蒋高明:灌溉、排涝与水分利用效率
灌溉、排涝与水分利用效率
水利是农业的命脉。在原始农业阶段,先民们是不可能提供庄稼需要的水分或者将多余的水分排出去的,只有靠天吃饭,因此当时的生产力是低下的。在长期的农业实践中,人类逐步掌握了灌溉与排涝的技术,在庄稼需要水分时及时提供,而多余时则排出。
一、人类灌溉史
(一)国外
按照气候特点推测,人类灌溉历史应起源于干旱区。四大文明古国都出现在大河流域,以灌溉农业提升了食物供给能力,奠定了古代文明的基础。早期的灌溉都是引洪淤灌的,以后发展为引水灌溉或建造水库,并通过调洪实现计划灌溉。
非洲尼罗河流域早在公元前4000年,就有利用尼罗河水位变化规律发展洪水漫灌的做法。公元前2300年前后,在法尤姆盆地建造了美利斯水库,通过优素福水渠引来了尼罗河洪水,经调蓄后用于灌溉。这种灌溉方式持续了数千年。19世纪初,埃及引种棉花和甘蔗等经济作物。1826年开始改建旧的引洪漫灌系统,进行常年灌溉。
古埃及的水利灌溉工程的建设和管理,从前王朝后期开始,经过古王国、中王国和新王国的发展,到托勒密时期取得了较大的成就。水利灌溉对古代埃及社会的经济、政治产生了重要的影响,在很大程度上促进了古埃及文明的产生与发展。
在西亚,两河流域美索不达米亚的幼发拉底河和底格里斯河流域的灌溉,也可追溯到公元前4000年左右。在巴比伦时期,由于幼发拉底河的高程普遍超过底格里斯河,因而对开挖灌渠十分有利。最早是引洪淤灌,以后发展为坡度平缓的渠道网。
约公元前2000年,汉穆拉比时代已有了完整的灌溉渠系。干渠用砖衬砌,用沥青勾缝。当时的灌溉面积达260万公顷以上,养育着1500~2000万人口。当时颁布的《汉穆拉比法典》还专门对堤防失修、冲毁土地的责任者作出了赔偿损失的具体规定。约公元前1000年兴建的钮姆卢水库可向两岸的渠系供水,有些渠道深达10~16m,宽达120m。公元前600~560年间,新巴比伦的空中花园采用了细密的雨滴灌溉,类似现代的喷灌。
公元前 539年,巴比伦被波斯征服,灌溉系统失修,农业生产受到很大影响。公元初期,波斯的萨珊王朝修四大干渠引幼发拉底河水,灌溉今伊拉克中部地区。629年,两河流域出现大洪水,冲毁纽姆卢水库,不久阿拉伯人征服两河流域地区,着手改进旧渠系,逐步恢复灌溉。
两河流域上游的叙利亚、土耳其等国境内都有许多古灌区,有些至今仍在使用。亚美尼亚、伊朗等地则从公元前 8世纪就以引用地下水发展灌溉的坎儿井众多闻名。伊朗境内现在还有大约22000条坎儿井仍在使用。在埃及、伊朗、突尼斯、叙利亚等地中海气候的干旱区。2004年,笔者曾现场见过几千年前的水利设施,并下到地下十几米深的坎儿井,亲自体验了古代人类在干旱区生存的智慧。