宁夏引黄灌区羚羊寿渠渠首引水湃

山河堰干渠上的节制分水设施

琵琶洞

新疆坎儿井、陕西郑国渠、四川都江堰……一些有着千年历史的古代灌溉工程至今还在发挥作用。日前，国际灌排委员会发布了2017年度的世界灌溉工程遗产名单。中国申报的宁夏引黄古灌区、陕西汉中三堰和福建黄鞠灌溉工程3个项目全部入选。

“几乎所有入选的灌溉遗产工程，都在其引水工程设计和建造上有独到之处。”中国水科院总工、国际灌排委员会原主席高占义11月22日在接受科技日报记者采访时表示。

宁夏引黄古灌区：无坝引水 激河之法

自古以来，流传“天下黄河富宁夏”的说法。宁夏引黄古灌区于汉武帝时期已初步形成，在长达两千多年的历史中，无坝引水一直是宁夏引黄灌渠的主要的渠首型式，汉代称之为“激河之法”。

高占义解释道，无坝引水是自渠首下游侧起在河中向上游抛石修一道引水长堤(古称“引水湃”)，将河水导入渠首。“如果说有坝引水是将河道横着截成两段，无坝引水中的引水堤相当于是竖着把河劈成两部分”。

引水堤向上游延伸，堤顶略高于渠道进水所需水位，从而水小时，河水能进去渠道;水大时，超过渠道进水所需的水量漫过导流堤回到河道中，可有效避免洪水对渠首和渠道的破坏。

在高占义看来，相比较拦坝取水，无坝引水对河道生态的影响更小。宁夏引黄古灌区因地制宜、低影响开发的工程理念，在当代仍值得借鉴。

陕西汉中三堰：低坝引水 因势利导

汉中三堰位于陕西省汉中市，包括五门堰、杨填堰、山河堰，是汉中盆地灌溉农业发展史上的代表性工程。

汉中三堰始建于汉代，低坝引水是其工程结构特点之一。汉中三堰利用汉江支流丰富的水资源，在河道上建拦河低坝将河流水位抬高，经引水口把水输入干渠，再通过分水闸及下级渠道送水至农田。汛期进入渠道的洪水以及灌溉尾水，则通过渠道上退水闸回归江河。

“这种低坝引水的灌溉工程，也是充分利用了区域地形特点，合理选择渠首位置和规划灌溉渠系。根据经验确定的渠首拦河堰的高程，一方面使引水量足够多，能够满足灌区用水量需求;另一方面汛期又能够使大量洪水通过溢流下泄至下游河道，使进入灌溉渠系的水量不致太多而威胁到渠系安全。以最少的工程设施和管理，满足了引水灌溉和防洪安全水量的多重目标。” 中国水科院水利史研究所所长助理李云鹏说道。在他看来，汉中三堰的科技价值主要体现在工程规划、传统堰坝工程结构和灌溉管理制度。

福建黄鞠灌溉工程：凿山引水 火烧水激

黄鞠灌溉工程位于福建省宁德市蕉城区霍童镇，是中国东南地区代表性的乡村宗族灌溉工程，最晚在12世纪已形成相对完备的引水灌溉工程体系。黄鞠灌溉工程包括霍童溪右岸的龙腰渠系和左岸的琵琶洞渠系，干渠总长约10公里，目前灌溉面积两万余亩。

李云鹏认为，龙腰渠和琵琶洞灌溉工程体系的布局比较合理，能够充分把握江河和两岸地形特点，将村庄聚落规划和灌溉工程系统结合，通过有坝引水、渠系科学布置和湖塘调蓄，兼顾了灌溉用水、农村生活用水和水力加工的多重效益。

现在如果想开凿一条穿山引水隧道，有很多大型工程机械可以利用。可是在工业革命之前的工程技术条件下，在山体中开凿引水的隧洞无疑是个艰巨的工程。为了穿山引水，在12世纪时仍不得不使用原始的施工技术“火烧水激凿石工法”，在坚硬的黄岗岩山体上开凿了总长百余米的引水隧道。

所谓“火烧水激”，就是先用火烧热岩石，再将凉水浇到岩石上，利用“热胀冷缩”原理，让岩石酥裂。“由于地震破坏，部分引水隧洞已坍塌，但仍保留琵琶洞部分渠段的完整型态，洞宽约1米、高约2.5米，洞顶为卵圆形，结构稳固，穿山隧洞与出山后的明渠共同引水，灌溉万亩良田。”李云鹏说道。