木兰陂水利工程设计特点分析.doc
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1、木兰陂水利工程设计特点分析摘要:莆田木兰陂是宋朝修建的一座集“排、蓄、引、挡、灌”等功能为一体的综合性水利工程,它为莆田的区域开发奠定了重要基础。本文从水利工程设计和水利史的角度对其进行研究。木兰陂充分结合了地理环境和人文因素,其合理、长远的设计是水利工程史上的典范,为当今的水利建设事业提供了宝贵的经验。关键词:木兰陂;水利工程设计;因地制宜前言莆田地处福建中部沿海,是丘陵与海洋的交接地带,素有“负山阻海”之称。唐宋之际,莆田平原开始成型,迄今成为福建四大平原之一。莆田平原的形成与水利工程的兴建密切相关,特别是木兰陂水利工程,直接改善了莆田平原的沼泽地貌。木兰陂水利工程位于福建省莆田市城厢区城
2、郊乡陂头村的木兰溪上,始建于北宋治平年间,是当时福建最大的引水工程,也是国内现存最完整的陂坝之一。一、木兰陂水利工程的兴修木兰溪发源于福建德化县戴云山脉,流经永春县、仙游县、莆田县,并与莆田境内的濑溪合流,自西向东横贯莆田中部,最后注入兴化湾。流经莆田的木兰溪水流量大,溪水时常泛滥。而兴化湾的海潮也时常溯溪而上,与溪水相混,“咸淡不分”,使莆田平原深受其害。宋治平年间,在福州长乐人钱四娘首倡在木兰溪上修建大坝,虽未成功,但激励了人们治理水患的决心,为木兰陂兴建奠定基础。(一)木兰陂的三次营建过程北宋治平元年(1064年),福州长乐人钱四娘途经莆田,见莆田人民深受木兰溪的水患之苦,心有不忍,于是
3、捐出家产十万缗,立志要在木兰溪上修建大坝。经过细致的勘察,钱四娘将陂址选在溪道上游将军岩,此处溪道较窄,工程较小,但水势汹涌,钱四娘虽花费四年时间建成大坝,却在庆功之时,由于山洪暴发,工程毁于一旦。第二次建陂在北宋熙宁元年(1068年),长乐人林丛世听闻同乡钱四娘的英勇事迹,也携家产十万缗来莆田筑陂。林丛世吸取钱四娘失败的教训,顺溪而下,将大坝基址选在水流缓慢的下游温泉口。然而,温泉口处虽溪流缓慢,但靠近兴化湾,海潮汹涌,工程完成不久,又被兴化湾的浪潮所击垮。第三次修陂是在王安石变法时期,此时,全国正在进行轰轰烈烈的农田水利建设,政府下诏,请有识之士兴建水利。熙宁八年(1075年),侯官人李宏
4、应诏来莆田,以续前人未竞之事。李宏在僧人冯智日的帮助下,总结前两次修陂失败的原因,亲自勘测地形,把陂址选在木兰山下,两岸夹峙、水流较缓的地方。他还号召当地富家大姓捐钱七十万缗,并捐私家田地用来开沟导渠。工程前后历时八年才完成,人们称之为木兰陂。(二)历代木兰陂的修缮情况木兰陂建成之后,受到洪灾、潮灾的长期侵袭和地质影响,工程部分损坏经常发生。正是人们的不断整修和加固,才能使木兰陂保留至今。宋代较大的修缮有宋徽宗宣和五年(1123年),木兰陂已经是“枕石于渊,石微礎则址脱;决水于沟,水暴涨则岸颓”,可见,此时坝基已有松动,如不加以修缮,可能会尽废前功。当时的兴化知军詹时升,结合本军实际,为免劳民
5、伤财,利用木兰陂建成后赐于十四家“陂田”的积蓄作为修建资金。人们将其称为“陂田制”,这一制度保障了木兰陂的修缮工作。宋高宗绍兴二十八年(1158年),木兰溪河道偏移,由东北方向流去,知府冯元肃进行了修理。元代皇庆元年(1312年),北岸万金陡门的开通,将溪水引入北洋平原,灌溉木兰溪北岸的田地,使工程的效用进一步体现出来。至正年间(1341-1368年),木兰陂陂柱石倾斜,重修后将陂门数减至29孔,并以木板为闸门。明永乐十一年(1413年),木兰陂导流堤坏,重修后,改木板闸门为石板闸门。明嘉靖二十三年(1543年),木兰陂又一次重修。清康熙十九年(1689年),大水冲坏陂门28个,历时2年才修缮
6、完工。清乾隆二年(1737年),陂门与回澜桥都被大水损坏,民户出钱重修。1新中国建立后,莆田人民政府也时常关注木兰陂的工程状况,并成立专门的水利机构加以管理。现今的木兰陂不仅是水利工程的代表,其设计概念也具有现实参考意义。二、木兰陂水利工程的设计特点木兰陂在水利工程设计上体现了高超的科技水平,其在“科学治水上与都江堰有许多异曲同工之妙,堪称南方的都江堰”。2(一)工程的组成木兰陂水利工程由枢纽工程、沟渠工程、堤防工程三部分组成,此种设计具有排水、蓄水、引水、挡水、灌溉的综合性功能。整个工程设计精巧,结构复杂,难度巨大,具备相当先进的水利技术水平。陂首枢纽设计上包括拦河坝、冲沙闸、进水闸、导流堤
7、四个部分,这是充分考虑木兰溪水的流量特征,结合拦堵与疏通,以顺应水势,降低水流对工程的冲刷力度。渠系工程设计分为南洋渠系和北洋渠系,南洋渠系由南进水闸回澜桥引水而出,分为大沟7条,小沟105条,灌溉南洋平原。北洋渠系由元代建于木兰溪北岸的北进水闸万金陡门引出,并与延寿溪相通,灌溉北洋平原。堤防工程原是唐代起便开始兴建的捍海堤坝,经后人不断翻修,成为木兰陂工程的一部分。木兰陂的整体工程设计,环环相扣,相互补充,是莆田水利史上的创举,取代传统功能较为单一的水塘,使莆田平原的开发速度大大提高。(二)“陂田制”的设立中国古代以小农经济为基础,一家一户很难支撑大型水利工程的资金和劳力需求,而且,水利工程
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