古代水利工程郑国渠课件
• 在汉白渠流入郑国渠的交汇处(今泾阳县王桥乡船头村西 北),郑国渠引水渠的南岸,有北高南低的退水渠,其宽度 基本与引水渠相等。“退水渠的设置, 也是一种创新,它 可以把引水渠里多余的水量退到泾河里。保证了渠道的安全, 还起到了排沙的作用。再者,退水路也有排泄山洪的作用。
渠线设计
• 郑国渠的渠线设计,充分利用了北山以南,东西数百里,西 北略高,东南稍低的地形特点。它的主干线沿北山南麓自 西向东展开。
• 根据郦道元《水经注》有关郑国渠的记述,结合地形、地 貌及秦汉时期的古城遗迹可知,郑国渠流经礼泉、泾阳、 三原、富平、渭南、浦城、临潼六县市,约二十个乡村,最 后在晋城村南注入洛河。
• 泾河年输沙量近 3 亿吨, 这样大的泥沙量, 会很快淤满 水库, 更不用说洪水期, 库容根本无法调节洪水量。
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2019/9/19
引水路与退水路
• 所谓引水路,又叫“引水渠”或“水勃子”,是指由渠口到 灌溉干支渠间的输水渠段。在今天泾阳县王桥乡船头村西北 的泾河东岸上,还保留有明显的引水渠故道遗迹。渠首西北 向东南,宽15-20米,渠堤高3-5米。” 在开通引 水渠时,因势利导,使渠的位置与泾河水流构成一适当的夹 角, 自然地起到了多引水的效能。
自流引水
郑国渠干渠渠线布置在沿海拔450到370米高度的渭北平 原二级阶地的最高线上。干渠故道宽24.5米,堤高3米, 深10米。史书记载:“并北山东注洛三百余里,欲以溉 田”。从瓠口至洛河,渠线实测距离为126103公里,它是 都江堰灌溉干渠的两倍多,是魏国邺渠长的15倍,灌溉面 积达4万顷。
根据调查结果推算,当年郑国渠干渠平均坡降约为 0.64‰。自流引水式渠道,选取多大的纵坡,才能保证 顺利的自流引水呢?
• 韩国为了苟延残喘,便设“疲秦”之计,选派技术高超的水工 郑国来到秦国,要求帮助秦国开凿一条益国利民的水渠,其目 的是“令凿泾水”,“毋令东伐”,即利用这个水利工程,消耗 秦国的人力、物力和财力,来阻止秦国东伐。但结果却事与愿 违,郑国渠的修凿,不仅没有达到“疲秦”的目的,反而Байду номын сангаас一步 增加了秦国的综合国力。不久,韩国首先被秦国灭亡。
拦河堰
• 甲方:筑坝成库拦水
• 瓠口这个有利地形上做石堰坝,既可以抬高水位,又可以最 大限度地控制水量,省工又省料,是拦泾入渠的最佳位置。 郑国看到泾河里有许多天然巨石,便决定就地取材,采用立 石(qn)的方法来筑堤壅水。
• 乙方:无坝自流引水
• 现存遗迹不仅无法指认考古人员所说的退水槽、溢洪设施 等配套工程的遗迹, 看不出郑国渠‘完备的渠首枢纽建 筑’, 而且连考古人员所谓‘直横河谷, 壅拦泾水’的拦 河大坝也不能确认。
• 关中东部地势低洼,地下水埋藏较浅,大量可溶性盐分随土 壤毛细管作用积聚于地表,造成土壤的盐碱化,形成大片 “泽卤之地”。
关中山河形势图
军事背景
• 战国末期, 秦国经过商鞅变法,迅速强大起来,其经济、军事 实力远远超过了其他邻国,它凭借关中这块地盘,很快将汉中 和巴蜀地区吞并。其后又连续对“三晋”等国用兵,夺取了上 郡、太原、上党,势力扩展到黄河以东。不久,秦国又东进中 原,取得了周王室旧地,占领了荥阳。此时,东方诸国危如累卵, 成为秦国“心腹之病” 的韩国,更是首当其冲,面临灭顶之灾。
秦灭六国统一战争示意图
渠首
渠首位置在泾河瓠口 一带湾里王村和上然 村之间一道被叫做老 虎岭的地方。郑国渠 首遗址,目前发现有 三个南北排列的暗洞, 即郑国渠引泾进水口。
渠首选址
• 郑国渠渠首选在瓠口充分利用了泾河出北山山系以后的地 形特点。
• 郑国渠渠首工程布置在泾水凹岸稍偏下游的位置,是十分 科学的。
渠首位置变化
• 郑国渠口高出水面50尺,白渠口高出一丈一尺,丰利渠口高 出七尺有余。
• 白渠位置在“郑渠下流之南”,丰利渠相对位置在白渠渠 上“五十六步”。
渠首位置变化原因
• 河床下切(下切是指流水及其夹带 的砂砾等对渠底的侵蚀,结果使渠 底加深) ,渠首引水口堵塞。
井渠
• 渠首遗址,现有三个南北排列的暗洞。南边洞口处还有白 灰砌石的明显痕迹。三个暗洞进水口汇成地下干渠,干渠 向东南延伸至70米,地面上开始出现由西北向东南斜行一 字排列着的七个大土坑,每个间距不等,多者80米,少者 12米,大多为30米。其中北起第五和第六个两个土坑,形 状基本完整,为正方形,每边长3米。七个坑之间,原有 地下干渠相通,故称“井渠”。
国渠。
地理背景
• 关中平原西起宝鸡,东到潼关,北抵北山,南达秦岭,面 积约34000多平方公里。由于黄河最大支流渭水自西向东 流经全境,所以又称渭河平原。
• 它由黄土沉积而成,土层深厚,肥沃疏松,无霜期较长, 180—200天,这些都有利于农业的发展。但降雨量较少, 多年平均在500—700毫米间,又多集中在七、八、九三个 月,不能满足农作物生长的需要,特别是春播的需要。
横绝技术
• 郑国渠在向东穿越冶峪水、清峪水、浊峪水这些小河时, 采取了“横绝”工程技术。 “横绝”工程扩大了郑国渠 的水源,增加了灌溉面积;另外,诸小河下游也开辟为耕 地, 增加了耕地面积。
• 所谓“横绝”,就是把小河的流水拦腰截断,让小河水注 入郑国渠里。这种横绝工程技术,也同样运用了渠首拦河 堰坝的设计方法。具体做法是,把南边的渠堤用堆石的方 法加高加厚,小河水很自然地从北边注入郑国渠,而且在 渠岸北边修一条灌溉支渠,在南堤一旁的横绝处稍东,修 一条退水渠。
天窗
• 从北数第七个土坑出口,东南连郑国渠故为明渠,渠宽 13.5米,深5.5米。 当时人们在修渠时,因进水口水量 大流速快,两壁黄土容易崩塌,发明了拱形地下渠道,使 渠壁不易崩塌,又为施工方便和便于掌握方向、深浅,便 间隔一段开凿一井(即上述七个土坑)俗称“龙眼” 或 “天窗”。
干渠布置示意图
郑国渠
• 郑国渠 是古代陕西关中地区大 型引泾灌区。公元前246年(秦 始皇元年)由韩国水工郑国主 持兴建,约十年后完工。干渠 西起泾阳,引泾水向东,下游 入洛水,全长300余里(灌溉面 积号称4万顷)。郑国渠的建成, 使关中干旱平原成为沃野良田, 粮食产量大增,直接支持了秦 国统一六国的战争。为纪念郑 国的功绩,时人遂名该渠为郑