水文是一门以水为研究对象的自然科学。
人类对水的认识,
对水文规律的遵循,
对人水和谐的不懈追求,
滋养维系了人类生命,
催生促进了人类文明。
从古至今,千年跋涉,
水文形成了精深的科学理论、
规范的技术标准、高效的科研机构,
在防汛防旱、水资源管理、水生态环境保护
等方面润物细无声地发挥着作用。
但在科技尚不发达的古代,
人们是如何开展水文工作的呢?
——《尚书·禹贡》——
奠高山大川随山刊木禹敷土任土作贡随山浚川禹别九州其意为:大禹划分九州土地,沿着山峦疏浚水道,依据土地的具体情况制定贡赋品种和数量;大禹用土堵水,砍削树木作为路标,以高山大河奠定界域。
也就是说,
早在多年前,
人们已经认识到水文的重要性了。
历朝历代更是重视防汛抗洪和汛情通报工作,
在河流要处建立水文监测站。
目前我国保存较为完整的古代水文监测遗址
当属长江流域重庆的白鹤梁,
其被称为世界第一古代水文站。
由于白鹤梁的梁脊仅比长江常年最低水位高出2-3米,
几乎常年没于水中,
只在每年冬春之交水位较低时才部分露出水面,
故古人常根据白鹤梁露出水面的高度位置,
来确定长江的枯水水位。
从唐代起,
古人便在白鹤梁上以“刻石记事”的方式,
记录长江的枯水水位。
古代把观测水位的标记称作水则,
又名水志、水尺。
“水则”中的“则”,
意思是“准则”,
通常每市尺为一则,
又称为一划。
在古代水则主要有三种形式:
无刻画、只有洪枯水位刻画、等距刻画的水则碑。
壹
无刻画李冰当时修建都江堰时,
用3个立于水中的石人观测水位,
以水淹至石人身体某部位
作为衡量水位高低和水量大小的标记。
有记载“竭不至足,盛不没肩”,
意思是水位不能低于石人的足部,
也不能高于石人的肩部。
如果水位低了,
岷江来水量不够用,会出现旱灾;
水位也不能高于石人的肩部,
否则会出现洪灾,需要从飞沙堰溢洪。
当水位在石人的足与肩之间,
引水量才正好满足灌溉与防洪安全的要求。
南宋在今宁波设立的平字水则,
上刻一大“平”字。
当时,宁波城外各个楔闸
根据“平”字于水中出没情况而启闭:
如果水浸没了“平”字,
则应当泄水;
如果“平”字出于水面,
则应当蓄水。
因水闸启闭适宜,
当地百姓无旱涝之忧。
贰
只有洪枯水位刻画《水经·伊水注》记载
三国魏黄初四年()伊阙石壁上的刻画及题词。
自唐代已有的长江涪陵石鱼只刻记枯水位等,
如白鹤粱石鱼记下了
自公元年后断续72个年份的枯水记录。
民间自刻的这类刻画不少,
大江河上往往存有前代遗迹。
叁
等距刻画的水则碑陕西的宋代丰利渠取水口遗址的左岸石壁上
就有保存完好的水则,
刻度每格在30—32厘米之间,
宽30厘米,分成两段,
上半部在闸槽前,共有五格,
下半部在闸槽后,共有四格,
前后两段刻度基本衔接,
可见当时人们已经掌握了精确的测水技术。
▲宋丰利渠遗址
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