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水则,中国古人的智慧“水位计”

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江河奔流,水位涨落,自古以来便关乎百姓生计、一方安定。那么,在科技不发达的古代,先民是如何观测水位的?答案就藏在一种名叫“水则”的器物之中。

水则,又称水志,是中国古代的水尺。“则”为准则之意,刻有水则标尺的碑就是水则碑。水则碑一般立于江河、渠道的关键地段,用于观测水位变化、预防洪涝灾害,同时也是灌区农业灌溉配水的重要依据。

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都江堰用来观测水位的石人

有史可考的最早水则,可追溯至战国秦昭襄王时期。李冰修建都江堰时,用3个立于水中的石人观测水位,以水淹至石人身体某部位作为衡量水位高低和水量大小的标记,立下“水竭不至足,盛不没肩”的规矩,因为水位过低则无法满足灌溉,过高则易引发水灾。这便是水则的雏形。

随着治水经验的积累,水则的形式也在不断完善。北宋时期,江河湖泊已普遍设立水则,主要河道上已有记录每日水位的水历。明清时,为了报汛、防洪,江河上下游往往都设有水则。当时的水则主要有三种形式,分别是无刻画、只有洪枯水位刻画和等距刻画。

无刻画的水则,除了都江堰石人,南宋宁波的“平”字水则碑较为典型。城外水闸依据碑上“平”字在水中的位置来决定启闭,以调节水量的蓄泄,让当地百姓免受旱涝之苦。

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宁波平字水则碑

只有洪枯水位刻画的水则,通常是在河岸或河中,选择比较牢固而又能反映水位变动幅度的岩石,刻上较大洪水或较枯的水位痕迹,并注明其发生的年月。例如黄河支流伊河龙门左岸石壁上,便刻有三国魏黄初四年的洪水记录。

等距刻画的水则碑最为常见。古人在石碑上以固定间距划刻度,通过观测水位在刻度上的位置来测量水位高低。宋代吴江水则碑分左右两块,左碑记录历年最高水位,右碑则记录一年之中每月每旬的最高水位,并配备“较水者”专门观测传报,其设置原则与现代水尺已十分接近,可见当时人们已经掌握了较为精确的测水技术。

这些水则的共同特点是通过标志相对高度来测量水位,不仅在指导当时的生产实践中发挥了重要作用,也成为今天研究历史洪水和开展中长期水文预报的宝贵资料。

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白鹤梁石鱼

最有代表性的,是长江涪陵白鹤梁的枯水题刻,记录了自唐代以来72个枯水年份的水位数据,被联合国教科文组织评价为“保存完好的世界唯一古代水文站”,为研究长江水文及全球区域气候变化的历史规律提供了重要的实物佐证,也成为葛洲坝、三峡工程设计时的重要历史水文资料。

尽管现代水利中已不再使用水则作为测量水位的工具,但水则所体现的测量智慧,至今仍在水利实践中传承。

随着雨水情监测预报“三道防线”体系日益完善,布设在流域河流干支流上的水文站网,实时监测江河、湖泊、水库的水位、流量等水文要素变化,为洪水防御、水资源调配提供更加精准的数据支撑。

一方石碑,千年标尺,刻下的是江河的水位起落,传承的是古人的治水智慧。千百年间,中华儿女趋利避害、守望安澜的初心,始终与奔流不息的江河同在。

(来源:中国水事)