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工程布局合理 建筑工艺高超

——全国水利界专家学者谈天宝陂的治水理念及启示

2020-12-16 15:35:16来源:福清新闻网  作者:滕端钦

12月8日晚,国际灌排委员会第71届执行理事会公布了2020年世界灌溉工程遗产名录,我国申报的4项水利工程全部成功入选,其中就包括了福清天宝陂。至此,这个千年古陂走入了全球视野。福清天宝陂何以成为世界灌溉工程遗产?又给当代水利建管带来了哪些经验和启示?这个千年古陂背后隐藏的古人智慧以及存在的研究价值,引起了行业内的广泛关注。

天宝陂位于福清母亲河——龙江的中段,因始建于唐代天宝年间而得名。它是闽中历史上最早建成的集引水灌溉、排洪排涝和蓄淡拒咸于一体的大型水利工程,也是我国现存最古老的大型蓄淡拒咸水利工程。时至今日,天宝陂依然保存古有的工程布局,其坝轴线呈东西走向布置,灌区涵盖龙江街道、海口镇等地的14个行政村以及东阁华侨农场、三华农业园等,总灌溉面积达1.9万亩。

除了拥有千年历史外,天宝陂能够敲开世界灌溉工程遗产“大门”的关键是其背后闪光的治水智慧。天宝陂至出海口长19.75公里,河短流急,且受海潮影响,在这类河流上筑坝,如何抵御洪水和海潮冲击是最大的问题。

“天宝陂处在感潮断面上,扼守着龙江的水势,拒咸蓄淡,位置关键,选址精妙,在航运、引水、灌溉、泄洪、排沙等方面发挥了重要作用。”国家灌排委副主席丁昆仑说,天宝陂选址在弯道下游河势较高处,上游有足够的集雨面积及水头,在河上筑坝,可拦蓄淡水,抵御咸潮上溯。同时,利用弯道环流原理,水砂分离,引清水自流灌溉,充分体现了当时人类利用自然,造福人类的高超智慧和工程技术,直至今日对我们现代还具有巨大的参考意义和借鉴意义。

“天宝陂像都江堰一样有弯道环流的技术,在坝的上游是一个很大的弯道,堰是斜向布置的,200多米长的坝轴线,看是浪费了原材料,其实这是一种大江落轴的表现方式,从现代水利学的方法来看,坝轴线越长就越能增加坝体的泄洪能力,这样就保证坝体上游水位更低,从而降低洪水对坝体的冲击力,更能延长坝体的生命周期。”中国水利水电科学研究院高级工程师高黎辉说,天宝陂位于龙江中段,既能有足够的集雨面积保证灌溉水源,又能有效抵御海水上溯;采用拱形斜向布置,与河道右岸形成漏斗状,右岸的取水口正好处于漏斗嘴,不仅能调整河道水流,而且有利于枯水期取水口顺畅取水,这种工程布置理念是近现代鸭嘴堰、异形堰等长轴线堰坝的鼻祖。

同时,在修筑天宝陂的时候,古人充分发挥聪明才智,通过铁汁固基的方式,将坝基连接一起,并用俗称“将军柱”的石柱加强坝体受力,有效解决了坝基和坝体结构牢固问题,这在福清也较为罕见。

中国水利水电科学研究院水利遗产保护重点实验室主任李云鹏认为,天宝陂工程的治水方针体现了中国古代哲学“道法自然”“天人合一”的内涵。在工程布局上,天宝陂的建造主要利用山形地势,避免对环境的破坏性改造;在水量控制上,天宝陂引水灌溉是顺应引导而不是阻碍对抗;在工程材料上,天宝陂主材选择卵石、条石、铁等,就地取材、注重环保。

“从更长的历史维度看,许多灌溉工程能延续使用千年,与区域环境和社会需求有着密切联系,也离不开有效的管理。”李云鹏说,1200多岁的天宝陂,从宋代开始就设专管机构,建立的“岁勤修、预防患”制度一直坚持至今。

浙江水利水电学院教授刘学应说,天宝陂虽然是灌溉工程遗产,但是体现了很多民族元素在里面,福清的石陂、石堰、石桥、石塔都是历史上史无前例的,申遗成果只是个开始,后续还需要系统开展工程历史文化研究,保护好、传承好、利用好工程遗产。

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