北宋水利工程木蘭陂

福建省莆田縣的木蘭陂，是北宋期間修建的一座引、蓄、灌、排綜合利用的大型水利工程，也是我國(guó)保存最完整的古代水利工程之一。這個(gè)工程對(duì)福建興化平原的開發(fā)、莆田社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)揮了巨大的作用?！扒嗲嘞咎m陂，千載流傳頌美詩(shī)。”近千年來，它一直受到人民群眾的贊頌。

木蘭陂的興建和修繕

莆田地處福建東南沿海，縣境東南面的海岸線長(zhǎng)達(dá)200多公里，與我國(guó)臺(tái)灣省的淡水港遙遙相對(duì)。流經(jīng)縣內(nèi)的主要河流有木蘭溪、延壽溪、荻蘆溪等，其中以木蘭溪為最大。由于全縣的地勢(shì)是從西北向東南傾斜，所以溪河也是自西向東奔流入海。

木蘭溪發(fā)源于福建德化縣，流經(jīng)永春縣而入仙游縣的九座山，又穿越高山狹谷，匯聚360多條大小溪澗之水，流入莆田縣境南部的俞潭，再與莆田境內(nèi)的漱溪合流蜿蜒東下興化灣入海。溪流全長(zhǎng)116公里，流域面積1300多平方公里。

建陂之前，滔滔的興化灣海潮溯溪而上，直涌至距今陂址上游3公里的樟林村。當(dāng)時(shí)，溪海咸淡不分，木蘭溪南岸大片圍墾的農(nóng)田，僅靠6個(gè)水塘儲(chǔ)水灌溉，易澇易旱，災(zāi)害頻繁，民不聊生。明代邑人余揚(yáng)所作《木蘭陂志略》中描述：

“按永春、德化、仙游溷三十六澗之水，由維新里突流而下，海濤潮汐又從白湖鼓涌而上。方春夏交，霪澇奔騰，則四郊皆澤國(guó)也；若遇秋汎濤翻，則望洋溔，四郊又斥鹵也。只有六塘可資潴蓄，然利不勝害，下流之潴蓄不能勝上流之崩突也?！?/p>

宋代邑人林大鼐著《李長(zhǎng)者傳》一文中則稱：

“莆田壺公洋三面瀕海，潮汐往來，瀉鹵彌天，雖有塘六所，潴積淺涸，不足以備旱，歲歉無(wú)以輸官，民則轉(zhuǎn)徙流移?！?/p>

木蘭陂樞紐工程建在離縣城約4公里的陂頭村。據(jù)地方志書所載，從開始興建到最后建成受益，前后歷時(shí)近20年，中間經(jīng)歷兩次失敗，第三次才獲得成功。

第一次：宋治平元年（1064年），在將軍巖前（即樟林村）據(jù)溪筑壩，開渠從鼓角山向西南行，將引水灌溉南洋平原。但因此處地高水急，水勢(shì)右緩左急，加之壩基地質(zhì)不一，陂成后，溪洪暴漲，將陂沖毀。

第二次：在前陵址下游溫泉口筑陂，也因該地兩邊河岸突起，河面狹窄，又是急彎所在，流回水急，陂將成，被怒濤沖垮。

第三次：王安石變法對(duì)北宋的農(nóng)田水利事業(yè)起了促進(jìn)作用，直接關(guān)系到木蘭陂的建成。“神宗采王安石之言，詔諸路勸修陂塘；又準(zhǔn)蔡京之奏，詔莆陽(yáng)協(xié)興水利?！蔽鯇幇四辏?075年），侯官縣李宏應(yīng)詔募來莆。他得到具有工程技術(shù)知識(shí)的僧人馮智日的協(xié)助，吸取前兩次筑陂失敗的教訓(xùn)，在施工前先深入實(shí)地進(jìn)行細(xì)致的勘察。據(jù)明弘治《興化府志》載：“日（即馮智日）相與涉水涯，以求地脈所宜，已乃涉水插竹，教宏以筑陂處?！庇捎趬沃愤x擇恰當(dāng)，第三次筑陂獲得成功。

參與建陂的十四家的后代之一余庵在《莆陽(yáng)木蘭水利志》一文中對(duì)陂首工程的施工情況記述頗為詳細(xì)：“……先筑上下堰，以障溪海二流。然后握海底，深三丈五尺，長(zhǎng)、闊各三十五尺，累石其中，以為基址。鉤鎖結(jié)砌，鱗次櫛比，漸高漸殺。至石梁乃分為三十二門，每門各豎兩巨石為將軍柱，厚四尺五寸，長(zhǎng)一丈二尺，高出水上。疊板為閘，澇則縱，旱則閉。又于上流布長(zhǎng)石以接水，下流布長(zhǎng)石以送水，各百有余丈。又筑南北兩岸以護(hù)陂，先疊石為地牛，插入地中，縱橫參錯(cuò)，中實(shí)以灰礫，外加巨石為護(hù)，高各三丈有奇，廣三十余丈，長(zhǎng)三百余丈。于是陂立水中，矯若龍翔，屹若山峙，下御海潮，上截永春、德化、仙游三縣流水，灌田萬(wàn)余頃。”

陂首工程建成后，又修筑配套工程。李宏作了一個(gè)很生動(dòng)的比喻。他說：“今日水利如人一身，陂則咽喉也，河則腸胃也，咽喉納之，腸胃受之，而不以尾間泄之，其人必脹。今洋埕、林墩、東山等處是亦木蘭之尾閭也，泄之可以藥水病?！庇谑?，著手開溝建閘。于陂右建回瀾橋，分兩孔，高一丈二尺，闊分別為一丈和九尺，作為通向南洋灌區(qū)的進(jìn)水閘。隨之開鑿“大河七條，橫闊二十余丈，深三丈五尺；支河一百有九條，橫闊八丈，深二丈有奇，轉(zhuǎn)折旋繞至三十余里?！庇帧傲⒘侄斩烽T一所，洋埕、東山水泄二所，東山石涵一所，皆鞭石為基柱，伐木為門閘”。“又恐泄水不足，立東南等處木涵二十九口，以殺其勢(shì)?！?/p>

木蘭陂建成后，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和封建經(jīng)濟(jì)的繁榮。宋林大鼐在《李長(zhǎng)者傳》一文中描述：陂成后，“后人塍海而耕，皆仰余波，計(jì)其所溉，殆及萬(wàn)頃，變?yōu)a鹵為上腴，更旱為澤……自是南洋之田，天不能旱，水不能澇?！鼻迩　镀翁锟h志》亦載：木蘭陂成，“溉南洋之田萬(wàn)余頃，歲輸軍儲(chǔ)三萬(wàn)七千斛，遂廢五塘為田，令民業(yè)之，歲可得谷二千五百五十五石有奇?！?/p>

宋以后，對(duì)木蘭陂進(jìn)行的比較大規(guī)模的修繕，有以下幾次：

元延祐二年（1315年），在陂左建萬(wàn)金橋（即萬(wàn)金斗門），單孔，高一丈二尺，闊一丈四尺，引水通往北洋與延壽溪銜接，擴(kuò)大灌溉面積約六萬(wàn)畝。自此，興化平原南北洋灌區(qū)始連成一片，并且溝通了南北洋的河運(yùn)。

元至正間（1342—1368年），陂柱石傾，減陂門三，而為二十九門。皆用木板為閘，隨旱潦啟閉，并于石下立松，每層九根。

明永樂十一年（1413年），陂堤岸壞，陂門石柱為風(fēng)濤折去四間。重修時(shí)易木板閘為石板閘，高下以水為準(zhǔn)，澇則水淫上過，早則水留陂中。但仍留一門為木板閘，遇漲啟閘，減流刷沙入海，稱之為脫沙斗門。同時(shí)，又?jǐn)嗄緸榘?，厚四寸，入于土中，加石其上，鉤結(jié)鎖砌，壓以巨石，藉以鞏固陂基。

明宣德六年（1431年），筑上下堰，拆除舊板，另打椿入地九尺，廣比舊加一丈二尺，然后結(jié)砌如前法。

明天順六年（1462年），陂閘被穿漏紀(jì)壞六間，岸亦敗缺。遂拆去舊址，實(shí)灰土，貫松木，疊以巨石，縱橫上下，勾連參錯(cuò)，櫛比鱗次以為固。其南北岸頹壞的，亦布椿疊石如前法。

但是，在封建社會(huì)中，農(nóng)田水利設(shè)施經(jīng)常的命運(yùn)是失修和毀壞。自明中葉以后至莆田解放前將近500年的時(shí)間中，歷代政府對(duì)木蘭陂就沒有進(jìn)行過較大規(guī)模的整修，到新中國(guó)成立時(shí)已是滿身創(chuàng)傷。

木蘭陂在水利工程技術(shù)上的成就

木蘭陂建成以來，經(jīng)受了900多年無(wú)數(shù)次洪潮的嚴(yán)峻考驗(yàn)，迄仍巍然屹立，繼續(xù)發(fā)揮效益。這一古代工程在布局上、結(jié)構(gòu)上和施工上的技術(shù)水平，值得我們研究和借鑒。

（1）工程布局符合自然條件特點(diǎn)，便于揚(yáng)利抑害。木蘭陂工程所處的地位，旱、洪、澇、潮交錯(cuò)發(fā)生。木蘭溪源短流急，洪水易漲易落，流域內(nèi)雨量充沛而又分配不均（年平均降雨量約為1400毫米，其中4～9月的降雨量占74%），洪枯流量差別極大（據(jù)現(xiàn)有觀測(cè)資料，最大洪峰流量達(dá)3620立方米/秒，枯水期則因上游攔溪截水，流量低至0.038立方米/秒），每年7～9月又常同時(shí)出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)、暴雨和大潮。在這樣復(fù)雜的自然條件下，工程設(shè)計(jì)者和施工者不是單純著眼于引水灌溉一點(diǎn)之上，而是全面權(quán)衡利弊，擇利避害。例如堰閘式的陂首，巧妙地把引與蓄、蓄與泄統(tǒng)一起來。灌區(qū)內(nèi)灌溉排水系統(tǒng)充分利用原有的港道，加上歷代人工開挖的溝渠（一般寬18～36米，深1.5～3.0米），縱橫交錯(cuò)地構(gòu)成規(guī)模宏大的平原河網(wǎng)，總?cè)萘窟_(dá)3000萬(wàn)立方米，既可備旱，又可減輕洪澇。在瀕海地段又修建大批涵閘，澇時(shí)啟之以排除洪澇，旱時(shí)閉之以蓄水灌溉。這種引、蓄泄相結(jié)合的辦法，大大減輕了洪澇災(zāi)害，提高了灌溉保證率，并且收到航運(yùn)、水產(chǎn)等方面的經(jīng)濟(jì)效果。

（2）壩址選擇恰當(dāng)，體現(xiàn)出技術(shù)可能性和經(jīng)濟(jì)合理性。木蘭陂陂址處于木蘭山與北山山麓之間，河面較寬，又是直段，水流較緩。這里地質(zhì)基礎(chǔ)比較好，據(jù)元慎蒙《木蘭陂記》載：“故老相傳，陂基下有石盤，橫亙北山，基因石為址而成立。”現(xiàn)從北洋進(jìn)水閘稍上處，還可以看到岸邊有露底巖石?！按筌S進(jìn)時(shí)期”在陂址上游約300米處，東圳水庫(kù)渠道木蘭倒虹吸管墩柱基礎(chǔ)施工時(shí)，也發(fā)現(xiàn)河寬靠北1/3處下層有基巖。這說明李宏選擇的陂址技術(shù)條件優(yōu)越，為工程創(chuàng)建成功提供了牢靠的基礎(chǔ)。陂址緊靠南北洋平原上游的邊緣，渠首接近灌區(qū)，不必空流遠(yuǎn)引，既節(jié)省修渠費(fèi)用，又減少流水浪費(fèi)。陂址又恰處木蘭溪下游的上端，沿溪河谷狹長(zhǎng)，農(nóng)田面積不大，回水淹沒面積僅約300畝，受淹時(shí)間不及一天，損失很小，在經(jīng)濟(jì)上也是合理的。

（3）樞紐工程設(shè)計(jì)合理，施工質(zhì)量好，工程利用率高，安全有保障。木蘭陂樞紐工程主要由攔河壩、南北洋進(jìn)水口、沖刷閘以及導(dǎo)水墻等部分組成。在全長(zhǎng)232米的攔河壩上，北段采用重力壩型，南段則采用堰閘壩型，以適應(yīng)洪枯流量相差極大的特點(diǎn)。堰閘壩布置正向河寬主流，寬度約130米，設(shè)堰閘28孔，啟閘時(shí)可增泄洪400立方米/秒，降低上游水位0.39米，減少了上游淹沒損失。

木蘭陂位處河流直段，上游300米以上兩山峽寬僅130米，一出峽口河面擴(kuò)展，到陂前達(dá)210米，河寬流緩，有極大淤沙的可能。針對(duì)這一特點(diǎn)，在北岸建導(dǎo)流堤長(zhǎng)150米，從上游到下游自北向南收縮，并在陂的南端進(jìn)水口附近設(shè)置沖刷閘，加上陂南段采取堰閘結(jié)構(gòu)，利用洪水排沙等一系列措施，妥善地解決了南洋進(jìn)水口的淤積。北洋進(jìn)水口則擇在壩北端上游，有底巖露頭，河段流速較大，利用有利地勢(shì)，杜絕淤沙之弊。因此，工程使用近千年來，陂前基本沒有淤積，保證了兩個(gè)進(jìn)水口的正常進(jìn)水。

不論從設(shè)計(jì)和施工上看，木蘭陂工程都很重視質(zhì)量。陂體用花崗巖疊砌，每塊重量都在2噸以上，砌筑平整密合。堰閘壩閘墩向上游的半個(gè)墩用條石砌筑，頂上用90厘米×50厘米×200厘米的大條石壓頂，向下游半個(gè)閘墩用四條斷面為60厘米×60厘米的石柱（即將軍柱），自上游向下游緊靠成排，豎插嵌入壩基，上游方向第一根與墩頂齊，其后依次略低。相傳，在石柱基礎(chǔ)周圍還澆灌鐵水以加固，基礎(chǔ)以上用條石圍繞石柱包砌成墩，并與上游的半個(gè)墩合成整體，這樣可以利用石柱頂托上游的半個(gè)墩身，增加穩(wěn)定。在沖刷閘門頂上跨閘的橋面條石與閘墩頂面條石連接處，還可看到兩端各鑿出兩頭大、中間小的元寶狀石槽，其中澆注鐵水，使石塊互相鉤鎖，結(jié)成整體。滾水?dāng)r河壩的壩岸接頭護(hù)砌也很好，北端上游條石導(dǎo)流長(zhǎng)達(dá)154米，南端下游砌堤長(zhǎng)達(dá)292米，與岸相接，這樣可以避免洪水沖毀大壩。堰閘式壩段坦水用大條石砌成階梯跌水形式，分段跌水消能，可以抵抗溢流水力沖激，保護(hù)壩身安全。

為了紀(jì)念建陂的歷史名人，陂南原建有協(xié)應(yīng)廟，亦稱李宏廟，現(xiàn)改為木蘭陂紀(jì)念館。館內(nèi)有錢四娘、林從世、李宏、馮智日等人的塑像，有明、清以來歷史名人撰寫的修陂碑記，以及1962年冬郭沫若到此游覽時(shí)寫的《詠木蘭陂》詩(shī)碑6首12塊。館旁有恩功亭和宋鄭耕的木蘭書堂古跡。館外湖光山色，景物宜人，尤其在春水初漲，溪水漫陂入海時(shí)，白浪滔滔，有“木蘭春漲”之譽(yù)。