干旱区传统灌溉技术与古代农业空间格局拓展

  【光明学术笔谈】    

  一般而言，农业生产需要依赖三大自然条件，即光热、土壤与水分。我们的先民很早就掌握了改造农业生产中水分条件的办法——灌溉。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以保障农业稳产高产为主要功能，而西北部广袤干旱区的水利工程更是事关农业的生死存亡。具有鲜明特征的干旱区传统灌溉技术，确保中国农业生产在亚欧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略加讨论。

干旱区传统灌溉技术的构成

  干旱区传统灌溉技术包含三个主要内容，即作为基础的渠首技术、作为主体的渠道技术、作为关键的控制技术。

  渠首，是将河流、湖泊等天然水体引入人工渠道中的工程设施。以树木、柴草固定沙石形成的简易埽工渠首是干旱区运用最为广泛的渠首修筑方式，至迟在唐代已见于敦煌文书。石囷堆垒式渠首是明清河西走廊及新疆部分地区长期使用的另一类典型渠首类型，系利用红柳或芨芨草等本地植物编成空心笼子，填装卵石后堆叠形成壅水与导水建筑物，原理接近早期都江堰施工中的“卵石竹笼”。河西走廊另有一种塘坝式渠首，用于拦截并存蓄涌出地表的泉水。其方法是寻找根系发达的草本植物并连根拔起，然后将附着泥土的草堆叠筑成坝，草根起到巩固泥土的作用。总体而言，河西走廊渠首技术发展缓慢，从公元14世纪后逐渐落后于中原。

  渠道是灌溉技术的主体。河西走廊乃至新疆大部分区域的渠系平面分布呈现叶脉状而非网格状。这一方面是因为这些区域农业生产较少考虑排水问题，另一方面则与水权制度有关。该区域至迟从唐代开始，即有着与赋役直接相关的严谨水权制度，渠道一旦出现交叉则不易计算水权。在具体工程形制方面，明清以来引水隧道的广泛应用则是中国干旱区传统水利技术的一个鲜明特点，在新疆吐鲁番等地是引用地下水的坎儿井，在河西走廊则为引用河川径流的洞子渠。

  灌溉技术中，控制技术直接涉及水量分配，事关灌溉活动的公平效率。明代后期以来，河西走廊的水利控制技术体现为两个方面，一是直观的水量划分技术，二是灌溉时长控制技术。前者的代表是镶坪技术，即在多条渠道的共同引水处修建宽度不一的等深渠口，渠口宽度比例由其灌溉土地所承担赋税的比例决定，多用于灌区分水；后者的代表是点香法，即在轮流浇灌之时点燃香火，用其燃烧时间的长短确定各户的灌溉用量，多用于农户的田间日常灌溉。

传统灌溉技术对干旱区农业生产的制约

  从技术角度看，传统灌溉技术对于包括河西走廊在内的干旱区农业生产乃至社会经济发展也有着不小制约。第一，传统渠首造成人力资源的巨大耗费。河西走廊诸河河道变更频繁，修建顺河渠首易导致屡弃屡修，故自汉代以来首选拦河渠首。但拦河渠首工程浩大，又缺乏中原“条石—桩基”式的永备工程基础，每年要多次抢修。干旱区人口本就稀少，渠首修造占用的人力资源远超过正常的耕作活动，大量劳动力被束缚在水利之上而无法转移至其他领域。第二，对渠系的依赖，限制了商品化农业的发展。在河西走廊，每一块小的农田都会归系于一个大的渠系，遵循非常严苛的灌溉规则。这一体系无法实现差异化的灌溉，灌溉规则只能以最主要的粮食作物小麦为依据。本来河西走廊非常适宜瓜果种植，但灌溉要求更为灵活的瓜果必须在有特殊水权的地区方能种植，因此一段时期内并不普及。第三，因缺乏调蓄手段，内陆河下游农业开发无法持续进行。最典型的例子是黑河最下游的居延海地区，其农业开发自汉代始，中经西夏、元代，至明代完全荒废。当今研究者多归咎于上游农业导致下游河水断流，其实下游河道并非终年无水，只是灌溉季节无水；如能将非灌溉季水源贮存，情形会大不一样。正因为这些制约因素的存在，河西走廊传统水利的技术潜力至晚清民国时已挖掘殆尽，农业衰落、社会凋敝。20世纪30年代末开始，河西走廊开始兴建永备化渠首、机井灌区以及大中型水库，成为中国较早拥抱现代水利的地区，其农业发展方进入新的发展阶段。

灌溉技术的空间塑造作用

  在以河西走廊为代表的中国西北干旱区，灌溉技术为服务农业生产而诞生，但其空间塑造方面的影响则大大超出农业领域。以大型自流灌区为载体的传统灌溉技术，直接导致了大面积农耕绿洲的形成，不仅深刻塑造了农业格局，也影响了该区域的社会发展与治理格局。

  河西走廊天然绿洲具有宜农、宜牧的双重属性，泉水涌出带宜发展小规模原始农业，湿地则适合畜牧。且这些绿洲未经过人工塑造时常常夹杂斥卤砂砾，内部并非连续均匀。汉代以来，国家力量开始在这些绿洲兴建大型自流灌区，并在明清达到高峰。通过排干沼泽、润泽荒滩，使得分散的天然绿洲化为连片良田，绿洲彻底田园化。河西走廊大面积农耕绿洲的形成对蒙古高原和青藏高原两个游牧版块起到了更为明显的阻断作用，农耕化的绿洲湿地不仅使得长城防线更为稳固，还成为民族融合的新型熔炉。

  大面积农耕绿洲的出现也为河西走廊社会的“中原化”创造了条件。雄厚的农业基础是郡县制的保证。河西走廊西部的敦煌地区相较于青藏高原东部地区距离中原更远，但是郡县制进入青藏高原远比进入敦煌困难，原因之一即在于青藏高原东部的某些区域无法发展规模化的农业，适用于农业人口管制的国家机器无法展开。而大面积农耕绿洲依赖的复杂灌溉系统，构成中原化基层治理体系存在的依据。唐代敦煌地区，赋役的征发有赖“渠头”“堰头”之类的水利人物，明清河西走廊则有与里甲制度深度融合的水利共同体，国家权力网络始终附着于灌溉网络之上掌控着地方社会。

  农业为国之根本，西北边疆干旱区的农业开发，有赖于灌溉技术的普及与发展，“治水、兴农、固边”三位一体。在灌溉技术的支持之下，中国农业的空间格局得以拓展，进而影响到区域发展与治理格局。从河西走廊的实例中可以看出，灌溉技术本身可以作为重要的构成要素，深度参与历史的塑造。

  （作者：张景平，系兰州大学历史文化学院研究员）