第二章農學科技大視野1(3)
坎耳井
坎耳井是新疆地區利用地下水進行灌溉的一種特殊形式。新疆地區雨量少，氣溫高，水分極易蒸發；砂磧多，地麵流水又極易滲漏。坎耳井是針對新疆這種自然特點而創造出來的。
坎耳井示意圖坎耳井又稱卡井。《清史列傳·全慶傳》：“吐魯番境內地畝多係挖井取泉，以資灌溉，名曰卡井。每隔丈餘掏挖一口，連環導引，水由井內通流，其利正溥，其法頗奇，洵為關內外所僅見。”據記載，坎耳井在漢代已經在新疆出現，隻是當時沒有坎耳井其名而已。《漢書·西域傳下》載：“宣帝時，漢遣破羌將軍辛武賢將兵萬五千人至敦煌，遺使者按行表，穿卑鞮侯井以西，欲通渠轉穀，積居廬倉以討之。”三國人孟康注“卑鞮侯井”說：“大井六，通渠也，下流湧出，在白龍堆東土山下。”由此可以看出，這有六個豎井，井下通渠引水的工程，顯然就是我們今天所說的坎耳井。
坎耳井是以滲漏入礫石層中的雪水為水源，包括暗渠、明渠和豎井三個部分。暗渠的作用是把水源引流到明渠，即灌渠中。開挖暗渠前每隔三四丈挖一豎井，一是為了解地下水位，確定暗渠位置；二是便於開挖和維修暗渠時取土和通氣，這樣既可利用深層潛水，又可減少水分蒸發，避免風沙埋沒，實是一種適應新疆自然特點的巧妙的灌溉工程。
新疆坎耳井的大發展是在清代，據《新疆圖誌》記載，十七八世紀時，北疆的巴裏坤、濟木薩、烏魯木齊、瑪納斯、景化烏蘇，南疆的哈密、鄯善、吐魯番、於闐、和田、莎車、疏附、英吉沙爾、皮山等地，都有坎耳井。最長的哈拉馬斯曼渠，長75公裏，能灌田16900多畝。清末，僅吐魯番一地就有坎耳井185處。利用坎耳井灌溉，對新疆農業生產的發展起過重要的作用。道光二十四年(1844)，林則徐赴新疆興辦水利，他在吐魯番見到坎耳井後，說：“此處田土膏腴，歲產木棉無算，皆卡井水利為之也。”
太湖流域農田水利史
低窪多雨的太湖流域
太湖流域以太湖為中心，包括江蘇省南部，浙江省北部，和上海市大部分地區。它西起茅山和天目山，東臨東海，北濱長江，南瀕杭州灣。麵積36500平方公裏。流域的西部為山區和丘陵區，約8000平方公裏，占整個流域麵積的22％。山區的高度除天目山主峰外，一般為200～500米。中部和東部為水域(湖泊、河流)、窪地與平原。水域占地6000多平方公裏，約占整個流域麵積的16％。湖泊以太湖為最大，2400多平方公裏。窪地和平原的麵積約22000平方公裏，占全流域的62％。太湖流域形如淺碟，除西部山區、丘陵較高外，東部、南部、北部的高度，也在四—八米之間，中間為窪地，高度多在三米上下。
太湖流域雨量豐沛，年均降水量為1100毫升。屬亞熱帶季風氣候區，每年春夏之交，北上的暖氣流和南下的冷氣流相遇於此，兩者勢均力敵，相持時間一個月，甚至五六十天，形成連綿不斷的梅雨。梅雨對水稻生長有利，但如果時間過長，或雨量過大，都會導致水災，特別是對油菜和小麥有危害。又由於太湖流域地處東南沿海，每年七—九月，常有台風在此登陸。台風雨來勢凶猛，日降雨量往往高達幾百毫米。如果排水設施不好，特別是中部和東部，便會釀成嚴重的洪澇災害。一年中，太湖流域也有雨量偏少的季節，這時，如果沒有灌溉設備，地勢較高的地方，特別是太湖流域的上遊，也會出現旱災。
在我國曆史的早期，太湖流域被認為是全國最差之地。成書於戰國時期(前475～前221)、我國最早的地理學文獻之一——《禹貢》，將全國分為九州，定出每州的等級，最好的是“上上”，最差的為“下下”，共九等。當時太湖流域屬九州中的揚州，揚州被列為最差的“下下”等。到宋元明清時期，以蘇(州)杭(州)為代表的太湖流域，地位急劇上升，被認為是全國最好的地方，是人間的“天堂”。在曆史的長河中，為什麼太湖流域的地位變化如此巨大，這當與這裏的農業發展較快有關。農業是我國古代經濟結構的主體，農業生產水平的高低，是標定土地等級的主要依據。我國曆史早期，太湖流域的農業產量極低，許多地方還是不毛之地，人們自然要把它列為“下下”等。從南宋起，這裏的農業極為發達，成為全國的糧倉，有“蘇(州)湖(州）熟，天下(南宋)足”的說法，人們理所當然地認為它是人間的“天堂”。
土地是原來的土地，氣候古今也沒有太大的差異，為什麼太湖流域的農業生產，從水平很低飛躍上升到全國第一，雖然其中原因非常複雜，但是很重要的一條，當與水利建設有密切的關係。在早期，這裏水利工程寥寥無幾，幾天幹旱，高鄉農業就會成災；雨水略多，低地農田便成澤國，所以農業生產水平很低。到後來，水利發展了，高鄉陂塘如星，低地河浦成網，抗禦水旱的能力增強，因此，農業的生產水平迅速提高。
大體上說，太湖流域的水利建設，秦漢以前屬於初建階段，三國兩晉南北朝時有了初步發展，隋唐兩宋時期建成大批河浦和圩田，元明清三代大力疏浚河浦。
周、秦、漢農田水利的興起
太湖流域的農田水利建設，始於東周秦漢時期。由於文獻記載過於簡略，今天已經很難知其全貌。但仍然可以發現，從農業生產的需要出發，當時已著手在這裏興建排灌工程。
《越絕書·吳地傳》有這樣一條與農田水利有關的記載：“無錫湖者，春申君治以為陂。鑿語昭瀆以東到大田。田名胥卑。鑿胥卑下以南注大湖，以瀉西野。”無錫湖位於無錫、常州兩市間，今日已湮，春秋戰國時是一片很大的沼澤地，麵積約為15000頃。春申君名黃歇，是戰國後期楚國的大臣，封於江東，以吳(今蘇州市)為都。春申君在其都城西部，進行了規模較大的水利建設，他將無錫湖的大片沼澤地，改造成為蓄水的陂塘；並開渠引水灌溉胥卑的農田；還鑿渠將尾水排往大湖。大湖就是太湖。《越絕書》為東漢人袁康所著，書中的這條有關農田水利的資料，應該說基本可信。
光緒《高淳縣誌》也收錄了這樣一條有關農田水利的傳說：“春秋時，吳築固城為瀨渚邑，因築圩附於城，為吳之沃土。”固城今為高淳縣境內一個小鎮，在固城湖東北。光緒《高淳縣誌》成書於清朝末年，所謂“築圩附於城”又是來自傳說，當然不能算是一條可靠的資料。不過，春秋後期吳國一度十分強大，是春秋五霸之一，向西打敗了地廣兵眾的楚國，向南征服了浙江境內的越國，向北又與齊、晉兩強爭雄，它必然會興建水利以發展農業，作為爭霸的經濟基礎。高淳一帶，又是吳國對楚用兵的重要基地，它的水軍常常經過這裏，沿胥溪西進擊楚，使楚軍“疲於奔命”。因此，在這裏興建水利以發展農業，便於軍隊就地取糧，不是沒有可能。如果這一傳說確有一定的真實性，那麼，太湖流域的農田水利建設，可以上推到春秋晚期。
兩漢時期，隨著太湖流域的初步開發，農田水利建設有所擴大。在浙江長興境內有皋塘，據說是西漢元始二年(2)，由吳人皋伯通倡議興建。皋塘是一條捍水保田的堤防工程。東漢熹平二年(173)，餘杭(治所在今浙江省餘杭縣餘杭鎮南)縣令陳渾在縣南興建大型蓄水工程，名叫南湖，以攔蓄苕溪溪水。餘杭多丘陵，常受幹旱威脅。流經境內的苕溪是太湖上遊最主要水道，雨季流量較大，是太湖平原發生澇災的重要因素之一。築南湖蓄苕水是一項重要工程，“澇，資以分殺盛漲，旱，備以溉農田”，是杭州、嘉興、湖州三地的屏障，可溉餘杭一帶農田1000多頃。
兩漢時期，除上麵所說的在太湖流域的西部和南部開始興建農田水利外，還著手在東部興建不少排灌工程。據《新唐書·地理誌》記載，在今浙江省海鹽縣境內，還有一些古老的水利設施，唐人認為它們建於漢朝，因此，名之為“漢塘”，是一條西起今嘉興東通杭州灣的排灌水道。
此外，東周、秦漢時期在太湖流域穿鑿的一批以航運為主要目的水道，在客觀上也有利於當地農田的排灌。
六朝的湖塘涇浦
公元220年，三國時期開始。公元589年，南朝結束。在這370年中，由於以下兩個原因，太湖流域的農田水利建設，有了較大的發展，建成了一大批湖塘涇浦。
一個原因是由於北人南遷。自東漢末年起，黃河流域政局長期動蕩不安，東漢末有黃巾起義和軍閥混戰，西晉有八王之亂，十六國時期，在漢、匈奴、羯、氐、羌各族之間，一再爆發戰爭。戰亂迫使原居黃河流域的大批漢人持續南遷，形成了我國曆史上著名的人口大遷移。太湖流域是接納南遷北人的主要地區。人口的大幅度增加，使在這一地區擴建水利以發展農業，既十分必要，又完全可能了。另一個原因是由於六朝統治者的重視。從三國的吳開始，曆東晉，至南朝的宋、齊、梁、陳六朝，都以建業——建康(江蘇南京市)為都。六朝都城與太湖流域緊密相連，太湖流域成為京畿重地。它既是都城的後方，又是都城糧食的主要供應地。因此，六朝的統治者特別重視這裏的農田水利建設。這樣，在近四個世紀中，便相繼在太湖流域建成了一大批農田排灌工程。