一、先秦科技名家
李冰
李冰,戰國末期人。籍貫、生卒年不詳。水利專家。
古代蜀地(今四川)非澇即旱,有“澤國”、“赤盆”之稱。四川人民世世代代同洪水作鬥爭。秦惠文王九年(前316),秦國吞並蜀國。秦為了將蜀地建成其重要基地,決定徹底治理岷江水患。同時派精通治水的李冰取代政治家張若任蜀守。李冰為蜀守的時間,沒有明文記載,大約在秦昭王三十年至秦孝王之間(前277~前250)。
李冰學識淵博,“知天文地理”。他決定修建都江堰以根除岷江水患。李冰經過實地調查,發現開明所鑿的引水工程渠首選擇不合理,因而廢除了開明開鑿的引水口,把都江堰的引水口上移至成都平原衝積扇的頂部灌縣玉壘山處,這樣可以保證較大的引水量和形成通暢的渠首網。李冰創築的都江堰,史籍記載甚為簡略。但以這些記載為基礎,結合現今都江堰工程結構分析,可以基本確定李冰修建的都江堰由魚嘴、飛沙堰和寶瓶口及渠道網所組成。魚嘴是在寶瓶口上遊岷江江心修築的分水堰,因堰的頂部形如魚嘴而得名。《華陽國誌》記載:李冰“壅江作堋”的“堋”就是指魚嘴。它將岷江分為內外江,起航運、灌溉與分洪的作用。飛沙堰是一個溢洪排沙的低堰,它與寶瓶口配合使用可保證內江灌區水少不缺,水大不淹。寶瓶口是控製內江流量的咽喉。《史記·河渠書》記載“蜀守冰鑿離堆,辟沫水之害”,就是指李冰開鑿寶瓶口。因“崖峻阻險,不可穿鑿,李冰乃積薪燒之”,劈開玉壘山,鑿成寶瓶口。寶瓶口不僅是進水口,而且以其狹窄的通道形成一道自動節水的水門,對內江渠係起保護作用。寶瓶口這一岩石渠道,十分堅固,千百年來在岷江激流衝擊下,並未被衝毀,有效地控製了岷江水流。清宋樹森“伏龍觀觀漲”一詩雲:“我聞蜀守鑿離堆,兩崖劈破勢崔巍,岷江至此畫南北,寶瓶倒瀉數如雷。”李冰修成寶瓶口之後,“又開二渠,由永康過新繁入成都,稱為外江,一渠由永康過郫人成都,稱為內江”。這兩條主渠溝通成都平原上零星分布的農田灌溉渠,初步形成了規模巨大的都江堰水利工程的渠道網。
李冰在修建都江堰工程中,創造了竹籠裝石作堤堰的施工方法。唐李吉甫《元和郡縣誌》載:“犍尾堰(都江堰唐代之名)在縣西南二十五裏,李冰作之以防江決。破竹為籠,圓徑三尺,長十丈,以石實之。累而壅水。”此法就地取材,施工、維修都簡單易行。而且,籠石層層累築,既可免除堤埂斷裂,又可利用卵石間空隙減少洪水的直接壓力,從而降低堤堰崩潰的危險。
李冰還創用石人測量岷江水位。《華陽國誌·蜀誌》載:李冰“作三石人,立三水中,與江神要。水竭不至足,盛不沒肩”。這是見於記載最早的水則,說明李冰已基本掌握了岷江水位漲落的大致幅度。
除都江堰外,李冰還主持修建了岷江流域的其他水利工程。如“導洛通山,洛水或出瀑布,經什邡、郫,別江”;“穿石犀溪於江南”;“冰又通笮汶井江,經臨邛與蒙溪分水白木江”;“自湔堤上分羊摩江”等等。上述水利工程,史籍均無專門記敘,詳情多不可考。這一切均說明李冰是一位頗有建樹的水利工程專家。
李冰任蜀守期間,還對蜀地其他經濟建設也做出了貢獻。李冰“識察水脈,穿廣都(今成都雙流)鹽井諸陂地,蜀地於是盛有養生之饒”。在此之前,川鹽開采處於非常原始的狀態,多依賴天然鹹泉、鹹石。李冰創造鑿井汲鹵煮鹽法,結束了巴蜀鹽業生產的原始狀況。這也是中國史籍所載最早的鑿井煮鹽的記錄。李冰還在成都修了七座橋:“直西門郫江中衝治橋;西南石牛門曰市橋,下石犀所潛淵中也;城南曰江橋;南渡流曰萬裏橋;西上曰夷裏橋,上(亦)曰笮橋;橋從衝治橋而西出折曰長升橋;郫江上西有永平橋。”這七座橋是大幹渠上的便民設施。
李冰所作的這一切,尤其是都江堰水利工程,對蜀地社會產生了深遠的影響。都江堰等水利工程建成後,蜀地發生了天翻地覆的變化,千百年來危害人民的岷江水患被徹底根除。唐代杜甫雲:“君不見秦時蜀太守,刻石立作五犀牛,自古雖有厭勝法,天生江水向東流,蜀人矜誇一千載,泛濫不近張儀樓。”從此,蜀地“旱則引水浸潤,雨則杜塞水門,故水旱從人,不知饑餓,則無荒年,天下謂之天府”。水利的開發,使蜀地農業生產迅猛發展,成為聞名全國的魚米之鄉。西漢時,江南水災,“下巴蜀之粟致之江南”,唐代“劍南(治今成都)之米,以實京師”。渠道開通,使岷山梓柏大竹“頹隨水流,坐致材木,功省用饒”。而且有名的蜀錦等當地特產亦通過這些渠道運往各地。正是由於李冰的創業,才使成都不僅成為四川而且是西南政治、經濟、交通的中心,同時成為全國工商業和交通極為發達的城市。