利用灵渠水灌溉农田的方式主要分为自流灌溉和提水灌溉两种。
1.自流灌溉
自流灌溉即利用渠堤上的涵洞以及渠堤外的支渠、农渠、毛渠,把灵渠的水直接引入附近的田垌里。需要用水时,只要扒开田坝的口子,水就自动流入稻田,无须借助仼何提水工具。这种灌溉方式应当早从灵渠开凿初始就已存在,开始可能是无意识的,只是被动地承受堤内漏下的余水和泄水天平排出来多余的水,随后则有意识地在渠堤上留出渠眼、涵洞,在渠中修筑堰坝,从而引渠水进入支渠、农渠和毛渠。
灵渠灌溉涵洞的最早记录是在明代监察御史严震直修治灵渠时期。据灵渠研究专家唐兆民调查,明代修筑的涵洞主要分布在南陡口至大湾陡一带的秦堤上和北渠自分水塘至水泊村一带。至今还能找出涵洞确切位置的尚有10处,其中南渠7处、北渠3处。南渠的泄水天平至粟家桥一段秦堤上有3处涵洞,这3处涵洞引出农渠和毛渠,灌溉县城上水门一带的稻田;接龙桥至大湾陡一段渠堤上的4处涵洞则引出4条较大的渠沟,灌溉县城北郊渠田垌的大片稻田。北渠的3处涵洞,分布在分水塘村旁、湾陡下和水泊村旁回龙堤上,这3处涵洞分别引水进入渠沟,灌溉分水塘、黄村头、打鱼村、花桥、水泊村等一带的稻田。这些涵洞引出来的水都是自动流入稻田的,无须借助于机械。由于这些涵洞的引水自流灌溉的作用,使得兴安县城北郊和东郊沿湘江东西两岸两片很大的冲积平原自古以来就成为十分富庶的稻田区,人们习惯于把北郊的稻田区叫作渠田垌,这就是灵渠灌溉作用的见证。
灵渠为了积水通舟,沿渠道分段设有陡闸,这种陡闸既分段提高水位,以利于舟船梯山航岭,又利于导水灌田。因而,临近陡闸上游多附有泄水兼灌田的涵洞,这些涵洞溢出的水导入渠沟,灌溉周围的田地。此外,在河面较宽的渠道中还专门修筑有拦河蓄水和引流入沟的堰坝。南渠自赵家堰以下共有32座堰坝,堰坝的结构一般是用大木料钉成长方形框架,横置于渠中,一个接一个,像一列火车,两边再用长木桩密排深钉,框架里填塞鹅卵石,砌成高约1米、宽3~4米的斜面滚水堰坝;较简单的堰坝则不用木框架,而是用毛竹编织成高50~60厘米、长4~5米的竹篓,里面填装鹅卵石,横置于渠中,再用长木桩密排钉牢。堰坝上开有堰门,以便船舶通行,船行过后,将堰门堵塞,导水入沟灌溉稻田,称此类堰坝为木桩卵石坝,延续至今。如今在兴建此类堰坝时,只是在堰前增设一道混凝土防渗墙,堰顶溢流面浇筑一层混凝土护面,增加坝体的稳定性和防渗能力,中间设置船闸(堰门)或伐道(竹木通行用)。修建在河滩上的这种堰坝的优点是取材容易,工程量又不大,当地群众积累了丰富的施工经验,并且工程造价较低,即使被洪水冲毁,来年恢复重建也比较容易。
2.提水灌溉
提水灌溉是利用提升工具抽水上岸,再把水导引入稻田。灵渠的提水灌溉记载始见于宋代,有戽斗灌溉、龙骨车灌溉、筒车灌溉、水轮泵灌溉、电灌、喷灌等。
戽斗灌溉 戽斗是一种单人操作的提水工具,其制作工序是将一根树木截取长0.8~1.0米的段,将前端凿成槽形,后端制成人能握住的手柄,槽壁两端各穿一个小孔,用绳子穿于孔中。操着时,人站立在水中,一手握住手柄,另一手抓住穿孔绳索,一斗一斗地将水往上戽,从而将下渠(或下块田)的水往上提,使得地势高的田地得以灌溉。这种戽斗至今在农村还留存,主要是做分段塞沟捉鱼和戽水浇田地用。
龙骨车灌溉 龙骨车是一种古老的提水工具,灵渠沿岸所用的龙骨车有手摇和脚踏两种。龙骨车的车身是用杉木板钉成两端不封闭的长槽,槽中置刮水板,刮水板用杉木片制成,有正方形和长方形,正中凿方孔,楔入相当于活动链条的龙骨爪,车身两端装轮轴,轮轴带齿,可以旋转带动龙骨爪。尾端的轮轴较小,使用时浸入水中,首端的轮轴稍大,而且从车身向上昂起。使用时,架于岸上,车身分上、下两层。启动时,转动首轮,龙骨爪上的刮水片一节节的活动链条带动刮水板向上移动,将水渠的水刮上岸来,龙骨爪由首端的轮轴转动,往下移动形成带有刮片龙骨爪链条带水往上移动至首端,水倒于上渠沟后,龙骨爪经首轮轴往下移动,连续转动上下层龙骨爪链,槽中下层刮水板由下往上送,到首端跌水后,空的龙骨爪由活动链条往下移动,通过循环转动,就可以把下渠沟的水经龙骨车身刮到上渠沟。
手摇龙骨车与脚踏龙骨车的区别仅在于车头(即首轮)。手摇龙骨车的车头两侧装曲柄摇把,1人或2人站立在车头前摇动曲柄即可车水。这种龙骨车比较轻便,一个人可以扛在肩上走动,放下并架稳即可车水;缺点是使用时要弯腰驼背,费力且效率低。脚踏龙骨车当地人称之为“踩车”,形体较大,车头不装曲柄摇把,而是装一根长轴,轴上交错横楔4条长柄踏板。架设脚踏龙骨车需要一个长方框形的架,框架有4根立柱和8条横杠,车架前有扶手后有靠背,中间横架一块木板供踩车者乘坐(图5-3)。踩动这种脚踏龙骨车一般需要2人,一左一右并排坐在车架上,脚踏踏板,转动车轴,从而带水上岸。脚踏龙骨车的优点是使用时舒适省力,提水量大,其缺点是移动不方便。每当干旱时,龙骨车就在灵渠两岸咿呀鸣唱,汲水入田,行灌溉之功。如果田地位置过高,龙骨车还可以采取分级提水的办法,通过集中多架龙骨车,逐级将水往上送。二十世纪六七十年代灵渠两岸的村庄村村都有龙骨车。从20世纪80年代起,农村逐渐采用柴油抽水机或电动抽水机,取代了龙骨车进行提水灌溉。20世纪90年代后,历史悠久的龙骨车提水灌溉方式逐渐从人们的视线中消失。
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图5-3 灵渠沿岸农民用龙骨水车提水灌溉(1975年9月)
筒车灌溉 筒车是利用水能机械自动提水的工具(图5-4),它的使用有着悠久的历史。筒车已知最早的记载见唐代陈廷章的《水轮赋》:“水能利物,轮乃曲成。升降满农夫之用,低徊随匠氏之程。始崩腾以电散,俄宛转以风生。虽破浪于川湄,善行无迹;既斡流于波面,终夜有声。”入宋以后,关于筒车的记载比比皆是,如范仲淹的《水车赋》、范祖禹的《水轮联句》,还有梅尧臣、王安石等人歌咏筒车的专篇,均说明筒车在宋代已经非常普及。由于它既省力,又能持续地把水一次次提高到好几米甚至十几米的高度,其功效远胜于龙骨车,因此在农业灌溉中被广泛使用。灵渠两岸的筒车是由竹木合构而成的,主体是一个大型立轮,立轮的轮轴是一根大木头,两端凿以榫眼,榫眼内插入圆竹辐条,辐条相向交叉,另一头用竹条编成轮廓。倾斜装置是用竹篾编织的挡水板,每张挡水板的外缘捆扎一条长竹筒。竹筒用当地产的毛竹锯成,除最底端的一个竹节保留外,其余竹节全部打穿。立轮的大小由渠岸的高低及渠水的深浅和水力大小而定。竹筒捆扎的倾斜度要求很严格,一定要在轮轴转动时竹筒没入水里,筒口倾斜向上,才能充分装水,当其转到高空时,筒口正好倾斜向下,将竹筒内的水全部倒出,倒出的水由一条横置的木笕承接,然后引入一条纵置的木笕从而流入渠岸,引进稻田。这种筒车一直沿用至20世纪80年代,现在这些筒车有的在灵渠沿途作为旅游景点供游客参观,也有的仍然用来提水灌溉农田。
随着灵渠上支渠的新建和改扩建,加上水轮泵和电灌的使用,筒车这种古老的灌溉装置于20世纪90年代终于退出了历史的舞台。
水轮泵灌溉 水轮泵是一种以水力为动力的提水机械,在20世纪50年代兴安县境内开始推广应用。水轮泵由水轮机和泵两部分组成。水轮机的转轮与水泵的叶轮装在同一轴上,当水流向下流动时,冲击水轮机,使主轴带动水泵叶轮一起旋转,从而达到提水的目的。水轮泵结构简单,制造维修方便,运行安全可靠,便于综合利用,主要用于农田灌溉、发电和山区供水等。凡在山溪、河道上拦河筑坝或渠道跌水等处有水位落差的地方均可使用。其最突出的特点是无须机电动力进行提水,因此成为灵渠沿岸取代筒车和龙骨水车的新型灌溉设施。
图5-4 灵渠用于灌溉的筒车
兴安县境内的水轮泵始建于1957年,在县城马嘶桥下安装了1台60型水轮泵站。新中国成立后,兴安县在灵渠沿线陆续在江西坪、画眉塘、军田、季家、车田、车上、五架车、一甲、黄浦等兴建了9座水轮泵站,取消了原有的130架筒车,水轮泵成为灵渠沿岸最主要的灌溉方式之一,大大地提高了灌溉效率。
电灌 就是用电力扬水灌溉。随着农村小水电站的兴建和输电线路的延伸,辖县农业电力排灌站得到迅速发展。1971年8月,政府投资8000元,在严关乡隔江背屯安装了一台容量为28千瓦的电动抽水站,灌田面积约34公顷。从此,灵渠灌溉设施进入了堰坝、支渠自流灌溉与电灌和水轮泵提水灌溉并存的时代。后来,随着农村实现联产承包责任制,兴安县事实上形成了家家户户单干的局面,加上农村治安形势复杂,电灌不便于管理,这一现代化的灌溉方式受到了客观条件的制约,发展状况并不理想,反而是水轮泵和柴油抽水机更符合当地的灌溉需要。
喷灌 是一种借助水泵和管道系统或利用自然水源的落差,把具有一定压力的水喷到空中,散成小水滴或形成迷雾降落到植物上和地面上的灌溉方式,具有节水、省工等优点。喷灌机分为固定式和移动式。兴安县境内的喷灌工程始于1979年,在灵渠沿岸同步推广,现已普遍用于灵渠两岸的葡萄园。
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