龍首渠大約是在漢武帝元狩到元鼎年間(公元前120- 公元前111年)根據(jù)莊熊羆的建議而修建的。這是開發(fā)洛河水利的首次工程,征調(diào)了1萬多民工,挖通起自征縣(今澄城縣)終到臨晉(今大荔縣)的渠道。據(jù)說渠成后,重泉(今蒲城縣東南)以東的1萬多頃鹽堿地得到灌溉,每畝能收10石糧。
大約在漢武帝元朔到元狩年間(公元前一二八至一一七年)。有一個叫莊熊羆(注:《漢書·溝洫志》作“嚴熊”,因避漢明帝劉莊的名諱,改莊為嚴。又省去“羆”字。)的人,他向皇帝上書,建議開渠引洛水灌田。他說臨晉(今大荔縣)的百姓愿意開挖——條引洛水的渠道以灌溉重泉(今蒲城縣東南)以東的土地。如果渠道修成了,就可以使一萬多頃的鹽堿地得以灌溉,收到畝產(chǎn)十石的效益。武帝采納了這一建議,征調(diào)了一萬多人開渠[注:《史記·河渠書》,《漢書·溝洫志》。]。引洛水灌溉臨晉平原,就必須在臨晉上游的征縣(今澄城縣)境內(nèi)開渠??墒窃谂R晉與征縣間卻橫亙著一座東西狹長的商顏山(即今鐵鐮山)。渠道穿越商顏山,給施工帶來了新的困難。 最初渠道穿山曾采用明挖的辦法,但由于山高四十余丈,均為黃土覆蓋,開挖深渠容易塌方,于是改用井渠施工法?!妒酚洝ず忧酚涊d當時井渠施工法的技術(shù)要領(lǐng)是:“鑿井,深者四十余丈。往往為井,井下相通行水,水頹以絕商顏,東至山嶺十余里間。井渠之生自此始。”開創(chuàng)了后代隧洞豎井施工法的先河。在洛惠渠擴建施工時,曾發(fā)現(xiàn)在總干渠五號洞附近有許多交叉放置的漢柏,大約是當年施工的遺存。井渠施工法的工程布置大致如圖3-5所示。渠道要穿越十余里的商顏山,如果只從兩端相向開挖,施工面較少、洞內(nèi)通風、照明也有困難。若在渠線中途多打幾個豎井,這樣既可增加施工工作面,又能加快施工進度,同時也改善了洞內(nèi)通風和采光的條件。井渠法無疑是隧洞施工方法的一個新創(chuàng)。同時,龍首渠的施工還表現(xiàn)了測量技術(shù)的高水平,它在兩端不通視的情況下,準確地確定渠線方位和豎井位置,這也是難能可貴的。在施工中掘出恐龍化石,因而渠道叫作龍首渠。
經(jīng)十余年的施工,龍首渠建成,可惜并未實現(xiàn)原定的設(shè)想。失敗的原因可能是由于當時井渠未加襯砌,井渠通水后,黃土遇水坍塌,因而導致工程的失敗。
北周保定二年,(公元五六二年)又曾在今大荔開龍首渠以利灌溉[注:《周書·武帝紀上》]。至唐代,著名水利家姜師度在這廣帶重新興建灌溉工程,“于朝邑、河西二縣界,就古通靈陂,擇地引洛水及堰黃河灌之,以種稻田,凡兩千余頃,內(nèi)置屯十余所,收獲萬計。”[注:《舊唐書·姜師度傳》]姜師度不僅引洛,而且引黃河水灌溉,效益更加顯著。此后引洛灌溉相沿不斷,解放后洛惠渠進一步擴展,灌溉面積增長至六十余萬畝。
此外,漢代在山西省汾水下游,也有開渠之舉。大約在開龍首渠時,河東太守番系著眼于解決漕運的困難,建議開發(fā)今山西省西南一帶荒瘠土地,措施是:一方面引汾水灌溉皮氏(今山西省河津縣西),和汾陰(今榮河縣北)的田地,同時也引黃河水灌溉汾陰、蒲坂(今永濟縣)的田地。他估計渠道修成后黃河可灌田五千頃,得谷二百萬石以上。這些谷物可從渭水運往長安,從而避開了三門峽的危險。他的建議得到了漢武帝的批準,當時征發(fā)了數(shù)萬人動工開渠??墒乔澜ǔ珊筮\用了不多幾年,黃河主溜擺離渠口,渠道無法引水,這一帶田地因而又形荒廢。不過番系的建議仍不失其價值,日后解決了引水口的技術(shù)問題,這一帶灌溉事業(yè)重又發(fā)展起來,其是利用山溪洪水淤灌,更是本地水利的一個特色。
漢武帝時期,關(guān)中農(nóng)田水利工程發(fā)展很快,在中國名列前茅。當時,曾設(shè)專官管理關(guān)中水利。哀帝時任命息夫躬“持節(jié)行護三輔都水”[注:《漢書·息夫躬傳》]。司馬遷評價當時關(guān)中在中國的經(jīng)濟比重時曾說:“關(guān)中之地于天下三分之一,而人眾不過什三,然量其富,什居其六?!盵注:《史記·貨殖列傳》]在以農(nóng)業(yè)為主要經(jīng)濟部門的社會里,關(guān)中經(jīng)濟的高度發(fā)展與農(nóng)田水利建設(shè)是有直接關(guān)系的。不過,關(guān)中水利的發(fā)展并不是一帆風順的,在東晉南北朝戰(zhàn)亂中,雖曾有施工,但《水經(jīng)注》所記的鄭白渠各干渠已全部斷水。至唐代,重又恢復,不僅設(shè)有關(guān)中諸渠“渠堰使”注:唐貞元十六年(公元八零零年)“使徐班兼白渠,漕渠及升原,成國等渠堰使”《唐會要·疏鑿利人》。而且各支渠上的斗門,也設(shè)有“斗門長”,專司灌溉用水的分配[注:《唐六典》卷二十三。管理制度也較為周密,但在豪強兼并下,鄭白渠灌溉面積日漸縮小。由此可見,社會政治對于水利的影響較對其他技術(shù)方面更為直接。
龍首渠的建成,使4萬余公頃的鹽堿地得到灌溉,并使其變成“畝產(chǎn)十石(音但dan,容量單位,1石等于10斗)”的上等田,產(chǎn)量增加了10倍多。這段穿過商顏山的地下渠道長達5公里多,是中國歷史上的第一條地下渠,在世界水利史上也是一個偉大的創(chuàng)造。井渠法在當時就通過絲綢之路傳到了西域,直到今天,新疆人民在沙漠地區(qū)仍然用這種井渠結(jié)合的辦法修建灌溉渠道,叫作“坎兒井”。中亞和西南亞的干旱地帶也用這種辦法灌溉農(nóng)田。西漢龍首渠的井渠法是中國古代漢族勞動人民高度智慧的結(jié)晶,它為世界水利事業(yè)提供了寶貴的經(jīng)驗。
龍首渠興修之后,沒有延續(xù)下來,因時過境遷,留下的遺址據(jù)一些專家調(diào)查,主要有鐵鐮山人工渠槽,遺址位于今西安韓城鐵路遠志山村鐵路線北側(cè)。陽泉溝深挖方渠段,位于陽泉溝口向上至洛惠渠4號隧洞下口。洛惠渠修5號隧洞時,采用了漢龍首渠創(chuàng)始的“井渠”施工法,即在洞線的山坡上,每隔300米打一眼豎井。1944年4月,興建洛惠渠時,在5號洞隧洞13、16、18號工作井處,挖出松柏木板及人字支架等,經(jīng)考證為西漢時龍首渠遺跡,在今大荔縣城西北13.5公里義井村村北。
在龍首渠遺跡重點調(diào)查的一段于2600米間發(fā)現(xiàn)豎井7個,相鄰井的間距為11米、160米、224米,井口直徑1. 24米一1. 26米不等,已探明的井的深度27. 80米,深及黃沙土層,井內(nèi)發(fā)現(xiàn)漢代常見的繩紋板瓦、筒瓦及陶罐、甕、盆、釜等殘片。調(diào)查報告沒有提及地下暗渠的結(jié)構(gòu)情況,也未發(fā)現(xiàn)后來北周重加開浚時留下的痕跡。
1944年鑿洛惠渠五號隧洞時,曾在八號豎井以北,十八、十六、十三號豎井的工作井中發(fā)現(xiàn)有西漢時期的柏木板和柏木作成的支撐框架。木頭材質(zhì)堅硬,長2米,均呈“人”字形交叉排列,顯系渠洞的支護材料。
陜西古代引北洛水的灌溉工程,洛惠渠的前身。位于今蒲城、大荔一帶,創(chuàng)建于漢武帝元狩三年至元鼎六年(公元前120-前111)。當時征調(diào)1萬多人開渠,干渠自征縣(今澄城縣南)引洛水,向南至臨晉境,再回注洛水,灌溉1萬多頃鹽堿地。施工中最艱巨的一段穿越商顏山。商顏山高40余丈,明挖時渠岸易崩坍,于是改用隧洞。隧洞全長10多里,為了增加施工工作面 和滿足若干豎井。這種隧道稱井渠。由于施工時挖出了龍骨(化石),渠道遂 命名為龍首渠。