干旱区传统灌溉技术与古代农业空间格局拓展的关系(干旱区发展灌溉农业对气候影响)

【光明学术笔谈】

作者：张静平（兰州大学历史文化学院研究员）

一般来说，农业生产取决于三个自然条件，即光和热、土壤和水分。我们的祖先很早就掌握了农业生产中改造水条件（灌溉）的方法。都江堰、郑国渠等位于“胡焕庸线”右侧湿润半湿润地区的著名灌溉工程，其主要功能是保证农业稳产高产，而广大干旱地区的水利工程西北地区关系到农业的生死存亡。特色鲜明的干旱地区传统灌溉技术，保证了我国农业生产在欧亚大陆腹地不断发展并产生深远影响。本文仅以河西走廊为例对此进行简要讨论。

干旱地区传统灌溉技术的组成

干旱区传统灌溉技术包括三项主要内容，即以渠头技术为基础、渠道技术为主体、控制技术为关键。

渠首是将河流、湖泊等自然水体引入人工渠道的工程设施。用树木、木柴固定砂石形成的渠首简易施工方法，是干旱地区应用最广泛的渠首施工方法。早在唐代敦煌文献中就已见到。石桩式渠首是明清时期河西走廊及新疆部分地区长期使用的另一种典型渠首类型。采用当地的柽柳、芨芨草等植物编织成空心笼，笼内填满卵石，然后堆叠起来，形成保水和传导通道。水上建筑的原理接近都江堰早期修建时使用的“卵石竹笼”。河西走廊内还有一座池塘式渠首，用于拦截和储存地表涌出的泉水。方法是找到根系发达的草本植物，将其连根拔起，然后用附着在土壤上的草筑坝。草根起到固结土壤的作用。总体而言，河西走廊渠首技术发展缓慢，自公元14世纪以来逐渐落后于中原地区。

渠道是灌溉技术的主体。河西走廊乃至新疆大部分地区的运河系统平面分布呈脉状而非网格状。一方面是因为这些地区的农业生产很少考虑排水问题；另一方面与水权制度有关。该地区最迟从唐代起就已经有了严格的与税赋直接相关的水权制度。一旦渠道相交，水权就难以计算。从具体工程形式来看，明清以来引水隧道的广泛使用是我国干旱地区传统水利技术的显着特点。在新疆吐鲁番等地，是汲取地下水的坎儿井，在河西走廊，是汲取河水径流的东子渠。

在灌溉技术中，控制技术直接关系到水的分配，关系到灌溉活动的公平性和效率。明末以来，河西走廊的水利治理技术体现在两个方面。一是直观的水量划分技术，二是灌溉时长控制技术。前者的代表是铺筑技术，即在多条渠道的公共导流点处修建不同宽度的渠道口。渠口的宽度比例由水浇地承担的税费比例决定。多用于灌溉引水；后者最有代表性的方法是点香法，即在轮流浇水时点香，并以其燃烧时间的长短来确定每户的灌溉量。多用于农田的日常灌溉。

传统灌溉技术对干旱地区农业生产的制约

从技术角度看，传统灌溉技术也对河西走廊等干旱地区的农业生产乃至社会经济发展造成了相当大的制约。首先，传统排水头造成人力资源的巨大消耗。河西走廊河流河道变动频繁，沿河修建渠首很容易造成反复废弃和修缮。因此，自汉代以来，拦河渠首一直是首选。但拦头工程规模庞大，缺乏中原“条形石桩基础”式的永久性工程基础，每年需要多次抢修。干旱地区人口本来就稀少，修建渠首所消耗的人力资源远远多于正常的农耕活动。大量劳动力被束缚在水利领域，无法转移到其他领域。其次，对运河系统的依赖限制了商业农业的发展。在河西走廊，每一小块农田都与大运河系统相连，并遵循非常严格的灌溉规则。该系统无法实现差异化灌溉，灌溉规则只能根据最重要的粮食作物小麦来制定。本来，河西走廊非常适合种植瓜果，但灌溉要求比较灵活的瓜果只能种植在有特殊水权的地区，因此一度不受欢迎。三是内河下游缺乏调蓄手段，农业发展难以持续。最典型的例子就是黑河下游居延海地区。其农业发展始于汉代，历西夏、元代，至明朝彻底废弃。今天的研究人员大多将导致下游河流干涸的原因归咎于上游农业。事实上，下游河流并非全年都干涸，只是在灌溉季节才干涸。如果能把非灌溉季节的水储存起来，情况就会大不相同。由于这些制约因素的存在，河西走廊传统水利的技术潜力到清末民国已被耗尽，造成农业衰落、社会衰落。20世纪30年代末开始，河西走廊开始建设永久性渠首、机井灌区和大中型水库。成为我国较早采用现代水利的地区，农业发展进入新的发展阶段。

灌溉技术的空间塑造效应

在以河西走廊为代表的西北干旱地区，灌溉技术诞生是为了服务农业生产，但其对空间塑造的影响却远远超出了农业领域。以大型自流灌区为基础的传统灌溉技术直接导致了大规模农业绿洲的形成，不仅深刻塑造了农业格局，也影响了该地区的社会发展和治理模式。

河西走廊的天然绿洲具有宜农宜牧的双重属性。泉水流出区适宜发展小规模原始农业，湿地适宜畜牧业。而且，这些绿洲未经人工塑造时，往往混有排斥卤素的砾石，内部并不连续和均匀。自汉代起，国家政权就开始在这些绿洲兴建大规模的自流灌区，明清时期达到鼎盛。通过排干沼泽、滋润贫瘠的海滩，将分散的天然绿洲转变为连片的肥沃田野，绿洲完全是田园风光。河西走廊大规模农业绿洲的形成，对蒙古高原和青藏高原两个游牧区起到了较为明显的阻隔作用。农业绿洲湿地不仅使长城防线更加稳固，也成为民族融合的新熔炉。

大规模农业绿洲的出现，也为河西走廊社会的“集权”创造了条件。雄厚的农业基础是县体制的保障。河西走廊西部的敦煌地区比青藏高原东部距离中原更远。然而，县体制进入青藏高原比进入敦煌要困难得多。原因之一是青藏高原东部的一些地区无法发展规模化农业。适用于农业人口控制的国家机器无法部署。大面积农耕绿洲所依赖的复杂灌溉系统构成了中原基层治理体系的存在基础。唐代敦煌地区，征税依靠的是“渠头”、“岩头”等水利人物。明清时期，河西走廊曾有与礼甲制度深度融合的水利共同体。国家电网始终附属于灌溉网络进行控制。当地社会的。

农业是立国之本，西北边疆干旱地区农业发展有赖于“治水、兴农、固边”三位一体的灌溉技术的普及和发展。在灌溉技术的支撑下，中国农业的空间格局得到拓展，进而影响区域发展和治理格局。从河西走廊的例子可以看出，灌溉技术本身可以作为重要组成部分，深度参与历史的塑造。

《光明日报》（2022年9月13日第11版）