水利在中國

中國位于亞洲東部，地勢西高東低，季風氣候明顯。降水季節集中，年際變化很大，地區分布不均。東南沿海地區年雨量約1800mm,西北內陸不及200mm。水資源主要來自大氣降水，年平均總量為28100億m ,居世界第六位。中國雨熱同步的氣候條件、江河的豐沛水資源及江河中下游的廣大沖積平原，都給中華民族的繁衍發展帶來了有利條件。但水土資源的開發也伴隨著與水旱災害的斗爭。人口的增長又增加了對水土資源開發的壓力。至20世紀80年代，因人口眾多，人均占有水資源量僅為世界人均值的四分之一。特別是水資源與土地資源的分布不相協調,南方水多而耕地少,北方水少而耕地多。如長江及其以南地區，江河徑流量占全國的83％，但耕地只占33％；長江以北地區，耕地占全國的67％，但江河徑流量僅占17％。這些都成為今后發展的制約因素。

水利在中國有著重要地位和悠久歷史。歷代有為的統治者，都把興修水利作為治國安邦的大計。傳說早在公元前21世紀，禹即主持治水,平治水土，疏導江河,三過家門而不入，一直為后人所崇敬。及至春秋戰國時期，中國已先后建成一些相當規模的水利工程。其中如淮河的芍陂和期思陂等蓄水灌溉工程，華北的引漳十二渠灌溉工程，溝通江淮和黃淮的邗溝和鴻溝運河工程，以及趙、魏、齊等國修建的黃河堤防工程，都是這一時期的代表性水利建設。

戰國末期，秦國國力殷實，重視水利，及至統一中國，生產力更有較大發展。四川的都江堰 、關中的鄭國渠（鄭白渠）和溝通長江與珠江水系的靈渠，被譽為秦王朝三大杰出水利工程。國家的昌盛，使秦漢時期出現了興修水利的高潮。漢武帝瓠子堵口，東漢王景治河等都是歷史上的重大事件。在甘肅的河西走廊和寧夏、內蒙古的黃河河套，也都興建了引水灌溉工程。

隋唐北宋五百余年間，是中國水利的鼎盛時期。社會穩定、經濟繁榮，水利建設遍及全國各地，技術水平也有提高。隋朝投入巨大人力，建成了溝通長江和黃河流域的大運河，把全國廣大地區通過水運聯系起來，對政治、經濟、文化的發展產生了深遠影響。唐代除了大力維護運河的暢通，保證糧食的北運外，還在北方和南方大興農田水利，包括關中的三白渠、浙江的它山堰等較大的工程共250多處。唐末以后,北方屢遭戰亂，人口大量南移，使南方的農田水利迅速發展。太湖地區的圩田河網、濱海地區的海塘和御咸蓄淡工程，以及利用水力的碾 、水碓等都有較大的發展。水利法規、技術規范已經出現，如唐《水部式》 、宋《河防通議》等。

從元明到清中期，中國水利又經歷了六百年的發展。元代建都北京，開通了京杭運河。黃河自南宋時期奪淮改道以來,河患頻繁。明代大力治黃,采用“束水攻沙”，固定黃河流路，修建高家堰，形成洪澤湖水庫，“蓄清御黃”保證漕運。這些措施對明清的社會安定和經濟發展起了很大作用，但也為淮河水系留下嚴重的后患。在長江中游，強化荊江大堤，并發展洞庭湖的圩垸，促進了兩湖地區的農業生產。珠江流域及東南沿海的水利建設也有很大發展。但從整體而論,自16世紀下半葉起,中國水利事業的發展已趨緩慢。

清末民國時期，內憂外患頻繁，國家無力興修水利，以致河防失修、灌區萎縮、京杭運河中斷，水利處于衰落時期。但是海禁漸開，西方的一些科學技術傳入中國，成立了河海工程專門學校等水利院校，培養水利技術人才。各地開始設立雨量站、水文站、水工試驗所等；研究編制了《導淮工程計劃》、《永定河治本計劃》等河流規劃。在這一期間也修建了一些工程，如1912年在云南建成了石龍壩水電站,20年代修建了珠江的蘆苞閘,30年代修建了永定河屈家店閘、蘇北運河船閘和陜西的關中八惠灌溉工程等。但在全國范圍內，水旱災害日益嚴重，整治江河、興修水利，已成為廣大人民的迫切要求。1949年中華人民共和國成立后，水利進入飛躍發展時期。經過40年的努力，取得了遠遠超過前代的成就。對黃河、 淮河、 海河、遼河等江河開始了全面的整治。

    全國整修加固堤防約20萬km，修建了大、中、小型水庫共8萬多座,總庫容4500億m 。普遍提高了江河的防洪能力,初步解除了大部分江河的常遇水害,并為工農業和城市供水4700億m 。農田水利方面，建成了萬畝以上的灌區5300多處，配套機井250多萬眼,全國灌溉面積由1949年的2.4億畝猛增到80年代的7.2億畝，居世界各國的首位。在不足全國耕地一半的灌溉土地上，生產出占全國產量三分之二的糧食和占全國產量60％的經濟作物。中國以占世界7％的耕地,基本解決了占世界22％的人口的溫飽問題。全國水電裝機到1987年已超過3000萬kW，年發電量達1000億kW·h,占全國總發電量的20％。全國內河航運的里程已發展到11萬km，年貨運量達6.6億t。與此同時，中國水利建設的科技水平也有很大提高，在修建高壩大庫、大型灌區、整治多沙河流、農田旱澇鹽堿綜合治理和小水電開發等許多方面已接近或達到世界先進水平。

禹

中國傳說中古代部落聯盟領袖，也是中國最早治理特大洪水、平水土的領袖人物。先秦文獻中大量記載堯舜時期發生全國性特大洪水，禹治理成功的傳說。當時是青銅器時代開始，奴隸社會初期。禹以前有共工和禹父崇伯鯀奉帝堯命治水，都因單純壅堵失敗。帝舜驅逐了他們，改命禹治水。禹先叫他的助手益（一個氏族的首領）教災民漁獵維持生活并焚燒沼澤草木，驅逐禽獸。禹走遍全國的水陸山澤，因勢利導，改壅堵為疏導。平治水土十三年，開掘了九川(九指多數)通海。疏浚溝渠通川，水落土出,民眾從丘陵遷居平原,發展農業。他把全國劃分為九州，定出各州的高山大川,水運貢道,劃分土壤種類、田賦等級并查明各地物產、上貢物品等。當時以黃河為重點，下游河道地形較后代高。河口感潮段分為許多分支（九河）。他因治水有功，奠定了中國第一個王朝─夏朝的基礎。

禹受到歷代頌揚，甚至被神化。他的事跡對后代治水影響深遠：首先，大禹治水是以人力征服洪水，肯定了中國人民能戰勝自然災害的力量；其次，他治水十三年，胼手胝足，三過家門而不入，其勤勞奉公精神為后人所效法；第三，他的因勢疏導，平治水土的思想，值得借鑒。其他如禹河（黃河）故道被不少人認為是最合理的；禹疏九河致使有些人認為治黃的最好辦法是下游分疏等，認識雖有偏差，但在歷代治黃實施中確有人采取過。傳說中禹的功績是古代人民長期治水的綜合成果，而以他為代表加以綜合敘述。

   中國水系圖

水文學

研究地球上水的時空分布與運動規律并應用于水資源開發利用與保護的科學。水在地球表面形成水圈，與大氣圈、巖石圈、生物圈緊密相聯，水文學是地球科學的一部分。水資源的開發利用和防治水害都要以水文規律為根據，水文學又是水利科學的一部分。

分類作為地球科學的一部分，水文學可分為陸地水文學與海洋水文學兩大部分。通常所稱的水文學指陸地水文學。陸地上的水分布在各種水體中，如河流、湖泊、沼澤、冰川、積雪、地下水等。它們各有特點，因此相應建立了河流水文學、 湖泊水文學、 沼澤水文學、冰川水文學、 雪水文學、 地下水水文學等分支。對一些特殊自然條件還建有特殊的分支，如森林水文學、小島水文學等。作為水利科學的一部分，水文學的重要內容是地面水與地下水的觀測、評估與預測，并為規劃與管理提供依據。因服務對象的不同，建立了工程水文學、農業水文學、城市水文學、環境水文學等應用學科。

水電站

將水能轉換為電能的綜合工程設施又稱水電廠它包括為利用水能生產電能而興建的一系列 水電站建筑物及裝設的各種水電站設備。利用這些建筑物集中天然水流的落差形成水頭，匯集、調節天然水流的流量，并將它輸向水輪機，經水輪機與發電機的聯合運轉，將集中的水能轉換為電能，再經變壓器、開關站和輸電線路等將電能輸入電網。有些水電站除發電所需的建筑物外，還常有為防洪、灌溉、航運、過木、過魚等綜合利用目的服務的其他建筑物。這些建筑物的綜合體稱水電站樞紐或 水利樞紐。

水電站有各種不同的分類方法。按照水電站利用水源的性質，可分為三類:

①常規水電站：利用天然河流、湖泊等水源發電；

②抽水蓄能電站：利用電網中負荷低谷時多余的電力，將低處下水庫的水抽到高處上水庫存蓄，待電網負荷高峰時放水發電，尾水至下水庫，從而滿足電網調峰等電力負荷的需要；

③潮汐電站：利用海潮漲落所形成的潮汐能發電。

按照水電站對天然水流的利用方式和調節能力，可以分為兩類:

①徑流式水電站：沒有水庫或水庫庫容很小,對天然水量無調節能力或調節能力很小的水電站;

②蓄水式水電站：設有一定庫容的水庫，對天然水流具有不同調節能力的水電站。

在水電站工程建設中，還常采用以下分類方法:

①按水電站的開發方式，即按集中水頭的手段和水電站的工程布置,可分為 壩式水電站、引水式水電站 和壩-引水混合式水電站 三種基本類型。這是工程建設中最通用的分類方法。

②按水電站利用水頭的大小，可分為高水頭、中水頭和低水頭水電站。世界上對水頭的具體劃分沒有統一的規定。有的國家將水頭低于 15m作為低水頭水電站,15～70m為中水頭水電站，71～250m為高水頭水電站，水頭大于250m時為特高水頭水電站。中國通常稱水頭大于70m為高水頭水電站，低于30m為低水頭水電站，30～70m為中水頭水電站 這一分類標準與水電站主要建筑物的等級劃分和水輪發電機組的分類適用范圍，均較適應。

③按水電站裝機容量的大小，可分為大型、中型和小型水電站。各國一般把裝機容量5000kW以下的水電站定為小水電站，5000～10萬kW為中型水電站,10萬～100萬kW為大型水電站,超過100萬kW的為巨型水電站。中國規定將水電站分為五等，其中：裝機容量大于75萬kW為一等〔大(1)型水電站〕，75萬～25萬kW為二等〔大(2)型水電站〕,25萬～2.5萬kW為三等〔中型水電站〕,2.5萬～0.05萬kw為四等〔小(1)型水電站〕,小于0.05萬kW為五等〔小(2)型水電站〕；但統計上常將1.2萬kW以下作為小水電站。

中國已建成葛洲壩、烏江渡、白山、龍羊峽和以禮河梯級等各類常規水電站，建成了潘家口等大型抽水蓄能電站和試驗性的江廈潮汐電站 。

水土流失

在水力、風力、重力等外營力作用下，山丘區及風沙區水土資源和土地生產力的破壞和損失。它包括土地表層侵蝕及水的損失，也稱水土損失。土地表層侵蝕指在水力、風力、凍融、重力以及其他地質營力作用下，土壤、土壤母質及其他地面組成物質如巖屑損壞、剝蝕、轉運和沉積的全部過程。水土流失的形式除雨滴濺蝕、片蝕、細溝侵蝕、淺溝侵蝕、切溝侵蝕等典型的土壤侵蝕形式外，還包括山洪侵蝕、泥石流侵蝕以及滑坡等侵蝕形式水的損失一般是指植物截留損失、地面及水面蒸發損失、植物蒸騰損失、深層滲漏損失、坡地徑流損失。

在中國水土流失概念中水的損失主要指坡地徑流損失。水的損失過程與土壤侵蝕過程之間，既有緊密的聯系，又有一定的區別。水的損失形式中如坡地徑流損失，是引起土壤水蝕的主導因素，水沖土跑，水土損失是同時發生的。但是，并非所有的坡面徑流以及其他水的損失形式都會引起土壤侵蝕。因此，有些增加土壤水分貯存量，抗旱保墑的水分控制措施不一定是為了控制土壤侵蝕。中國不少水土流失嚴重的地區如黃土高原，位于干旱、半干旱的氣候條件下，大氣干旱、土壤干旱與土壤侵蝕作用同樣地對生態環境與農業生產造成嚴重危害。因此，水的保持與土壤保持具有同等重要的意義。

水庫

用壩 、堤、水閘、堰等工程，于山谷、河道或低洼地區形成的人工水域。它是用于徑流調節以改變自然水資源分配過程的主要措施，對社會經濟發展有重要作用。水庫的建造可以追溯到公元前約3000年。早期的水庫由于受技術水平的限制一般較小，近代水工建筑技術的發展，興建了一批高壩，從而形成了一批巨大的水庫。中國在20世紀50年代以前水庫不多，規模較小，以后興建了一大批各種類型的水庫,到1985年為止有83000多座。

類型根據水庫的位置與形態，其類型一般可分為以下幾種:

①山谷水庫，系用攔河壩橫斷河谷，攔截天然河道徑流，抬高水位而成，絕大部分水庫屬于這一類型；

②平原水庫，系在平原地區的河道、湖泊、洼淀的出口處修建閘、壩，抬高水位形成，必要時還在庫周圈筑圍堤，如當地水源不足還可以從鄰近的河流引水入庫。

此外，在干旱地區的透水地層，建筑地下截水墻，截蓄地下水或潛流而形成地下水庫。

徑流

降水經過陸地各種因素作用以后能夠流出的部分。徑流流經坡地、河槽，最后流出流域。對形成徑流有重要作用的因素為降水、蒸發與下滲。

徑流的分類 　徑流按水源劃分為地面徑流、壤中流與地下徑流三種：

①地面徑流：在地面產生并在地面流動的徑流。其中在坡面上流動的稱為坡面漫流，在河道中流動的稱為河川徑流。

②地下徑流：水下滲到地下含水層以后通過地下水流動流入河川的徑流。

③壤中流：在土壤中流動的徑流，也稱表層流。表層土常含腐植質，比較疏松，下層風化土則比較密實，更下層的基巖往往更為密實。下滲水分較容易通過上土層，較難通過下土層，因此就在這兩個土層的界面上流動，形成壤中流。

水利樞紐

修建在同一河段或地點，共同完成以防治水災 、開發利用水資源為目標的不同類型水工建筑物的綜合體。水利樞紐工程通常是水利工程體系中最重要的組成部分，一般由擋水建筑物（壅水）、泄水建筑物 、進水建筑物以及必要的水電站廠房、通航、過魚、過木等專門性的水工建筑物組成。

水利樞紐按承擔任務的不同，可分為防洪樞紐、灌溉（或供水）樞紐、水力發電樞紐和航運樞紐等。多數水利樞紐承擔多項任務，稱為綜合性水利樞紐。影響水利樞紐功能的主要因素是選定合理的位置和最優的布置方案。水利樞紐工程的位置一般通過河流流域規劃或地區水利規劃 確定。具體位置須充分考慮地形、地質條件、使各個水工建筑物都能布置在安全可靠的地基上，并能滿足建筑物的尺度和布置要求，以及施工的必需條件。水利樞紐工程的布置，一般通過可行性研究和初步設計確定。樞紐布置必須使各個不同功能的建筑物在位置上各得其所，在運用中相互協調，充分有效地完成所承擔的任務；各個水工建筑物單獨使用或聯合使用時水流條件良好，上下游的水流和沖淤變化不影響或少影響樞紐的正常運行，總之技術上要安全可靠；在滿足基本要求的前提下，要力求建筑物布置緊湊，一個建筑物能發揮多種作用，減少工程量和工程占地,以減小投資;同時要充分考慮管理運行的要求和施工便利，工期短。一個大型水利樞紐工程的總體布置是一項復雜的系統工程，需要按系統工程的分析研究方法進行論證確定。

水利樞紐常按其規模、 效益和對經濟、 社會影響的大小進行分等，并將樞紐中的建筑物按其重要性進行分級。對級別高的建筑物，在抗洪能力、強度和穩定性、建筑材料、運行的可靠性等方面都要求高一些，反之就要求低一些，以達到既安全又經濟的目的。

圩垸

沿江濱湖低地四周有圩堤圍護，內有灌排系統的農業區。圩堤將農田與外水隔開，通過灌排渠系及操縱圩堤上的涵閘以調節內水和外水的進出。自流灌排有困難，則輔以提水機械，以滿足圩內農田需水。這種農田水利形式在江浙太湖流域和安徽、浙江的長江流域一帶稱圩田或圍田，明清以來則統稱圩田。在湖南、湖北稱作垸田。珠江和韓江三角洲稱堤圍(或基圍)。王禎所著《農書》中記載的柜田，則是面積較小的圩垸。圩垸工程可溯源于先秦，唐中葉以來發展很快，太湖及水陽江流域的圩田，五代北宋時期已大量發展。北宋以后，沿長江向其中游湖泊地區推廣。這一帶因而成為全國農業中心。水陽江流域圩田規模如北宋范仲淹所描述：“每一圩方數十里，如大城。中有河渠,外有門閘,旱則開閘引江水之利,澇則閉閘拒江水之害。旱澇不及,為農美利�！贝筵字�中，又往往包含幾個至數十個小圩，農田面積至數十萬畝，圩堤長至數百里。其他地區圩垸，自南宋以后也迅速發展。

圩垸無計劃地過度發展，也帶來新的水利問題：隨著湖區面積的縮小，湖泊對 洪水 的調節作用下降；水道被逐步堵塞。南宋以來，太湖下游泄水不暢加劇了圩區的洪澇災害。明清時曾多次禁筑新圩及廢毀不合理的圩岸，但圩田仍是有增無減。洞庭湖區情況相似，明代有圩垸一二百處，到民國時期已增加到一千多處。自1894～1949年洞庭湖水面從5400km 縮小至4300km ，除長江和湘、資、沅、澧四水來沙的自然淤積外，人為促淤圍墾也是重要原因，因而有墾湖為田和廢田還湖的爭議。

航道

在水域內供船舶及排、筏航行的線路。航道是水運的基礎設施，可分為天然航道和人工航道（運河）。

航道工程 　開拓航道和改善航道航行條件的工程，常包括以下幾個方面：

① 航道疏浚 ；

② 航道整治 ，如山區航道整治 、 平原航道整治 、 河口航道整治 ；

③ 渠化工程 及其他 通航建筑物 ；

④徑流調節，利用在淺灘上游建造的水庫調節 流量 ,以滿足水庫下游航道水深的要求；

⑤絞灘 ；

⑥開挖運河。

在河流上興建航道工程時，應統籌兼顧航運與防洪、灌溉、水力發電等方面的利益,進行綜合治理與開發,以謀求國民經濟的最大效益。在選定航道工程措施時，應根據河流的自然特點，進行技術經濟比較后確定。

中國十二大水電基地

水利工程

用于控制和調配自然界的地表水和地下水，達到除害興利目的而修建的工程。也稱為水工程。水是人類生產和生活必不可少的寶貴資源，但其自然存在的狀態并不完全符合人類的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪澇災害，并進行水量的調節和分配，以滿足人民生活和生產對水資源的需要。

分類 　按目的或服務對象可分為：防止洪水災害的防洪工程 ；防止旱、澇、漬災為農業生產服務的農田水利工程,或稱灌溉和排水工程;將水能轉化為電能的水力發電工程；改善和創建航運條件的航道和港口工程；為工業和生活用水服務，并處理和排除污水和雨水的城鎮供水和排水工程；防止水土流失和水質污染，維護生態平衡的水土保持工程和環境水利工程；保護和增進漁業生產的漁業水利工程；圍海造田 ，滿足工農業生產或交通運輸需要的海涂圍墾工程等。一項水利工程同時為防洪 、灌溉、發電、航運等多種目標服務的，稱為綜合利用水利工程。

水利工程不同于其他工程的特點如下：

①有很強的系統性和綜合性。單項水利工程是同一 流域 ，同一地區內各項水利工程的有機組成部分，這些工程既相輔相成，又相互制約；單項水利工程自身往往是綜合性的，各服務目標之間既緊密聯系，又相互矛盾。水利工程和國民經濟的其他部門也是緊密相關的。規劃設計水利工程必須從全局出發，系統地、綜合地進行分析研究，才能得到最為經濟合理的優化方案。

②對環境有很大影響。水利工程不僅通過其建設任務對所在地區的經濟和社會發生影響，而且對江河、湖泊以及附近地區的自然面貌、生態環境、自然景觀，甚至對區域氣候，都將產生不同程度的影響。這種影響有利有弊，規劃設計時必須對這種影響進行充分估計，努力發揮水利工程的積極作用，消除其消極影響。

③工作條件復雜。水利工程中各種水工建筑物都是在難以確切把握的氣象、水文、地質等自然條件下進行施工和運行的，它們又多承受水的推力、浮力、滲透力、沖刷力等的作用，工作條件較其他建筑物更為復雜。

④水利工程的效益具有隨機性，根據每年水文狀況不同而效益不同，農田水利工程還與氣象條件的變化有密切聯系。

⑤水利工程一般規模大，技術復雜，工期較長，投資多，興建時必須按照基本建設程序和有關標準進行。