中国古代闸涵
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古代水闸,又称水门、斗门、陡门、
或 ,是建在河床或河湖岸边用闸门控制水位、取水或泄水的建筑物。古代涵洞,又称水函、水窦,是埋在填土(主要是堤防或堤岸)下面的过水建筑物。简史
4 000多年前中国就有了治水活动,由于有控制的引水和排水的需要,水闸出现了。西汉元帝时(公元前48~前33年),组织大修南阳水利,“起水门提阏凡数十处”,说明在这时已能够大量修筑和使用水闸。稍后,西汉时的贾让治河三策,也谈到“可从淇口以东为石堤,多张水门”。在黄河下游“旱则开东方下水门溉冀州,水则开西方高水门分河流”。当时已能大量建造引水或泄洪的水闸。东汉王景治理黄河时,“商度地势,凿山阜,破砥碛,直截沟涧,防遏冲要,疏决壅积,十里立一水门,令更相洄注,无复溃漏之患”,把建水闸作为一项重要的工程措施。这时的水闸建造数量多,且使用控制灵活,是治黄成功的保证。三国魏时,在今北京郊区造戾陵堰,灌溉农田,其引水口建引水闸1座,门宽4丈,立水10尺,使用效果良好。在北魏成书的《水经注》中,更大量地记载了河湖和不少水利工程中的水闸,反映出当时水闸的使用不仅在数量上而且在类型上都有很大发展。唐宋时,水闸使用更为普遍。据《宋史·河渠志》记载,在淮扬运河和江南运河上就曾建各种闸79座,包括进水闸、排水闸和通航闸。元明清时,水闸被广泛地使用于各种水利工程,包括在黄河上的引水和泄水。
古代涵洞的使用也很广泛。春秋战国时,许多城市城墙下都设有入水和出水的涵洞,并有埋在地下的陶制下水管道。后来各代,涵洞在农田水利工程和城市供排水工程中得到广泛应用。
结构
古代闸涵的结构可以分为竹木、陶制和石砌3种。
据贾让治河三策描述,其前在荥阳运河上的水门是用木和土建成的。自汉代开始有用石料砌筑水门的记载,此后一直是木、石、土皆用。宋代以后一般水闸都是用石砌成的,有的一直保存到现代。早期水闸的闸门未见记载。唐宋以后,大部分闸门用木制叠梁,也有个别的是整体提升式(参见中国古代通航建筑物)。明清时,高家堰和淮扬运河上曾建造了多座溢洪石坝,石坝顶常加封土。平时蓄水,用以抬高水位;汛期将封土清除,以加大泄量。这种封土相当于土制的闸门,开闭笨重,只能在开闭不频繁的地方使用。灵渠上的闸门则是由竹杠和竹编构成。
涵洞的结构类型也很多,如唐代白居易治理西湖时就用埋在地下的竹管向杭州城内供水,后来又发展为瓦管和石砌方涵。此后,在河湖堤防上也常构筑石砌或木制涵洞,用以引水灌溉。
分类
古代水闸用途广泛,主要可分为如下各类:
(1)引水闸,即进水闸。广泛用于灌溉、通航、供水等渠道的首部,著名的如南阳六门
工程的六水门,广西灵渠上的南陡和北陡,北京戾陵堰的引水水门等,在水闸中为数最多。(2)节制闸。历史上横断河床节制水流的闸为数不多。建于明代浙江绍兴的三江闸是一座大型的节制闸,它有28孔,总长108 m,在河网中蓄水2亿m3。
(3)泄水闸。为排泄多余的水而设的水闸,在历史上也有不少。宁夏各渠引水闸之前,有滚水坝和泄水闸,以便把引水闸前多余的水重新泄入黄河,保证入闸流量不超过渠道的过流能力。
(4)分洪闸。分泄河流或湖泊洪水的水闸在中国古代数量较多。贾让治河三策中所述向西分洪有多座水门。宋代汴渠为保证都城东京(今河南开封)的防洪安全,在其上游设若干斗门,向岸边洼地分泄洪水。
(5)挡潮闸。为阻挡潮水不沿河流上溯为害的水闸多建在浙江与福建沿海河口,通常也是节制闸。如浙江绍兴三江闸的另一重要作用就是挡潮,起御咸蓄淡的作用。
(6)冲沙闸。为冲除泥沙所设的闸,中国历史上也多有建造。福建木兰陂,元代曾建冲沙闸1座,底板比并排的泄水闸门底板略低,一直保留到现在。它山堰有回沙闸1座,共3孔,用以减少进入引水渠的沙量,这座闸的遗迹一直保留至今。
(7)通航闸。古代通航闸的结构与一般水闸大致相同。两三座成一组,共同调度使用,相当于现代的单级或多级船闸。有的通航闸兼有引水或引潮的作用(参见中国古代通航建筑物)。
涵的用途一般分为进水和泄水2种。