涪陵石魚
古代長江中游枯水位的石刻標(biāo)志。位于四川涪陵縣北長江江心的白鶴梁上,由西向東長1600m以上,與長江流向平行,南北寬10~15m,常年淹沒在水下,只在某些年份冬春水位最低時(shí),才露出江心。在梁的傾斜面上是魚形圖案與文字題記縱橫交錯(cuò)的石刻群。已發(fā)現(xiàn)的魚圖中有三條是康熙二十四年(1685)刻的清代雙魚,以及根據(jù)宋代題記上溯唐廣德二年(764)以前所刻魚圖,具有相當(dāng)于現(xiàn)代水尺的作用,是歷代記錄不同年代不同枯水位的固定標(biāo)志。在已發(fā)現(xiàn)的宋元明清約160余條題記中,除記年月外,往往記有雙魚已見,水至此魚下五尺,水去魚下七尺等字樣,留下一批長達(dá)千年以上可供分析研究的枯水位寶貴記錄。
坎兒井
干旱地區(qū)利用水平隧洞導(dǎo)引地下潛流,實(shí)現(xiàn)地表自流灌溉的暗渠工程。世界上最早的坎兒井出現(xiàn)在亞美尼亞。中國的坎兒井主要分布在新疆的吐魯番和哈密地區(qū)。當(dāng)?shù)貧夂蚋稍?,夏季高山積雪融水滲入戈壁,形成較豐富的地下水潛流,可以利用。新疆坎兒井的起源目前主要有三種說法:①由西漢時(shí)關(guān)中的井渠演變而成;②當(dāng)?shù)馗髯迦嗣褚虻刂埔说膭?chuàng)造;③導(dǎo)源于波斯,由中亞傳入。
坎兒井一般順地面坡度布置,分豎井和暗渠兩部分。暗渠首段是集水部分,中間是輸水部分,出地面后有一段明渠和一些附屬工程。開挖時(shí)先打一眼豎井,稱定位井。發(fā)現(xiàn)地下水后沿?cái)M定渠線向上下游分別開挖豎井,作為水平暗渠定位、出渣、通風(fēng)和日后維修孔道。豎井間距大致與豎井深度成一定比例。暗渠長度從幾公里到20km。用暗渠輸水在干旱地區(qū)可以大大減少蒸發(fā)量。暗渠在下游出口(稱龍口)接明渠,一般還引入蓄水池(稱澇壩)中,以調(diào)節(jié)灌溉水量。一條坎兒井灌田數(shù)十畝至數(shù)百畝不等,一般都由個(gè)人經(jīng)營。據(jù)《清史稿》等資料記載:吐魯番地區(qū)坎兒井19世紀(jì)中葉僅有30余處;清道光二十五年(1845)后,增加60余處;光緒六年(1880)左宗棠入新疆又發(fā)展增開185處 民國時(shí)吐魯番、鄯善、庫車、托克遜、哈密等地已發(fā)展至1000余條,以吐魯番最多。據(jù)20世紀(jì)50年代估計(jì),新疆坎兒井在1600條以上,總長度不少于5000km。
晴雨錄
清代逐日逐時(shí)記載的降水記錄,現(xiàn)保存在中國第一歷史檔案館。現(xiàn)存晴雨錄記載了自清代雍正二年(1724)至光緒二十九年(1903)北京地區(qū)的降水情況,共 180年,但中間缺漏6年,實(shí)為174年。據(jù)《清會(huì)典》記載:“欽天監(jiān)掌觀天象,設(shè)觀象臺(tái)于京城東南隅,凡晴雨風(fēng)云雷霓暈珥流星異星皆察而記之。晴明風(fēng)雨按日記注,匯錄于冊,為《晴明風(fēng)雨錄》。繕寫清、漢文各一本,于次年二月初一日恭進(jìn)。”文中觀象臺(tái)即今北京建國門立交橋西南的古觀象臺(tái)。《晴明風(fēng)雨錄》即晴雨錄。晴雨錄以傳統(tǒng)的子、 丑、 寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二時(shí)辰為計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn),按時(shí)記載降雨情況,周而復(fù)始,晝夜不斷。降水情況分晴、微雨、雨(或晴、微雪、雪)三級。沒有定量的描述,級與級間也無清楚的標(biāo)準(zhǔn)界限,但提供了一個(gè)完整的系統(tǒng)的降水情況系列。為認(rèn)識(shí)這 180年間北京地區(qū)的降水規(guī)律找到一個(gè)實(shí)測依據(jù)。與自1841年開始的北京地區(qū)的雨量實(shí)測記錄相對照,重疊年份所記載的基本內(nèi)容完全吻合。
都江堰
都江堰全景
都江堰位于四川成都平原西部的岷江上,建于公元三世紀(jì),是中國戰(zhàn)國時(shí)期秦國蜀郡太守李冰及其子率眾修建的一座大型水利工程,是全世界至今為止,年代最久、唯一留存、以無壩引水為特征的宏大水利工程。2200多年來,至今仍發(fā)揮巨大效益,李冰治水,功在當(dāng)代,利在千秋,不愧為文明世界的偉大杰作,造福人民的偉大水利工程。
都江堰渠首工程主要有魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口進(jìn)水口三大部分構(gòu)成,科學(xué)地解決了江水自動(dòng)分流、自動(dòng)排沙、控制進(jìn)水流量等問題,消除了水患,使川西平原成為"水旱從人"的"天府之國"。目前灌溉面積已達(dá)40余縣,1998年超過一千萬畝。都江堰附近景色秀麗,文物古跡眾多,主要有伏龍觀、二王廟、安瀾索橋、玉壘關(guān)、離堆公園玉壘山公園和靈巖寺等。
岷江是長江上游的一條較大的支流,發(fā)源于四川北部高山地區(qū)。每當(dāng)春夏山洪暴發(fā)之時(shí),江水奔騰而下,從灌縣進(jìn)入成都平原,由于河道狹窄,古時(shí)常常引起洪災(zāi),洪水一退,又是沙石千里。灌縣岷江東岸的玉壘山又阻礙江水東流,造成東旱西澇。秦昭襄王五十一年(公元前256年),李冰任蜀郡太守(太守相當(dāng)于現(xiàn)在的專員,或大于專員,小于省長),他為民造福,排除洪災(zāi)之患,主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的主體工程是將岷江水流分成兩條,其中一條水流引入成都平原,這樣既可以分洪減災(zāi),又達(dá)到了引水灌田、變害為利。為此,李冰在其子二郎的協(xié)助下,邀集有治水經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)民,對岷水東流的地形和水情作了實(shí)地勘察,決心鑿穿玉壘山引水。在無火藥(火藥發(fā)明于東漢時(shí)期,即公元25年至220年間)不能爆破的情況下,他以火燒石,使巖石爆裂(熱漲冷縮的原理),大大加快了工程進(jìn)度,終于在玉壘山鑿出了一個(gè)寬20公尺,高40公尺,長80公尺的山口。(低水位每秒流速3公尺,高水位每秒流速6公尺)因形狀酷似瓶口,故取名"寶瓶口",把開鑿玉壘山分離的石堆叫"離堆"。
寶瓶口引水工程完成后,雖然起到了分流和灌溉的作用,但因江東地勢較高,江水難以流入寶瓶口,李冰父子率眾又在離玉壘山不遠(yuǎn)的岷江上游和江心筑分水堰,用裝滿卵石的大竹籠放在江心堆成一個(gè)狹長的小島,形如魚嘴,岷江流經(jīng)魚嘴,被分為內(nèi)外兩江。外江仍循原流,內(nèi)江經(jīng)人工造渠,通過寶瓶口流入成都平原。
為了進(jìn)一步起到分洪和減災(zāi)的作用,在分水堰與離堆之間,又修建了一條長200公尺的溢洪道流入外江,以保證內(nèi)江無災(zāi)害,溢洪道前修有彎道,江水形成環(huán)流,江水超過堰頂時(shí)洪水中夾帶的泥石便流入到外江,這樣便不會(huì)淤塞內(nèi)江和寶瓶口水道,故取名"飛沙堰"。為了觀測和控制內(nèi)江水量,又雕刻了三個(gè)石樁人像,放于水中,讓人們知道"枯水(低水位)不淹足,洪水(高水位)不過肩"。還鑿制石馬置于江心,以此作為每年最小水量時(shí)淘灘的標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)用了回旋流的理論 都江堰每年都接待不少外國游人,其中有些是水利專家。有的水利專有他細(xì)觀看了整個(gè)工程的設(shè)計(jì)后,都對它的高度的科學(xué)水平驚嘆不止。比如飛沙堰的設(shè)計(jì)就是很好地運(yùn)用了回旋流的理論。
四川青城山和都江堰2000年11月被列入《世界遺產(chǎn)名錄》。
錢塘江潮
雄偉壯觀的錢江潮成因除月、日引力影響外,還跟錢塘江口狀似喇叭形有關(guān)。錢塘 江南岸赭山以東近50萬畝圍墾大地象半島似地?fù)踝〗?,使錢塘江赭山至外十二工段酷似肚大口小的瓶子,潮水易進(jìn)難退,杭州灣外口寬達(dá)100公里,到外十二工段僅寬幾公里,江口東段河床又突然上升,灘高水淺,當(dāng)大量潮水從錢塘江口涌進(jìn)來時(shí),由于江面迅速縮小,使潮水來不及均勻上升,就只好后浪推前浪,前浪跑不快,后浪追上,層層相疊。其次還跟錢塘江水下多沉沙有關(guān),這些沉沙對潮流起阻擋和磨擦作用,使潮水前坡變陡,速度減緩,從而形成后浪趕前浪,一浪疊一浪,一浪高一浪涌潮。