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科技文摘
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水往高處流 大運河南旺分水的科學巧思

來源: 科普時報
作者:南皮縣產學研科技成果轉化服務中心
日期: 2023-09-09
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       紀錄片《大運河之歌》近日在央視一套播出。片中,一馬平川的山東省汶上縣南旺鎮是整個京杭大運河的最高點,大運河的水卻能越過這一制高點向北流淌。大運河南旺分水是如何實現的?科普時報記者日前采訪了有關專家。
  一直以來,山東省汶上縣南旺鎮便素有“水脊”之稱,是漕運 “咽喉”,但曾因南旺以北水量不足而斷航。
  “這里最具科技價值的節點之一,就是南旺分水樞紐工程。”中國水利水電科學研究院水利史研究所特聘專家蔡蕃告訴記者,南旺分水樞紐工程的科學性和技巧性,可與中國古代的靈渠和都江堰水利工程相媲美,對保證大運河連續500余年暢通無阻起到了至關重要的作用。
  “想要大運河繼續流動,南旺必須有水。”蔡蕃介紹說,明朝永樂九年,“讓運河常年有水”這個重擔落到了當時的工部尚書宋禮身上。在一籌莫展的時候,他采納了當地民間水利專家白英獻上的一個方案,這就是“引汶濟運”。白英建議在東平戴村筑戴村壩截住汶河水至南旺供運河。
  戴村地勢兩岸夾山,地基比較穩定,又距南旺較近,是“引汶濟運”的最好分水點,通過戴村壩截攔大汶河水,經過人工開挖的小汶河蜿蜒南下,直達運河的“水脊”汶上縣南旺鎮。戴村壩設計之巧妙、造型之美觀,是我國水利史上的一大壯舉,充分顯示了我國古代治水的科學成就。
  為調節運河水的南北流量,白英建議在南旺制高點建造了一個科學而合理的分水口,被后人稱之為“龍王分水”。“工匠們先是在小汶河與運河交匯的丁字口,筑砌了一道長長的石駁岸,以消減汶水急流的沖擊,而后在河底部建造了一個魚脊狀的石撥,即‘魚嘴’,以石撥將汶水分流南北,通過改變石撥形狀、方向和位置調整南北分流比例。”蔡蕃說,根據北邊水源少、南邊水源多的特點,南旺分水樞紐實現了“七分朝天子,三分下江南”的合理分流,構建了完善的分水樞紐工程,確保了漕運船隊順利翻山越嶺。
  如今,為了保護這座工程遺址,南旺縣在工程原址上建設了南旺樞紐考古遺址公園。在整個遺址內,不僅保留運河的古河道、堤岸,還針對分水龍王廟古建筑群、白公祠、潘公祠、白大王廟等遺址進行發掘,清理出“宋尚書祠堂記”“圣旨碑”“汶邑南旺鎮分水龍王廟記”等20余塊明清碑刻。

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