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水利史(4)-(專業(yè)版)

2025-03-29 19:50上一頁面

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【正文】 對于土地面積的計算,漢代的數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》有系統(tǒng)歸納。 484 科技興水戰(zhàn)國初年 成書的《 周禮 ?考工記 》中有一段關(guān)于城市建設(shè)如何確定方位和平整土地的記載,其中有 “ 水地以縣 (懸 )” 的說法??梢?,當(dāng)時人對水利測量的重視和對水利量測精度的認(rèn)可?!?孫子十家注.遺說 》 “ 明山川、林麓、險難、阻厄、沮洳、濡澤之形而為之標(biāo)表 ” ,即此也。在清代的治河文獻中已記載了對這一問題的認(rèn)識《 修防瑣志 》專門提出, “ 筑堤利病何如 ?曰筑堤以底土為吃緊,承修堤工先將地面草根刨盡,行硪數(shù)遍,然后鋪底土不過尺許,自底至頂逐層行魚鱗套環(huán)之硪三四遍,庶無滲漏之患 ” 清代規(guī)定 : “ 如高一丈之堤,應(yīng)筑寬六丈之堤底 (即兩面邊坡各為 1:3),共計頂寬二丈,底寬八丈,高一丈。分之后,夜日益短,晝?nèi)找骈L,利以作土功之事,土乃益剛。以之筑岸易高,以之障水不密 ” ,透水性強,工程性質(zhì)不佳。可見飛沙堰對減少灌區(qū)淤積作用之大 384 科技興水216。結(jié)果 “ 舊曲灘漫流,多稽留覆溺處,悉為駛直平夷。同時他還指出, 由于決口后泛區(qū)淤積,地形漸高,導(dǎo)致再決口時下游河道和泛區(qū)位置的遷移。 ” 33北宋 科學(xué)家 沈括 (1031~ 1095)曾指出,以黃河為首的華北諸河多濁流,河水挾帶的泥沙都是上中游被沖蝕的土壤。 度地 》記載; “ 樹以荊棘,以固其地,雜之以柏楊,以備決水”明代林應(yīng)訓(xùn) 在《 修筑河圩以備旱澇以重農(nóng)務(wù)事文移 》中指出,圩岸防沖應(yīng)于 “岸外再筑圩岸一層,高止 (圩岸 )一半,如階梯之狀。徐光啟還介紹了一種稱作 恒升 的機械,完全是近代人力水泵的樣子。又能激而高起數(shù)尺。二壩進堵的方法最早見于北宋年間 。當(dāng)建筑物前面有水而后面沒有水時,尤其是當(dāng)汛期高水位作用下,土體建筑物、建筑物基地或建筑物與土體連接部分往往滲水,形成管涌、流土或漏洞,使建筑物失穩(wěn)?;视游迥?(1053)始建大石橋,嘉佑四年 (1059)落成。乾隆年間 詩人張九鉞曾作羊報行,詳記這種報汛方法: 羊報者,黃河報汛水牛也。并說,當(dāng)年只有在黃河上才有這樣的從事洪水預(yù)報的 “識水高手 ”類似的預(yù)報方法一直沿用至 清代初年 , “ 順治初年定分汛防守之法,每歲立春后,東風(fēng)解凍,候水初至,量水一寸,則夏秋當(dāng)至一尺,頗為信驗 ”清代 也有依據(jù)河心主溜與近岸水流之間的水面高差,預(yù)報即將來臨的水勢大小的。其法: 先量間口闊狹,計一秒所流幾何,積至一晝夜,則所流多寡可以數(shù)計矣由康熙主持編定于康熙六十一年(1722)的《數(shù)理精蘊》一書,在流量測量的實際算例中,提出測量明渠水流流速的方法是: “ 以木板一塊置于水面,用驗時墜子候之,看六十秒內(nèi)木板流遠(yuǎn)幾丈 ” 164 科技興水u物候與水汛u經(jīng)驗預(yù)報u報汛制度洪水預(yù)報傳說 帝堯時 有一場連續(xù)多年的大水, 《尚書.堯典》 描述說: “ 湯湯洪水方割,蕩蕩懷山襄陵,浩浩滔天,下民其咨。它是研究長江水資源的寶貴資料134 科技興水u降水觀測u水位觀測u流量測量水文測驗水位測驗也有借助于石人水尺的。州十日一申安撫轉(zhuǎn)運司,逐司類聚。這和氣溫?zé)岬搅藰O點就要轉(zhuǎn)寒一樣。 我國自魏晉以來,全國的政治中心常在北方而糧食的供給、農(nóng)業(yè)的中心又常在南方,每年需耗資億萬來進行漕運,實現(xiàn)南糧北調(diào)。全書共 40卷, 30多萬字。洪水預(yù)報24 科技興水u《山海經(jīng)》u《周禮 敘述上古時期洪水橫流,不辨區(qū)域,大禹治水以后則劃分為冀、兗、青、徐、揚、荊、豫、梁、雍九州,并扼要地描述了各州的地理概況。其中對江淮河濟四瀆之間平原地區(qū) (瀆田 )的地下水埋藏深度、地下水水質(zhì)、相應(yīng)的地表土壤性質(zhì)和其上所適宜種植的農(nóng)作物品種作了系統(tǒng)地歸納。 (2)備荒、救荒等荒政,是徐光啟農(nóng)政思想的又一重要內(nèi)容。所以說雨云水不枯竭,海洋也不會滿溢。《晴雨錄》按傳統(tǒng)的十二時辰,逐時記載雨雪情況114 科技興水u降水觀測u水位觀測u流量測量水文測驗公元前 22世紀(jì)大禹 采用疏浚的辦法治河,所采用的 “ 行山表木,定高山大川 ”,包含有水位測量在內(nèi)洪水題刻最早見于酈道元《水經(jīng)注》 。過,則從侍郎堰 (今飛沙堰 )減水河泄而歸于江 ” 。非時暴漲,謂之客水 ”中國大部地區(qū)受季風(fēng)氣候控制,降水和水文現(xiàn)象呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性?!?治水筌蹄 》載: “ 黃河盛發(fā),照飛報邊情擺設(shè)塘馬。河卒操急舟于大溜候之,拾簽知水尺寸,得預(yù)備搶護直到 光緒二十九年 (1903)引進西方電話 用于黃河,防汛通汛開始步入現(xiàn)代化194 科技興水216。因此,如何起重成為關(guān)鍵難題之一。水戧功效顯著, “ 以水搪水,外堤未必再塌。即從高處流下的迅猛的水流,可以沖動河床中的巨石。果高,則百丈亦可。而混柱一空,石堤為洪濤所激,歲歲摧決 ”。潘季馴 “束水攻沙 ”和 “蓄清刷黃 ’’的理論貢獻216。河水重濁,號為一石水而六斗泥。354 科技興水北宋年間河流泥沙運動理論的進展黃河演變規(guī)律汴河木岸與水力疏浚唐宋時期汴河 是全國主要的內(nèi)河航道。 ” 萬恭十分贊賞這位秀才的高見,并歸納出結(jié)論性的認(rèn)識: 夫水專則急,分則緩;河急則通,緩則淤。冬季凍土含水量不均勻,取土困難而又難于搗實,因而 “土剛不立 ”, “不利作土功之事 ”。 ” 此外 “ 粘砌城墻、橋梁,調(diào)和桐油造舟,功皆相同 ” 。古代常用的搗實工具有夯、硪、杵等。間接水利測量的計算216。 察今 》中有一則故事:荊人欲偷襲宋人,所以預(yù)先測量雍河的河身,標(biāo)識出可徒涉的路線,然而夜間偷渡時,雍水猛漲,荊人白白損失了一千多人??梢姡?dāng)年不僅水利建設(shè)需要水準(zhǔn)測量,而且已有專業(yè)的水利工程師 (水工 )負(fù)責(zé)施測?!?以水望其高下 ” 究竟用的是什么儀器 ?鄭玄、韋昭和賈公彥都沒有說明。 我國 古代水利工程測量中,對于山高、河寬等的測量大約都是使用的間接測量方法 ?!缎薹垃嵵尽酚涊d較詳,其形制和施測辦法與唐宋無甚差異。元代至元十二年 (1275)在進行京杭大運河貫通的可行性論證中,曾做過跨流域的規(guī)劃測量,主持這項論證的是著名科學(xué)家 郭守敬(1231~ 1316)。他的解釋是: “ 以《 考工記 》校之,疑上文或當(dāng)有 ‘ 平以水 ’ 三字。公元前 3世紀(jì) , 秦博士伏生 更進一步說到水準(zhǔn)測量的實際應(yīng)用, “ 非水無以準(zhǔn)萬里之平 ”水準(zhǔn)概念的提出454 科技興水我國測量的標(biāo)準(zhǔn)化是在帝舜時代完成的。而梯形兩腰的坡度應(yīng)該選取多大,《考工記 ?匠人》說:“ 凡為防,廣與崇方。而當(dāng)?shù)掏翝B透性較強時,也 可用三合土在堤中修建一堵防滲體 。如淤土分成 13種之多。在河流泥沙運動理論方面,他繼承了萬恭創(chuàng)造性的發(fā)展,進一步提出了 “ 束水攻沙 ” 和 “ 蓄清刷黃 ” 的治河理論體系,并設(shè)計了一整套堤防系統(tǒng),努力把他的理論在黃河上付諸實現(xiàn),期望由此一舉根治黃河。汴河是國家運輸大動脈,淤淺散漫亟待解決。他說: “ 河本泥沙,無不淤之理。 ”《 管子 ?度地 》說: “ 夫水之性,以高走下則疾,至于漂石 。若遇坦坡,則水之來也不過平漫而上;其退也亦不過順縮而下。闡述了空氣的物質(zhì)存在,描述了大氣壓現(xiàn)象而對大氣壓力的理論認(rèn)識, 直到著名的托里拆利 (., 1608~ 1647)真空實驗完成時,才得到完整的科學(xué)的解釋有壓倒虹吸負(fù)壓汲水284 科技興水有壓管道水力學(xué)兒童游戲用的水槍 唧筒 ,是利用負(fù)壓的典型器具,起源當(dāng)很早西方 利用負(fù)壓汲水的機械在古羅馬時代 已較完備。 有的機械主要利用水流動能,例如在流速較高的河中,可以修建用陂柵等擋水建筑物攔斷大半河床, “ 俱使傍流急注,貼岸置輪,高可丈余,自下沖轉(zhuǎn) ” 的撩車碓 ;有的主要利用高處的水流所積蓄的勢能,引至水力機械處,轉(zhuǎn)換為急流動能,再沖動動力裝置,如 “ 上用木槽引水,直下射轉(zhuǎn)輪板 ” 的斗碓等動能與勢能轉(zhuǎn)換和明渠水力學(xué)動能與勢能轉(zhuǎn)換以水代兵水能利用堰流理論及明渠水力學(xué)254 科技興水動能與勢能轉(zhuǎn)換和明渠水力學(xué)動能與勢能轉(zhuǎn)換以水代兵水能利用堰流理論及明渠水力學(xué)堰流理論主要反映 堰前水位與過堰流量之間的關(guān)系 。上游壩稱作正壩,下游壩稱作二壩。其中第 43款的釋文說:某物體放置水中,其中甲部分浮于水面,乙部分沉入水底,則物體 “ 全重只以沉水多半體為則。曹操想要知道大象的重量,而群臣拿不出稱重的辦法。以后,所報水情又上延至今蘭州。又謂之上源信水,亦名黑凌。反對回河的官員認(rèn)為:測量得流分尺寸, (東流河道 )取引不過,其說難行。經(jīng)比較確定,這一年洪峰流量為 105000立方米每秒。 ” 他的解釋相當(dāng)精辟,與現(xiàn)代科學(xué)的水循環(huán)理論基本一致,比西方的要早一千多年。 ” 認(rèn)為天上的云和地下的雨是相互轉(zhuǎn)換的, “不能自止 ” 的 ,論述了水循環(huán)的一個環(huán)節(jié)。中國明末 數(shù)學(xué) 和科學(xué)家、農(nóng)學(xué)家、政治家、 軍事家 ??偫ň胖菟两?jīng)過治理以后,河川皆與四海相通,再無壅塞潰決之患。4 科技興水14 科技興水216。 ④ 水功 。煙氣直上者無7徐光啟( 1562年 4月 24日- 1633年 11月 10日),生于南直隸松江府上??h法華匯(今上海市,為了紀(jì)念徐光啟而改名為 徐家匯 )一個小商人的家里。 天運中提到: “ 意音其運轉(zhuǎn)而不能自止邪 ?云者為雨乎 ?雨者為云乎 ?孰隆 (通降 )施是。日為陽精,光耀炎熾,一夜入海,所經(jīng)樵竭,百川歸注,足以補復(fù),故旱不為減,浸不為溢 。由于洪水異常,有人便將最高洪水位刻在巖石上,類似 “ 庚午大水至此” 的題刻竟有 90處之多。元佑二年 (1087)在 黃
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