都江堰成就古代生態(tài)水壩

隨著鐵器的逐步發(fā)展和普及，社會生產(chǎn)力大大提高。這一時期，世界范圍內(nèi)都出現(xiàn)了許多著名的水壩工程。公元前700年至公元前250年，亞述人、巴比倫人、波斯人修筑了多座供灌溉用的水壩；在也門、斯里蘭卡、印度和中國也修筑了具備各種功能的水壩。而古羅馬人在西班牙普洛色皮納修筑的一座高12米、用“混凝土”（古羅馬時期的天然混凝土主要成分是活性火山灰，加上石灰和碎石，凝結力強，堅固不透水）做芯的水壩，堪稱現(xiàn)代填土壩的先驅(qū)，這座水壩至今還在。由于當時的技術條件限制，這一時期的水壩大多為低水壩。

我國水壩的起源晚于古巴比倫、古埃及等文明古國，比起奴隸制高度發(fā)達的古希臘也略遜一籌。我國有史料記載最早的筑壩工程，始于公元前598年至公元前591年在安徽壽縣南建成的芍陂灌溉水庫，這比最早見于記載的埃及考賽施干砌石壩晚了約2200年。我國較早地完成了向封建社會的過渡，生產(chǎn)關系的變革有力地推動了水壩建設。

到了春秋戰(zhàn)國時期，我國水壩的防洪、灌溉等功能都有了長足進步。據(jù)戰(zhàn)國人所著地理書《周禮·職方氏》中記載，當時中原地區(qū)人工灌溉系統(tǒng)稱作“井田溝洫”制度。這一時期興建的筑壩引水工程氣魄宏大，如都江堰、鄭國渠、漳水十二渠等，都是當時聞名的大型灌區(qū)。

聞名中外的都江堰工程是岷江上的古代大型引水工程，有防洪、灌溉及航運三利，是目前全世界唯一留存年代最久并至今仍發(fā)揮著重要作用的生態(tài)水利工程，至今已成功地運行了2250年，灌溉面積也增加到1086萬畝。

2000多年前的成都平原并不是天然糧倉，岷江經(jīng)常泛濫，旱災也時有發(fā)生。公元前256年前后，秦蜀郡守李冰吸取前人的治水經(jīng)驗，運用水動力學原理，采用無壩引水的建筑形式，選擇具有得天獨厚自然條件的岷江出山口與成都扇形平原頂端結合部作堰址，鑿開玉壘山伸向江心的余脈，形成堅固的、水量可控制的寶瓶口引水口；在岷江彎道江心疊砌魚嘴分水堤，分水分沙；在魚嘴分水堤與寶瓶口引水口之間構作飛沙堰泄洪道，自動泄洪排沙。

其中絕妙之筆就是魚嘴分水堤將岷江一分為二，“外江”為岷江正流（南江），洪水季節(jié)，江水漫過水壩，從遠處干涸的河道泄洪排沙；“內(nèi)江”為灌溉水渠（北江），干旱季節(jié)，岷江水被水壩送進寶瓶口這個狹窄的通道導水灌田。這就利用地形完美地做到既保證灌區(qū)用水和居民生活用水需要，又防止洪澇災害發(fā)生，使成都平原平疇萬頃，沃野千里。

都江堰工程能夠獨步千古、歷久不衰，其科學奧妙之處集中反映在寶瓶口引水口、魚嘴分水堤和飛沙堰泄洪道這三大工程組成了一個完整的大系統(tǒng)，形成了無壩限量引水并且在岷江不同水量情況下的分洪除沙、引水灌溉的能力。由此開創(chuàng)了一套科學完整的調(diào)控自如的工程體系，成為水利史上利用自然而不破壞自然的典范，創(chuàng)造了人與自然和諧共存的水利形式，展示了古代水利規(guī)劃順應自然、保護自然的思想。

晚于都江堰10年，公元前246年秦國又興建了鄭國渠，也就是至今仍在使用的涇惠渠。在此后150年左右，在鄭國渠灌區(qū)里又興建了與鄭國渠齊名的白渠。西漢時又興建六輔渠，同時制定了“水令”，我國第一個灌溉管理制度由此誕生。稍晚些時候，在今陜西還興建了引洛水灌溉的龍首渠，龍首渠的干渠以數(shù)千米長的隧洞和獨特的施工方式而馳名。這些水壩經(jīng)歷代維修，兩千多年來一直庇護著后世子孫。

工業(yè)革命推動近現(xiàn)代筑壩高潮

人類每一次科學技術的進步，都會引起一次對應的筑壩高潮。文藝復興之后，歐洲科學開始不斷進步，并誕生了水利工程基礎學理論。工業(yè)革命后，西方水利建設飛速發(fā)展，其水利科學技術開始領先于世界。在第一次工業(yè)革命中，機器大生產(chǎn)及資本主義快速發(fā)展的英國，成為當時筑壩活動最為突出的國家，此后歐洲其他國家也開始掀起筑壩高潮。第二次工業(yè)革命推動人類進入電氣時代。1878年，法國建成世界上第一座水電站，此后水電站在世界迅速發(fā)展，由此也引發(fā)了水壩工程的一場技術變革。

工業(yè)革命時期，水力學、動力學、結構力學、土力學、巖石力學等水利科學不斷進步，筑壩技術理論日益成熟并趨向于規(guī)范化。新型筑壩材料，尤其是英國人阿斯普丁于1824年發(fā)明的混凝土，大大提高了水壩工程質(zhì)量，推動水壩工程進入到一個新階段。19世紀下半葉又出現(xiàn)了鋼筋混凝土，進一步推動了輕型混凝土水壩工程的發(fā)展。1861至1866年在法國弗蘭河上建造的古夫爾·登伐重力壩，是世界上第一座運用現(xiàn)代技術理論建造的大壩，高60米，是當時世界上最高的大壩。

進入20世紀以后,高速電子計算機和高效能施工機械等許多新興科學技術開始在水壩建設中廣泛應用，尤其是現(xiàn)代壩工理論的出現(xiàn)和指導，加上工程師奇妙的設計和筑壩新型材料的發(fā)展等，為人們建造功能多樣、結構復雜的大型水壩工程鋪平了道路。于是，世界跨流域引水工程更加普遍，水壩工程也越來越具有大型化、綜合化、跨流域、多目標等特點，形成了世界大型水壩建設的高峰。1936年，美國于科羅拉多河上采用先進理論設計的重力混凝土拱壩——高221米的胡佛大壩正式建成，開創(chuàng)了世界現(xiàn)代大型水壩之先河，標志著美國進入“大壩時代”。20世紀70年代，巴西與巴拉圭合作修建了當時世界上最大的水電站——伊泰普大壩，它比埃及的阿斯旺水壩大六倍。在這次大壩建設高潮中，筑壩高度也在不斷刷新，1989年，蘇聯(lián)建成了高335米的當今世界最高壩——羅貢壩。

（2016-05-04  來源：環(huán)球視野-北京日報）