中國古代科技史上的豐碑——鄭國渠

梁安和

鄭國渠是戰國末期秦國開鑿的一條灌溉渠道，其建造時間之長，規模之大，耗費人力、物力之多，工程設計技術之先進，經濟社會效益之高，在我國古代農業史和水利史上都堪稱豐碑。

一、鄭國渠開鑿緣起

戰國末期，曾被視為西戎夷狄之邦的秦國，經過商鞅變法，迅速強大起來，其經濟、軍事實力遠遠超過了其他鄰國，它憑借關中這塊地盤，很快將漢中和巴蜀地區吞并。其后，又連續對“三晉”等國用兵，奪取了上郡、太原、上黨，勢力擴展到黃河以東。不久，秦國又東進中原，取得了周王室舊地，占領了滎陽。此時，東方諸國危如累卵，成為秦國“心腹之病”①的韓國，更是首當其沖，面臨滅頂之災。

韓國為了茍延殘喘，便設“疲秦”之計，選派技術高超的水工鄭國來到秦國，要求幫助秦國開鑿一條益國利民的水渠，其目的是，“令鑿涇水”，“毋令東伐”②，即利用這個水利工程，消耗秦國的人力、物力和財力，來阻止秦國東伐。但結果卻事與愿違，鄭國渠的修鑿，不僅沒有達到“疲秦”的目的，反而進一步增加了秦國的綜合國力。不久，韓國首先被秦國滅亡。

鄭國奉命來到秦國，看到秦國變法后的各種氣象，便一改初衷，決心為秦國修一條真正益國利民的水利灌溉工程。他“引涇入洛”的建議，得到秦國的重視并被采納，讓鄭國主持修建這一水利工程。就在工程順利進展，即將“水到渠成”的關鍵時刻，鄭國間諜身份暴露，被傳到咸陽。秦始皇召見鄭國，鄭國坦然承認，對始皇說：“當初韓王派我到貴國，的確有不可告人的目的。但是，我到貴國后，看到各種事業興旺發達，作為一個正直的人，我愿意為秦國的農業水利事業貢獻一切。殺掉我沒有什么，可惜的是，這項水利工程就半途而廢了！但是，水渠修成后，貴國得到的是長久的利益，而韓國只能再茍延殘喘幾年而已！”③秦始皇聽了鄭國的話，覺得很有道理，仍然讓鄭國主持完成了這一水利工程。正是秦始皇利用了水利專家鄭國，才有了鄭國渠這一賜惠關中幾千年的浩大的水利工程。

二、鄭國渠的工程設計

秦國地處黃河中游，無河患之憂。涇渭二水流經關中平原，這里地勢平坦，雖無決溢之事，卻有水利可圖。關中地區，沃野千里，但雨水較少，影響了農作物的收成。關中東部又是渭、洛入河之處，三水交匯，地下水位高，一經蒸曬，地面會出現鹽堿，農作物難以生長。鄭國認為，如果用疏導的方法，修鑿一條渠道，引涇水灌溉，就能解除關中地區的干旱，況且涇水所含泥沙較多，又很肥沃，久灌之后，又可洗堿壓鹽，這對關中地區的農業發展則是功德無量的大好事。

我國古代水利灌溉工程科學技術的發展，從西周時期已經開始。當時只是利用河水，以簡單的自然挹注方法進行溉田，還不能修建較大的水利工程。勞動人民在同自然界斗爭的實踐中，逐步學會了修建較大的水利工程。如戰國時期，“西門豹引漳溉鄴”④，使魏國的河內之地很快富強起來；李冰父子主持修建的都江堰，“鑿離碓，辟沫水之害”⑤，使巴蜀之地成為天府之國。然而鄭國渠，從公元前２４６年開鑿⑥，到公元前２３７年完工，前后延續十年，其規模遠遠超過前兩項水利工程，尤其是從渠首的設計、攔河堰的筑造、引水渠和干支渠的增修、截斷小河的“橫絕”技術，配套成龍，基本上形成了一個完整的灌溉工程體系。這是我國興修大型水利工程的開端，它標志著我國古代水利科學技術發展到一個新的水平，在我國乃至世界古代水利史和農業史上都占有重要地位。

鄭國踏遍了渭水北岸的廣大地區，最后把渠首選在了“仲山西邸瓠口”⑦。自瓠口由西向東，綿延三百余里，入注洛河。如今，在涇陽縣王橋鄉船頭村西北，禮泉縣北屯鄉灣里王村東南，仍可依稀看到有一南北形狀的狹長地帶，面積約八百畝左右。由于涇河水不斷東移側蝕和下切，渠道故址已蕩然無存，但瓠口形的地貌特點仍歷歷在目。涇河自彬縣斷涇入峽后，流經永壽、淳化、禮泉，從崇山峻嶺中奔騰呼嘯，勢如破竹，于此出瓠口，進入渭北平原。其東面有仲山，西有九萯山。鄭國認為，在瓠口這個有利地形上做石堰壩，既可以抬高水位，又可以最大限度地控制水量，省工又省料，是攔涇入渠的最佳位置。鄭國看到涇河里有許多天然巨石，便決定就地取材，采用立石穂（qūn）的方法來筑堤壅水。每行立石穂一百多個，共立一百二十行，借助天然巨石做骨架，構成了一座巨大堅實的攔河堰壩。所謂石穂，就是利用灌木枝條編織成圓形大筐，中間填滿石頭。在筑攔河堰壩時，使堰壩本身與河水流向成為西北與東南向，形成一定的夾角，減輕了洪水對堰壩的壓力和沖擊力，還可以適當增加水量，這充分體現了我國勞動人民的聰明和才智，就今天來看，仍然符合流體力學的原理。

史書記載，“自仲山西邸瓠口為渠”⑧，這條渠是指引水渠口到灌溉干支渠口間的輸水渠道，可稱做引水渠。在今天涇陽縣王橋鄉船頭村西北的涇河東岸上，還保留有明顯的引水渠故道遺跡。渠自西北向東南，寬１５～２０米，渠堤高３～５米。在涇河東岸的西斷面上，還可以清楚地看到渠底的遺存，與岸上的渠堤緊密連接。渠底為鍋底形，底深至地面７米，渠底至涇河水面２０米。渠底還修成一定的坡度，使水由高而低加快流速。這樣的坡度構筑，提高了渠道輸送泥沙的能力，防止了泥沙的淤積，有利于引水灌溉。另外，在今天船頭村西北，漢代白渠流入鄭國渠故道的交匯處，鄭國渠總輸水渠堤的南岸，有一北高南低傾斜坡度的退水渠遺存，與引水渠寬度基本相等。退水渠的設置，也是一種創新，它可以排泄山洪，也可以把引水渠里過多的水量退到涇河里。保證了渠道的安全，還起到了排沙的作用。從引水渠到退水渠的結構布局，形成了一個比較完整的引水灌溉工程系統。

鄭國渠的渠線設計，充分利用了北山以南，東西數百里，西北略高，東南稍低的地形特點。它的主干線沿北山南麓自西向東展開，很自然地把主干線設計在灌溉區較高的地理位置上，最大限度地擴大了灌溉區的面積。正如史書上記載的：“并北山東注洛三百余里，欲以溉田。”⑨從瓠口至洛河，渠線實測距離為１２６.０３公里，它是都江堰灌溉干渠的兩倍多，是魏國鄴渠長的１５倍，灌溉面積達４萬頃（折合現在２０８萬畝）。在生產工具比較簡陋、科學技術還不發達的戰國時期，能興修如此巨大的水利灌溉工程，實在是我國古代水利史上的首創。

根據酈道元《水經注》有關鄭國渠的記述，結合地形、地貌及秦漢時期的古城遺跡，可知，鄭國渠流經禮泉、涇陽、三原、富平、渭南、浦城、臨潼六縣市，約二十個鄉村，最后在晉城村南注入洛河。渠線大致是在沿海拔４５０到３７０米高度的渭北平原二級階地的最高線上，這是最合理的流經路線，正如史書所載的，“修溝瀆，?屋引水”10。在當時條件下，引涇入洛數百里，灌溉面積四萬余頃，取得了最大的經濟效益。這種設計思想至今還發揮著應有的作用。

鄭國渠在向東穿越冶峪水、清峪水、濁峪水這些小河時11，采取了“橫絕”工程技術。所謂“橫絕”，就是把小河的流水攔腰截斷，讓小河水注入鄭國渠里。這種橫絕工程技術，也同樣運用了渠首攔河堰壩的設計方法。具體做法是，把南邊的渠堤用堆石穂的方法加高加厚，小河水很自然地從北邊注入鄭國渠，而且在渠岸北邊修一條灌溉支渠，在南堤一旁的橫絕處稍東，修一條退水渠。橫絕工程技術設計得非常巧妙，它可以把小河下游的河床騰出來變為耕地，擴大了耕地面積（這三條河橫絕后，可變成耕地約十萬畝），又增加了鄭國渠的水源。這種設計思想，為以后關中地區大規模興修水利工程開創了先例，它是我國古代勞動人民在水利工程實踐中的又一個創造。鄭國渠的修鑿距今已有兩千多年了，從它的規劃設計到施工，都表現出了較高的科學技術水平，為以后大規模興修水利工程樹立了典范。

三、鄭國渠的作用和影響

水利灌溉與農業生產關系密切，有了水利設施，農業豐收就有了基本保證。我國歷史上農業生產的每一次較大發展，都是由生產關系的變革所引起，而水利事業對促進農業生產的發展起到了至關重要的作用。夏禹治水，促進了我國古代原始農業生產的飛速發展，文明社會迅速形成；商周時期挹水溉田，以及溝洫灌溉系統的初步修建，使奴隸制社會經濟政治達到繁榮鼎盛。西門豹修鑿鄴渠，河內地區很快富成；都江堰修成后，成都平原成了沃野千里的天府之國。鄭國渠修成后，“用注填閼之水，灌澤鹵之地四萬余頃”12，大大改變了秦國農業生產的面貌，“于是，關中為沃野，無兇年”13。這就進一步增強了秦國的經濟、軍事實力，對促進秦的統一事業起到了巨大的推進作用。

《涇陽縣志》記載：“未鑿渠之前，斥皆鹵磽，確不可以稼。”鄭國渠修成后，由于涇水灌溉，其中挾帶的泥沙含有豐富的有機質，既增強了土地肥力，又對鹵性土地起到了壓鹽沖堿作用。這樣，原來貧脊的鹽鹵之地，變成了沃野。文獻記載，凡是受涇水灌溉的土地，“收皆畝一鐘”14。折合成今制，每畝約收谷子１１６公斤左右。在兩千多年前的生產條件下，如此高的產量，實在是功不可沒。老百姓看到這種豐收的景象，無不歡欣鼓舞，他們高興地唱頌到：“舉絃為云，決渠為雨，涇水一石，其泥數斗，且溉且糞，長我禾黍，衣食京師，億萬之口。”15到了西漢武帝元鼎六年（公元前１１１年），左內史倪寬又在鄭國渠上游南岸主持開鑿了六輔渠。武帝太始二年（公元前９５年），中大夫白公又主持修鑿了白渠。這樣，鄭國渠、六輔渠、白渠相互交織，構成了關中地區一個規模宏大體系完備的灌溉網，關中地區從此成為沃野，號稱八百里秦川。有詩贊曰：“鄭白之沃，衣食之源……五谷垂穎，桑麻敷芳。”16“鄭白成功后，各渠美利多，池陽資灌溉、谷口瀉滂沱。”這也為以后西漢、隋、唐王朝定都長安，把關中地區變成中國封建社會鼎盛時期政治、經濟、文化的中心，起了重要的奠基作用。

我國是一個農業文明古國，也是一個農業大國，農業生產離不開水利事業。為民興水利，除水害，大力發展農業生產，仍是我國的基本國策。所以說，鄭國渠的開鑿，至今仍有著深遠的歷史意義。

①《史記·范睢蔡澤列傳》。

②③⑤⑦⑧⑨121314《史記·河渠書》。

④《漢書·溝洫志》。

⑥《史記·六國年表》。

10《管子·四時篇》。

11《水經注·涇水條》。

15《后漢書·班彪列傳》。

16班固：《西都賦》。

（作者單位：咸陽師專歷史系）責任編輯：倪金榮