1  引言

    “郑国（人名）”与“郑国渠”这两个词，用家喻户晓来形容也不算过分。因为，电视连续剧《秦始皇》，VCD《秦代水利工程郑国渠》，以及秦腔戏《疲秦计》等戏剧，无不提到郑国与郑国渠。

战国末年，孱弱力薄的韩国为阻止日渐强大的秦国东伐，便派遣名为郑国的水利工程师作为间谍前往秦国施以“疲秦之计”：唆使秦国在关中开凿灌溉渠道，借开渠来消耗秦国大量的人力物力，使秦国无力东伐。工程进行中，秦国发觉此阴谋，欲杀郑国。郑国慷慨陈言：该工程实际上是对秦国有利的。秦认可，郑国继续指挥施工。该渠始建于公元前246年，竣工于公元前236年。秦反而因之受益更加强大，进而统一六国。韩国失败。郑国因建该渠有功，该渠被命名为郑国渠。这种以工程作为攻战之计的想法，有人称之为千古奇思。这种不见硝烟的战争，有人称之为千古奇战。

这里顺便提一下冀朝鼎在其世界名著（原文为英文，朱诗鳌译）《中国历史上的基本经济区与水利事业的发展》（《Key Economic Areas in Chinese History》）中对这一千古奇战的独到而饶有趣味的见解：“关于郑国渠的故事，是一件似非而是的事；但是，在动荡的大变革时期，在统治者之间，发生这类事情，也并非偶然……从当时的历史背景来考察这个故事，就会明白，这个工程开始时所处的微妙的环境并不是偶然的。韩国的统治者之所以采用这种计谋来愚弄秦国，表明在那时，还从未有过这种大型灌溉工程的实践；还表明，各封建国的统治者，对于这个工程究竟能否完成，也说不出个所以然。所以，韩国的政治家就自然想到了这个以热衷于改革著称，但又经验不足的暴发户秦国，会容易在修建庞大灌溉渠道这件事上受骗的”（见该书第65、66页）。

此战一去二千二百多年。

郑国渠是引的陕西省泾河水。现在在关中平原还有郑国渠遗存和郑国渠渠首遗存。

泾河水如何被引入郑国渠，是一个值得思考和有趣的问题。是

——无坝取水？

——有坝取水？

所谓无坝取水，是说不在泾河上建拦河坝，而是直接在河岸开渠口引水入渠。所谓有坝取水，是说在渠首处建有拦河坝以抬高水位，然后引水入渠。这里，我们不妨称此拦河坝为“郑国渠大坝”

科技史学术领域中要论证某历史事件，常采用的手段主要有两种：一是文献考证，二是考古发掘。要解决郑国渠大坝的有无问题，自然也只能依赖于这两种手段。

2  郑国渠大坝的文献记载

（1） 《史记·河渠书》  汉 司马迁（公元前145年～约公元前87年）著，成书于公元前104年～公元前91年，是最早论及郑国渠的古文献，但未提及郑国渠大坝。原文从略，因众所周知。

以后的有关文献，包括汉班固等著《汉书》，与《史记》的内容基本相同。

（2） 在宋代以及元代，虽也有泾河筑堰的记载，如“旧有石翣^①”、“旧有石堰”等，但均未明言在秦时，不足为据。

（3） 《泾渠议》  明万历40年（1612年）袁化中著。文载：“国至秦北山下，视泾河巨石磷磷②，约三四里许，而泾水流于其下，堪以作堰。于是立石囷^③以壅水，每行用一百余囷，凡一百二十行。借天生众石之力以为堰骨，又恃三四里众石之多以为堰势。泾流于此，不甚激亦不甚浊。且堰高地下，一泻百里，东收洛水，达于同州。” 这是第一部明确而具体地指出郑国在泾河建拦河大坝的古文献，并指出大坝由石笼（石囷）叠筑而成。

（4） 《陕西通志》 清 沈青崖等编修，100卷，1735年刊印。此书被冀朝鼎评价为“对历史上关中地区水利工程原始资料搜集得最为理想。” 该通志卷39，先后引用了《史记》与《汉书》等文献中有关郑国渠的内容。最后详尽引用了上述袁化中在《泾渠议》中有关郑国渠及郑国渠大坝的内容。

（5） 《陕西渭北水利工程局引泾第一期报告书》 1923年李仪祉著。文中引用了上述袁化中的资料，并据以断言：“是则俨然一巨堰，不仅以之遏水，且以之蓄水矣。”“不激，停之功也；不浊，淀之功也。”不过，李仪祉在此文中未指明大坝有多高。

（6） 《陕西渭北灌溉工程报告》  1923年（与上文发表的年分相同）李仪祉用英文发表于《北京导报》，内容与上文相近，但明确推断出郑国渠大坝坝高为30m。这是有记载以来第一次明示了郑国渠大坝的坝高。

（7） 《中国水利工程史》（《Die Geschichte des Wasserbause in China》）^④ 这是李仪祉以导淮委员会工务处处长的名义用德文发表的长篇论文，刊载于德国工程师协会（VDI）1931年《技术工程和工业史论文集》（《Beiträge zur Geschichte der Technik》）中。该文从中国原始社会（公元前30世纪）开始，一直讲述到论文发表时的20世记30年代上下五千年的中国水利工程史，引证宏富，图文并茂。文中再次引用了袁化中的论述，并继1923年之后时隔8年再次阐述了郑国渠大坝坝高为30m，而且是在德国的重要论文集上发表，当极为慎重。

（8） 《水坝工程简史》（A Short History of Dam Engineering）  施尼特尔（Schnitter,N.J.）著，发表于《水力发电》（《Water Power》）1967年第4期。该文引用了李仪祉的上述用德文发表的论文，这是郑国渠大坝第一次出现在国外的文献上（如不计上述刊载了李仪祉论文的国外文献），而且明言是一座高30m、长300m的石笼坝（stone－crib dam）。

（9） 《新大英百科全书》（The New Encyclopaedia Britannica） 1980年版。该书在第441页中亦明确记载了郑国渠大坝坝高为30m，长300m。

（10） 《重力坝》 汝乃华^⑤编著，1983年出版。该书载文称：秦时在陕西“郑国渠渠首建成30m高的石笼坝”。

（11） 《重力坝设计》 潘家铮^⑥，1987年出版。该书载文称：“秦始皇元年（公元前246年），又在陕西修建郑国渠，渠口应当建有挡水的堰、坝建筑物。”

以上所列文献中，最具史学价值的当属袁化中与李仪祉的论述了。

①  翣，音sha，大扇。土石坝的横断面形状像大扇。石翣即石堰或石坝。

② 乍看起来, 此处“磷磷”是“粼粼”之误。现在常用词典对“磷”字的唯一解释是, 磷是一种非金属元素。实际上, 在古代汉语词典中, 对“磷”字的解释是, “水在石间也”。对“磷磷”的解释是, “玉石之色泽也”, 如《司马相如赋》：“磷磷烂烂, 采色皓⑦汗”（《辞源》）。

③  囷，音qun，古代的一种圆形仓库。石囷即石笼。元代也称石笼为石囷。

④ 因在国内没有查到此文，作者便于1987年恳请美国国会图书馆亚洲部专家居蜜（Mi Chu Wiens）博士将此文的原文复印并邮来，现妥为珍藏。居蜜博士是原南京临时政府内务部次长居正的孙女。

⑤ 汝乃华, 教授级高级工程师。我国资深的大坝事故、安全与历史研究方面的专家。

⑥ 潘家铮, 教授级高级工程师，中国科学院院士、中国工程院院士。他无疑是我国顶级的水电专家，对史学也有着浓厚的兴趣和很高的造诣。

⑦ 此字应为在“皓”左侧加“三点水”偏旁, 本电脑打不出来。

袁化中，任职陕西泾阳县知事，身在泾河畔，对泾河当了如指掌。从他的《泾渠议》中，可窥见他对泾河历史的深切了解，以及他对坝工技术的真知灼见。文中所用的坝工术语，无可挑剔。如“不甚激亦不甚浊”，言简意赅。他是中国坝工史上确认泾河上有秦郑国渠大坝的第一人。

李仪祉（1882～1938年），见图1，原名协，陕西蒲城县富源村人。曾赴德国留学，回国后曾任多种要职。蒲城县地处关中平原，距泾河甚近。李仪祉作为当地人，对泾河、郑国渠与郑国渠大坝，具有无可争议的发言权。特別是作为中国近代水利先驱、20世纪世界杰出科学家之一^①的他，不仅具有丰富的近代水利科学知识，还对中国的水利工程史，特别是黄河与泾河的水利工程的兴衰了解甚详。他堪称研究水利

图1   李仪祉像

科技史的巨匠。他研究泾河水利史，见解独到，不是纯学术性的探索，而是为了实用。他不仅是在1923年和1931年多次提到郑国渠大坝，而且提到大坝的破坏及其原因。他所有的对泾河水利史的研究，都是为当时引泾工程制订规划和确定设计方案作准备。研究的结论是：要重新发挥泾河的灌溉作用，就不能袭用郑国渠大坝的模式，要另辟新途。这就是由他主持兴建、竣工于1932年的泾惠渠大坝选址的依据。李仪祉是中国坝工史上确认郑国渠大坝坝高为30m的第一人。“坝高30m”——这一纪录在公元前3世记的世界坝工历史上所占的分量是很重很重的。在郑国渠大坝之前二千多年的坝工历史上，世界上所有的水坝，其高度都未超过20m。郑国渠大坝坝高的记录在保持了一千三百多年之后，才在日本出现高32m的大纹池（Daimonike）坝。此后再三百多年，才在印度出现高33m的木达克马苏尔（Mudduuck Masur）坝。

3        郑国渠大坝的考古发掘

1985年陕西省文物局组成调查组，对郑国渠及历代引泾渠首工程遗址进行了全面的考古调查与勘测，前后历时达3年之久。这次考古调查的重要成果之一，是发现了郑国渠大坝的遗址。这一成果很快便被刊登在1986年7月3日的《人民日报》，题为“泾河岸发现秦代郑国渠拦河坝遗址”。7月5日《中国日报》（《China Daily》）又以题为“古坝之谜”（“Ancient dam steeped in mystery”）作了报道。这一成果在国内引起了很大的反响，也使作者产生了浓厚的兴趣。作者抽教学工作之空，于1986年12月18日自己50周岁生日之际，欣然从武汉飞抵西安，旋即赶赴考古现场参观学习，并有幸拜识了正在紧张工作的考古专家秦建明与杨政，见图2。

在短暂的现场停留时间内，作者学习到许多知识，获益匪浅。站在考古专家们发现的郑国渠大坝遗址上，心旷神怡，感慨万千。图3是作者当时拍攝的大坝遗址俯瞰照片（为醒目，对大坝遗存的轮廓略作了勾绘）。

①  这一殊荣是2001年9月在我国北京召开的国际水利学大会（I－AHR）上确定的。

图2  作者（中）在考古现场与秦建明（左）和杨政留影

                                                               （1986年12月20日）

由考古成果获悉，郑国渠大坝在泾河河床部分的坝段早年为洪水冲毁，该坝段长约450m。河床底部最低处高程420m。而在两岸阶地上的坝段基本保持完好。其中右岸阶地坝段长约110m，左岸阶地坝段长约2100m。两岸遗存坝体的横断面均呈梯形，顶宽约20m，底宽100～150m，上游坡1∶6，下游坡1∶10，坝高5～10m，坝顶高程449～453m。据以上数据绘出遗存阶地坝段坝体横断面示意图如图4所示。

考古调查的另一重要成果是确认了郑国渠大坝渠首引水渠口的位置与尺寸。经钻探证实：渠口宽60余m，渠底部高程440m^① 以下，此宽度值和高程值可能因流水冲刷而偏大和偏小了。

     图3  郑国渠大坝遗址俯瞰图（摄于1986年12日20日）

这次考古未明确指出河床坝段的坝体高度（上述文献记载中所说坝高亦即指河床坝段的高度）。不过从考古成果中所提供的大坝纵断面图看（见图5），如果不计河床自秦以来的下切，也不考虑遗存阶地坝段坝体顶部土体自秦以来的耗失，那么，姑且可以得出坝的高度为29～33m。有意义和有趣的是，这一坝高的数字，与前述文献所载值大体是相吻合的。这是巧合吗？值得思考。

①  李健超1975年在《西北大学学报》上发表的论文“秦始皇的农战政策与郑国渠的修凿”中，曾推算出渠底高程为445m。

图4  阶地坝段坝体横断面示意图 （单位：m， 纵向横向比尺不同）

图5  郑国渠大体纵断面图 （引自秦建明等论文）

4 争议

尽管上述的文献记载及考古调查确认有郑国渠大坝，但现在在史学界还存在有郑国渠工程是无坝取水的观点。这种观点的论据，归纳起来主要有：

（1）《史记》中未提到有坝。

（2）袁化中有坝的说法，论据不足。

（3）李仪祉“在陕西工作期间，没有机会对古代水利进行细致深入的研究，提出了郑国渠首有坝的论点。”

（4）1986年的考古调查有疑点。

作者认为，在解开郑国渠大坝之谜的过程中，出现有坝、无坝两种不同观点的争议，是有益的和积极的，因为真理愈辨才能愈明。作者的浅见是，如果要论证是无坝取水，就不能以上述4条为论据。在这4方面作些评论、推测，也无可非议，但毕竟难以使人信服。总之，不能立足于用否定有坝的方法，间接地论证无坝，而要直接用无坝的事实或数据论证无坝。像论证有坝一样，直接采用文献论证与考古调查两种手段进行论证。对无坝取水来讲，所谓文献论证，是说确有古文献明文记载当时无坝，或明文记载有无坝取水含义的内容，而不是像《史记》只是没提到有坝（没提到有坝就不等于没有坝）。所谓考古调查，作者认为要害的问题是要通过考古调查用数据确证当时的泾河河床高程很高，高到足以不建拦河坝就可开渠引水。经初步估算，要高到比现河床高程高19m左右才行。这就意味着，如果再进行一次新的考古调查，就要确证当时泾河河床高程“高于439m”。现在有意思的是，这次考古调查的结论却给出了相反的结论——“不能高于439m”。这次考古调查的结论称：“秦时大坝所在地区泾河河谷的状况和现在的调查是否接近呢？今河谷最深为海拔约420m。据我们调查，河西岸周代灰坑底部高程约为445m，河东岸汉代最低灰坑底部高程约在436m。古人的住址一般都选择在最高洪水位以上。据此推测，秦汉时代的泾河河谷与现在相差不多。”可见，秦时泾河洪水时期水位不能超过436m，否则人就不能居位在高程为436m的地方。而要为论证无坝取水，河床本身的高程就要高于439m，还不说洪水水位了。看来，要立论无坝取水谈何容易。

在对比上述有坝和无坝两种论点所持论据之后，可以清楚的看出，有坝论点是有明确论据的，包括文献考证与考古发掘两方面。而对无坝论点，迄今为止还没有确凿的、令人信服的论据。鉴于此，作者自然持有坝取水的观点。

5        解开千古之谜

郑国渠大坝究竟是什么坝型？据上述考古调查的泾河阶地上的坝段遗存看，是土坝。文献记载又称石笼坝。综合这两种情况看，两岸阶地坝段是土坝无疑，而河床坝段也就顺理成章是石笼坝了，其复原图示于图6。绘制该图时，每排石笼数按100个绘制。总共120排，石笼总数为12000个。按石笼高3m、直径3m的圆柱体考虑，则每个石笼的体积为21.2m³，整个坝体的方量即为254400m³。按照李仪祉1931年在德国文献上发表的论文，筑坝石笼是纵横交错叠置的，石笼的尺寸修改成了3×3×4 m的长方体。该文还特别指出了在坝面用土填实。其意当指在上游坝面铺以三合土，用于坝体防渗。这种设计在世界古代坝中也可找到典型实例，如建于公元前750年的，高约20m、长600m的也门马里卜（Marib）坝，就在上游面用灰浆铺面防渗（该坝为干砌石坝）。

图6  郑国渠大坝复原图

由郑国渠大坝所形成的水库库容不算很大。水库面积约2.8km²，估计库容只有2860万m³。因此，郑国渠大坝主要是起壅水作用。郑国在这一工程中采用石笼筑坝，从历史背景看，是情理之中的事。因为在此之前，于公元前256年～公元前251年，李 冰于四川省灌县境内岷江创建了举世闻名的都江堰，都江堰工程中的飞沙堰即用石笼（竹笼）叠筑而成。飞沙堰既可将岷江（内江）水导入宝瓶口输往成都平原，还可将多余洪水泄向岷江原河床，起溢流泄洪作用。飞沙堰的建成年代距郑国渠大坝的开工年代只有5年，而且四川与陕西邻近，相距不远。作为水利工程师的郑国不可能不知晓飞沙堰的筑坝技术，其中最重要的是石笼坝可以溢流。同时，用石笼构筑的溢流坝面还有良好的消能效果。

泾河洪枯比很大。作者推测，郑国还可能考虑到了在非常洪水时期洪水漫过阶地土坝的可能，因而还将土坝建造得具有短时间过水的能力。对此，郑国可能考虑到了以下4个方面的问题：

（1）阶地坝段的坝体高度较小，只有几米，短时间过水不会对坝体和地基产生严重的冲刷。

（2）据作者在考古现场发现，在阶地坝段的坝断面中存在有一层层坚硬夹层，见图7。这些夹层呈放射形分布在断面中，估计更会铺设在坝面。夹层厚约5～8cm，各夹层的平均间距约20～30cm，其示意图见图4。夹层质地坚硬，土粒粘接紧密，敲击有声，看来是一种三合土。设计有这种坚硬夹层的土坝，显然具有一定的抗冲能力。就是现代的溢流土石坝，也有采用三合土、灰土等材料护面的，如湖北荆门就建造了一座用灰土护面的过水土坝。特别有趣的是，万一上面的一层夹层被洪水冲毁，坝体还不至于决口，因为还有下面一道夹层防线。当然，这种夹层也起坝体防渗作用，可谓妙趣横生。

图7  阶地坝段坝体中的坚硬夹层照片（摄于1986年12月20日）

（3）阶地坝段的坝体下游坡很缓，为1∶10，这也可能是为坝体能短时间过水而有意设计的。现代过水土坝的下游坡也较缓。

（4）郑国渠大坝的坝轴线长达二千多米，这也有利于泄洪。因为非常洪水时期阶地坝段漫顶时，单宽流量也就不致很大了。“长坝轴线设计”法是我国古代坝设计的一大特色，如上述的飞沙堰，秦代的大天平、小天平（坝），以及后来西晋时的练湖堤坝，北魏时的艾山新渠坝等，都具有这种设计风格。马里卜坝也是长轴线的。

此外，应该说还要特别考虑郑国渠大坝在设计与施工方面的两大疑点：一是有没有溢洪道，如果有，在哪里；二是采取了何种施工导流措施。

关于溢洪道问题，从水利枢纽布置看是必须设置的（包括用溢流坝泄洪）。现在清楚了，河床上的石笼坝就是很好的溢洪道。如果按这次考古调查所说的石笼坝坝顶宽度450m计，并假定堰上水头为3m，石笼坝就可下泄5000m³/s的流量。如果计入水库的调洪作用，石笼坝实际能抵御的洪峰流量就要比5000m³/s大得多。而泾河历史上最大的洪水流量也只有9200m³/s（发生在1933年8月）。可见，石笼坝抵御泾河一般频率的洪水完全没有问题。

关于施工导流问题也迎刃而解了，因在施工过程中，未完建的石笼坝体也可导流。

综上所述，郑国渠大坝的筑坝技术是很高超的。也可能因为使用时间较长（李仪祉称数十年），石笼的笼筐材料腐损了或其他原因，坝体难以抵御泾河凶悍洪流的冲击而废毁了。袁化中在《泾渠议》中也提到石笼坝废毁的原因：“盖泾流怒激冲突，漱涤日下，河中石渐吹落，故石囷无着。”令人感到愉悦的是，作者在撰写本文时，秦建明教授在与作者的一次通信中，还特意说到了在大坝下游河段的河谷上存在有一个几百米长的石块区，与泾河其他的河段不同。这些石块的直径为20～50cm。秦教授还进一步说：“我们一直怀疑是坝体溃散后存留下来的遗物。可惜近年来，被农村取石人运走了许多。”——这是石笼坝遭到废毁的有力证据。直径20～50cm的石块正好是石笼所用的石块

郑国渠大坝在我国的坝工史上乃至在世界的坝工史上都写下了耀眼的篇章，我们为它而感到骄傲。

                                                                参 考 文 献

1  汉 司马迁. 史记.  133卷. 记自远古至公元前122年

2  汉 班固等. 汉书.  120卷. 记自公元前206年至公元24年

3  明 袁化中. 泾渠议. 1612

4  清 沈青崖等. 陕西通志.  100卷. 1735年刊印, 第39～40卷为水利内容

5  H. Li （李协）.  Die Geschichte des Wasserbause in China.  VDI-Bieträge zur Geschichte der Technik. 1931，pp.59～73

6 Schnitter N.J.  A Short History of Dam Engineering.  Water Power,1967(4) PP.142～148

7  李健超. 秦始皇的农战政策与郑国渠的修凿.  西北大学学报（自然科学版）, 1975（1）

8  The New Encyclopaedia Britannica. Printed in USA 1980,Vol.5,P.440.

9 冀朝鼎著 朱诗鳌译. 中国历史上的基本经济区与水利事业的发展（Key Economic Areas in Chinese History）.中国社会科学出版社,1981

10 汝乃华编著. 重力坝. 水利电力出版社,1983

11  四川省水利电力厅都江堰管理局. 都江堰.  水利电力出版社,1986

12  泾河岸发现秦代郑国渠栏河坝遗址.  人民日报, 1986.7.3. 第3版

13  Ancient dam steeped in mystery.  China Daily. 1986.7.5.

14  潘家铮. 重力坝设计.  水利电力出版社, 1987

15  赵荣 秦建明. 秦郑国渠大坝的发现与渠首建筑特征.  西北大学学报, 1987（1）

16  李仪祉原著 黄河水利委员会选辑. 李仪祉水利论著选集.  水利电力出版社,1988

17  叶遇春. 从郑国渠到泾惠渠. 水利史志专刊, 1988（6）

18  叶遇春 张骅. 郑国渠渠首引水方式的争论与考证.  文博，1989（1）

19  朱诗鳌. 我国社会主义制度与坝工发展.  水利史志专刊, 1990（1）

20  李林. 郑国渠是否有世界上最高的第一座土石大坝.  水利史志专刊, 1990（4）

21  叶遇春. 郑国渠渠首引水方式辨析.  水利史志专刊, 1991（2）

22 朱诗鳌著. 坝工技术史. 水利电力出版社,1995

23  秦建明 杨政 赵荣. 陕西泾阳县秦郑国渠首拦河坝工程遗址调查.  考古, 2006（4）