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水利科普| 水井文化

发布日期:2021-11-22 14:01 访问次数: 信息来源:水利史研究 字号:[ ]


井、泉与人类的生存繁衍紧密相伴。打井汲泉,是中华民族开发利用地下水资源的重要途径。

水井自发明以来,就成为中华民族繁衍生息的重要水源。远古先民傍水而居,由于生产力水平的低下,人类最早对水资源的开发利用方式是直接取用江河湖泽中的水——地表水。地表水的来源主要依赖于天然的降水,故在干旱之年赤地千里、河湖干涸的时候,人类就会出现用水困难,严重时还要逐水迁徙。而这种迁徙不定的生活,对经济发展和社会进步有着很大的制约作用。

井的出现,具有划时代的意义。有了水井,人们定居的地方不再局限在江河旁边的台地,可以在远离江河的地方定居生活,能够更有效地躲避洪水的侵害,有了更大的生存与发展空间。与此同时,井水较河流之水更为清洁,对人类的健康长寿大有好处。

现如今,随着社会的进步、科技的发展、人类取水的可选择性的增多,又由于环境变化、浅表地下水污染等因素,水井已慢慢淡出了年青人的视野。特别是城市里生活的孩子,用惯了自来水,对井的概念模糊。但钻井取水是人类最原始的生活方式,是社会发展和人类进程中抹不去的记忆。

先秦文献记载的“黄帝凿井”“尧时凿井而饮”等距今都已有四五千年的历史,而井用于灌溉则稍晚一些。殷商时伊尹教民在田头凿井抗旱,至今约3600年。作为文物大省,陕西考古发现西周早期的群井用于浇灌园圃,距今也将近3000年。作为生活之用,陕西在秦汉以后水井发展已很广泛,城市生活用井更为普遍。作为抗旱之用,秦汉以后逐步得到发展,但形成规模晚清记载更详。1949年中华人民共和国成立以后,水井和其他水利工程一样,取得了突飞猛进的发展,已成为农业灌溉和城乡供水的重要手段。

就水井的种类而言,大抵有土井、瓦井、砖井、石井、砖(石)木混合井等。

土井是指井壁无任何衬砌,以土为井壁,这种井最为简陋,开凿的成本较低。瓦筒井的特点是,挖出井形后,井壁用陶制井圈一节一节地套叠,砌成筒状,井圈外壁用土或碎陶片填实。

陕西古代水井多已坍塌湮废,存者极少,考古中先后在关中地区发现古代水井遗迹10多处。

一为周井:在今西安市长安区斗门街道以北的西周都城丰镐遗址发现8眼浅土井,各9米多深,井筒分长方形和椭圆形两种,主要作生活用水或兼作园圃浇灌。在扶风县法门寺附近的任家村发现的1眼周代水井遗迹,呈椭圆形,与丰镐井相似;在西周早期的遗迹中,发现的1眼石砌井,与土井迥然不同,井壁全部用块石垒砌而成,透水性强,坚固耐用。

二为战国井:在今长安区客省庄发现26眼井,均为(1.6~2米)×1米的长方形井;在今临潼栎阳发现圆形陶管井4眼,直径0.9米。深度均在10米以上。

三为秦井:在秦都栎阳宫(今阎良区境内渭河北)遗址中发现4眼陶管井,井圈直径0.9米,高0.3米,壁厚3厘米,圈外壁有绳纹,每井都由10~20节陶井圈砌筑而成,为宫中生活取水井。

四为汉井:在今兴平县窦马村发现椭圆形砖砌井两口,井上口直径0.8米,底部1.5米,井身全部采用云彩花砖错缝叠砌而成,井旁有陶制输水管道。

五为唐井:在今麟游县城原九成宫遗址发现1眼砖砌唐井,井筒呈圆形,直径0.9米,井深10米,井周有用方块青石板砌成的16平方米大井台。井口用凿有花瓣的青石围砌,井筒全部用青砖砌成,由下而上逐渐缩小,呈梯形。礼泉县唐太宗李世民陵园北面,存有百眼石井遗迹,据考证,石井群主要是供当时建陵、扩陵、养马之用,亦可用以浇地,井径0.7米,上下垂直,井深90米左右,开采基岩裂隙水,有9眼石井至今仍保存完好。

以上土井、砖井、石井等,一直是1949年以前陕西各地的主要井型。

水井的开凿,涉及的技术领域较多,如井址的选择、凿井的技术、井圈的护砌等。

随着井的大量开凿,人们对地下水水质的认识有了新的飞跃。如《管子·地员》记载了地下水埋藏深度、地下水水质和相应的地表土及适宜种植作物的情况。

《管子·地员》

关于井址的选择,明代徐光启与传教士熊三拔合译的《泰西水法》记载了根据地貌和泉水出露情况选择井址的原则:“凿井之处,山麓为上,蒙泉所出,阴阳适宜,园林室屋所在。向阳之地次之,旷野又次之。……凿井者,察泉水之有无,斟酌避就之。”就是说,在山麓冲积扇区域,地下水丰富,“蒙泉所出”即地下水出露处,是最佳的凿井位置。对于无泉水出露的地方,认为有四种方法可以判断地下有无浅层含水层,即气试、盘试和缶试、火试。关于井深,提出:“井与江河,地脉通贯,其水浅深,尺度必等。今问凿井应深几何?宜度天时旱涝,河水所至,酌量加深几何而为之度。去江河远者不论。”关于水质,提出根据土质辨别井水的方法:“凡掘井及泉,视水所从来而辨其土色。若赤埴土,其水味恶。……若散沙土,水味稍淡。若黑墳土,其水良。……若沙中带细石子者,其水最良。”同时,还提出了煮试、日光照、品味、称重、纸帛测试等其他五种鉴别方法。关于井底建筑结构和材料的选用,提出:“作井底,用木为下,砖次之,石次之,铅为上。既作底,更加细石子厚一二尺,能令水清而味美。若井大者,于中置金鱼或鲫鱼数头,能令水味美,鱼食水虫及土垢故。”徐光启时代对铅的物理和化学性质不了解,误以为铅是做井底衬砌的最好材料,这是其局限性。关于凿井过程中回避有害气体问题,提出了在凿井时要防止“震气”即二氧化碳侵害以及如何回避的科学方法。

(编者:《泰西水法》是中国第一部介绍西方水利科学的重要著作,由意大利耶稣会传教士熊三拔口述,徐光启译为汉语,首次出版于1612年,共六卷,《四库全书总目》对其作了较为详细的介绍,”第一卷为龙尾车,用挈江河之水;第二卷为玉衡车,用挈井泉之水;第三卷为水库记,用蓄雨雪之水;第四卷为水法附余,讲寻泉作井之法,并附以疗病之水;第五卷为水法或问,备言水性;第六卷为诸器之图式。)

在井的发展史上,提水设备的更新和发展占有重要地位。

陕西古代提水工具有戽斗、桔槔、辘轳、翻车等。要汲井中水,井绳是必备之物。先秦哲人荀子有“短绠不可以汲深井之泉”的说法,绠就是系在汲水器上的绳子。汲水的器具,最初为陶质,如缶。因陶制瓶罐易破损,后来又发明了用柳枝编成的水斗(或称柳罐、柳棬)、木桶、水桶等。为了减轻汲水出井的劳动强度,聪明的古人还发明了省力的提水工具,把费力捯井绳变为省劲的巧干。

戽斗。其始于周初,用四根麻绳系一口柳筲或木桶,用两人之力,从低水面向高处提水,引入田间。

辘轳。据《物原》记载,“史佚始作辘轳”。史佚是西周武王至康王时期(前1046—前996年)史官。周武王灭商后由岐邑迁都于丰(沣河西岸)。使用辘轳距今约3000年,魏晋南北朝时已得到广泛使用,以后又有双桶辘轳(俗称鸳鸯辘轳),即在井绳两端各系一个水桶。元代王祯《农书》说:“虚者下,盈者上,更相上下,次第不辍,见功甚速。”

桔槔。据《庄子·天地篇》载:“凿木为机,后重前轻,挈水若抽,数(速)如泆汤,其名为槔。”战国时期(前475—前221年),广泛使用于汉水流域,以后逐渐遍及关中。

水车。其前身是翻车。《后汉书·张让传》载,东汉灵帝中平三年(186年),使毕岚“作翻车”,即设机车以引水,“施於桥西,用洒南北郊路,以省百姓洒道之费”,距今已有1800多年。三国魏时马钧,扶风(今兴平市东南)人,改良翻车。据裴松之注《三国志·魏书》载:马钧“乃作翻车,令童儿转之,而罐水自覆,更入更出。其巧百倍於常。”当时人称马钧为“天下之名巧”。唐文宗大和二年(828年)闰三月,宫廷绘出水车图样,令京兆府造水车,散给沿郑白渠百姓以灌溉高仰之田。明万历二十二年(1594年),韩城县令马攀龙制木轮“百斗车”,提高了提水效率,群众感恩戴德,为其建祠塑像。据《太平广记》中引《启彦录》语:“唐邓玄挺入寺行香,与诸僧诣园观植蔬,见水车以木桶相连,汲於井中。”

1949年以后新式提水机具向多样化、机械化的方向发展,具有鲜明的时代特色。陕西各地出现了解放式水车、潜水电泵、深井水泵、离心水泵等,大大减轻了劳动强度,提高了工作效率。

至今在陕西农村个别地方还在使用的辘轳提水——井口设辘轳,汲水者摇动辘轳的曲柄,通过放松或缠绕井绳,使汲水器下降或者上升。水井与辘轳一起,千百年来,一直是人们聚居地的一道常见景观。

近现代以来,随着打井技术水平的提高,深层地下水逐渐被开发出来,机电井成为中国各地特别是北方地区农业灌溉的重要水源设施,提水机械则采用抽水量极大的机电水泵。20世纪50年代起,陕西的凿井机具逐步由“土”到“洋”,发展很快,进入70年代以后,全省基本实现了机械化凿井新工艺,新的凿井机具主要有人力冲击锥凿井机、转盘式钻机、冲击式钻机、大口井钻机、农用简易钻机等5种。

耿涛(1968 —),男,汉族,任职于陕西省水利厅直属机关党委,中国水利学会水利史研究会委员,主要从事陕西省水利系统精神文明建设和水文化建设工作,陕西水文化遗产的挖掘、保护和基础研究工作。积极推动陕西水文化遗产保护与利用、水文化传承与弘扬、水文化宣传与教育等工作。与有关人员合作编辑出版了《郑国渠》《秦水情》《龙王河》《引泾灌溉历代碑文集》《月亮河的传说》等书籍;出版发行《古渠春秋》《大美渭河》《水泽三秦》《水韵陕西》等画册;制作了《千秋郑国渠》MTV、《崇德向善 水利好人》、《为水而歌 水利志愿者在行动》等专题片。倡议并推动了陕西“郑国渠”“汉中三堰”“龙首渠引洛古灌区”世界灌溉工程遗产申报工作。






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