水利事業發展的自然與社會環境研究論文

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水利史是人類利用水土資源，與洪、澇、旱、堿等自然災害作斗爭，發展社會經濟，改善生存環境的歷史．各時期的水利是在特定的自然和社會背景下的產物。

一自然地理背景下的多種水利類型

我國水利歷史悠久，規模巨大，類型多種多樣，這是特定的自然地理條件所使然。

基于所處地理緯度、地形和季風氣候的影響，我國水土資源分布很不均衡，各地水利工程的類型、數量和規模有很大差異。在各種自然地理條件中，對水利有直接影響的是氣候和地形條件。

(一)氣候條件與水利

我國是典型的東亞季風氣候，優點在于大部分地區雨熱同期，適于植物生長；而其缺點則在于全年降水量的季節分布和地區分布有很大差異。此外，我國從青藏高原向東呈階梯狀向太平洋傾斜的地貌特點，進一步加劇了氣候的地區差異，加劇了降水的不均勻性。我國大陸從東南沿海到西北內陸，年降水量從1600毫米以上遞減到不足200毫米，多寡懸殊。東部地區不僅降水多，而且全年降水量的60％—80％又集中于6月至9月的4個月里，其中最大1個月的降雨，又往往占全年降水的30％—50％，因此，我國東部地區常常發生暴雨

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①徐光啟在《勾股義序》一文中說到，大禹平治水土時曾應用數學勾股計算，此后歷代制定歷法無不依賴數學，但“獨水學久廢，即有專門名家，代不一二人，亦絕不聞以勾股從事”。見《徐光啟集》，上海古籍出版社，1984年，第83頁。

洪水。而旱災的發生更遍及全國，即使是雨量豐沛的兩廣地區和東南沿海也不例外。這是由于降雨分配往往和農作物生長需水期不相適應。①這是現代的情況。古代的情況也相類似。據《左傳》記載，魯宣公十五年(前594)人們對災害的定義是“天反時為災”，即認為風、雨、寒、暑不依時令，與作物生長季節不相適應，就會導致災害。

歷史氣候在各歷史時期有所不同，②也有災害群發期出現，③但從百年左右的時間尺度比較來看，相鄰時間段一般只有不太大的量的改變，并沒有重大的差異。當然，隨著種植區向環境條件較為惡劣的地區擴展，種植制度的改變(例如由一年一作到一年兩作，或作物品種的增加)，以及城鎮的擴大和人口的繁衍等，也會導致水旱災害的增長。

氣候條件的差異，主要是降水量的不同，促成了相應的各種類型的水利工程。干旱地區，例如新疆的吐魯番盆地，主要依靠坎兒井引取地下水進行灌溉；半干旱的寧夏、內蒙古地區，多為引河水灌溉的渠系工程，作物多為旱作；半濕潤的東北和華北平原也以旱作為主，其中華北平原因有大面積鹽堿地，還要注意排水；而在濕潤地區，則多種水田。

水利雖有益于社會，但它的發展也要有所節制，首先是要受水資源條件的限制。有些地區，由于政治或經濟的需要，亟須發展水利，但由于水資源不足，人們興修水利的努力，最終只能是畫餅充饑。例如，元明清三代建都今天的北京，為了緩解首都地區的糧食和其他物資供應的緊張，曾多次仿效江南水田的辦法，在今河北地區進行大規模的水利建設。最后終因“北方水土之性迥異南方”④而告失敗。即便有條件進行灌溉，也往往限于水資源不足，只有依靠加強水利管理，嚴格水利法規來平衡地區之間的用水矛盾，以及依據各自的重要性的不同，因地制宜地確定城鎮供水、灌溉、航運、水力機械等部門用水的先后次序、時間和水量。例如唐代鄭白渠就有許多合理分配用水的有代表性的事例。

水資源條件也并非千古不變的，在歷史時期中往往存在豐水和枯水間隔出現的情況，水利建設也需要借鑒歷史規律，作出相應的改進。例如漢晉時期，淮北地區就曾反復出現豐水和枯水的情況，當地水利工程也曾借鑒歷史經驗，相應地采取或注重灌溉，或在發展灌溉時注重排水的工程調整。

(二)地形條件與水利

從地貌條件來看，我國總的地勢是西北高而東南低，地形復雜。在各類地形中，山地約占全國總面積的33％，高原約占26％，丘陵約占10％，平原和盆地約占3l％。而河流大都順著地勢自西向東流。在復雜的地貌條件下，歷代勞動人民創造了多種多樣的水利工程類型。為了貫通大江大河之間的水路運輸，我國的運河大都是南北向的。山區則有溝通相鄰流域的跨嶺運河，例如溝通長江支流湘江和珠江支流漓江的靈渠，就是這種工程的典型。從防洪角度來說，暴雨洪水主要分布于大江大河的中下游。據目前統計，我國的松花江、遼河、海河、黃河、淮河、長江和珠江等七大江河中下游和東南沿海平原的約占國土面積8％的地區的地面高程在江河洪水位以下，可以認為，這些地區都是從江河洪水下面爭奪出來的土地，因而

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①國家科委全國重大自然災害綜合研究組，中國重大自然災害及減災對策(分論)，科學出版社，1993年，第237頁．

②竺可楨文集，科學出版社，1979年，第475—498頁．

③高建國，自然災害群發期的發現和進展，歷史自然學的理論與實踐，學苑出版社，1994年．

④《清空稿·河渠志四》，康熙四十二年匕諭。

洪水威脅嚴重。但這些地區地處東部經濟發達區，目前居住著全國40％的人口，分布著35％的耕地和60％的工農業產值。歷史上這些地區也是我國財富集中的地區。可見，防洪除澇自古以來就在我國水利建設中占有重要地位。而在江蘇、浙江、福建、廣東沿海，清代防御海潮的海塘工程竟長達4000千米之多。①至于農田水利的多種類型，更直接取決于各地區的地形和水源條件。見表1-1。

表1-1各種地形和水源條件下的灌溉工程類型

對各種地形水源條件下的灌溉排水類型古人有系統歸納，元代著名農學家王禎在其所著《農書》(成書于1300年前后)中指出：“地上有可興之雨，其用水有法”田，有引江河水的渠道，有蓄水的陂塘。渠道陂塘工程都有閘門、涵洞來調節水量，以利自流灌溉。如果灌溉水源位置較低，可以用機械提升。如果水源較遠，可以修建渠道輸水。渠道跨越丘陵溝壑時，還可借助渡槽倒虹吸、隧洞等輸水設施。此外，相應于各種水源條件，也有不同的用水方法。徐光啟(1562—1633)系統概括旱地用水有五種情況：即“用水之源”，有六種方式；“用水之流”，有七種方式；“用水之潴”，有六種方式；“用水之委”，有四種方式；“作原作潴”(指利用井水和用水池儲存的雨水和雪水)，有五種方式。他認為：“盡此五法，加以智者神而明之，變而通之，田不得水者寡矣，水之不為田用者亦寡矣。”③

總之，水源、地勢條件不同，水利工程類型也不同，“今欲修溝洫，非謂一一如古也。但各因水勢地勢之宜，縱橫曲直，隨其所向”④。

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①據張文彩，中國海塘工程簡史，科學出版社，1990年。

②王禎：《農書》卷18，農業出版社，1963年，第349頁。

⑧徐光啟：《農政全書》卷16，上海古籍出版社，1979年，第400~406頁。

④轉引自宋湛慶，中國古代農田水利建設的巨大成就和特點，中國傳統農業與現代農業，中國農業科技出版社，1986年，第223頁。

二社會進步與水利發展的相互影響

(一)社會發展需要水利

春秋時期齊國大政治家管仲(?—前645)對于治國必先治理自然災害有一段精辟的論述。他說：“善為國者，必先除其五害。”何謂五害?“水一害也，旱一害也，風霧雹霜一害也，厲(疾病)一害也，蟲一害也。……五害之屬，水最為大”①。可見水旱災害自古以來就是對人們生產和生活威脅最大的災種。怎樣減輕水旱災害呢?古代有許多應對辦法，例如儲備。由于災害的發生難以逆料，“天有四殃，水旱饑荒。其至無時，非務積聚，何以備之?”②一般備荒要有三年的儲備糧，所以說：“國無三年之食者，國非其國也。……此之謂國備。”③又例如，使農作物品種多樣化。漢代人認為，“種谷必雜五種，以備災害”④。這是由于不同品種作物生長季節不同，耐水旱能力也不同，而水旱多為季節性災害。雜種五谷可以做到這種作物不收，收其他作物；這季不收，收下季，以減輕災害對社會的損害。當然，抗御水旱災害的積極辦法首先是興修水利。所以管子說：“除五害之說，以水為始。請為置水官，令習水者為吏……”⑤也就是說，要在中央政府內設置專管水利的官員，令熟悉治水業務的人來擔當，并且要配備一些技術人員(“都匠水工”)具體組織和指導施工等等。可見，在古代，由于農業是最主要的經濟部門，在中國的氣候條件下，發展水利成為社會穩定和經濟發展的必要條件。

(二)水利促進社會進步和經濟發展

水利建設對社會的政治和經濟的相互作用是顯著的。一方面，水利作為生產力的一個組成部分直接作用于社會，促進社會的變革；另一方面，社會制度的變革又反過來影響水利事業的發展。

在中國，有文字記載以來的第一件重大歷史事件是大禹治水。那時社會已進入原始公社末期’主要經濟形式由狩獵、畜牧向農耕過渡，農業已進入鋤耕階段，因此，人們的生產和生活必然由丘陵向平原轉移。而在黃河等大江大河下游平原生產和生活首先遇到的是洪水的威脅’在一次范圍廣大的洪水之后，發生了可歌可泣的史詩一一大禹治水。大禹治水是社會發展的需要。同時，由于治水是各部族大規模的集體行動，禹由于指揮成功，使他具有極高的威望和權力，在當時生產力發展和階級分化的基礎上，禪讓制遂轉變為世襲制，禹的兒子啟建立了我國第一個奴隸制王朝。治水活動在這次社會變革中，起著某種催化劑的作用⑥。

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①《管子·度地》，諸子集成本。中華書局，1986年。以下征引諸子語錄均用此版本，不另加注版本．

②《逸周書·文傳解第二十五》卷3，叢書集成本。

③《墨子閑詁·七患》，諸子集成本．類似的說法還見于《春秋穀梁傳·莊公二十八年》、《淮南子·主術訓》等文獻。

④《漢書·食貨志》卷24上，上海古籍出版社，1986年．

⑤同①。

⑥周魁一，先秦傳說中的大禹治水及其含義的初步解釋，武漢水利電力學院學報．1978年。3—4期．

水利發展受社會制度的推動或制約也是顯而易見的。在由奴隸社會到封建社會的歷史大變革中，由于生產關系的改變，極大地解放了生產力，春秋戰國期間的水利建設和水利科學技術水平都獲得了突飛猛進的發展。而秦漢大一統帝國形成后，進一步促進了水利，特別是工程規模巨大，涉及更大范圍的治河工程和運河建設的發展，并在其后較長時期內保持著這種勢頭。不過，到了封建社會后期，政治失去活力，小農經濟的自給自足妨礙了水利的進步。例如，清代乾隆年間錢泳在分析水轉筒車難以推廣的原因時說：“一(水)車需費百余金，一壞即不能用。余謂農家貧者居多，分毫計算，豈能辦此。”①也就是說，自給自足的小農經濟已經走到了盡頭，缺乏改革和進取，很難提出超出維持基本生活需要的要求，水利發展受到制約。經濟的發展對水利的依賴尤其顯著。隋煬帝開國之初就征發勞役二三百萬興修通濟渠和永濟渠，完成了全國航運網的貫通。開河勞動是極其艱苦和殘酷的。隋煬帝開河的主觀動力也曾一再引起討論和爭議，但一般對興建大運河的實際效果卻認識一致，杜佑(735—812)說：“自是天下利于轉輸”，“運漕商旅，往來不絕”②，是客觀的評價。與隋代情況相類似，元代開國之初，政治中心在北方而經濟重心在南方的形勢，更迫使它必須盡快興修南北大運河，以溝通南北聯系，穩定政治和發展經濟。

農田水利的規模一般比防洪和航運為小，常有地區性的進展，并能取得更快的社會效果。例如，即使在分裂時期，地方割據政權為了自身的穩定和發展，也不能對關乎百姓生活和國力增長的農田灌溉事業掉以輕心。在戰國時期，秦代為保證統一戰爭的勝利而于公元前246年興建的鄭國渠起到了“于是，關中為沃野，無兇年。秦以富強，卒并諸侯”③的作用，成為膾炙人口的故事。三國時，魏、蜀、吳各自在自己的領地上經營，以為兼并戰爭的資本，其中魏國鄧艾在淮河南北發展灌溉屯田，不多幾年就取得相當的成績，“大治諸陂于潁南、潁北，穿渠三百余里，溉田二萬頃，淮南、淮北皆相連接。……每東南有事，大軍出征，泛舟而下，達于江淮，資食有儲而無水害”④。唐末五代也是分裂時期，吳越國盤踞太湖流域一帶，為了站穩腳跟，“嘗置都水營田使以主水事。募卒為都，號曰撩淺。蓋當是時方欲富境御敵，必以是為先務”⑤。進一步奠定了太湖地區農業和地區經濟在全國的領先地位。甚至某任清明有為的地方官，也能領導當地群眾，通過興建農田水利工程，使當地經濟面貌和社會秩序煥然一新。據《宋史·食貨志》記載，北宋唐州(今河南唐河縣)曾因經濟落后，許多居民或外遷或遁入山野與朝廷對抗，社會秩序混亂。曾有人建議撤消這個州的建制。嘉祐中(1056—1063)太守趙尚寬領導群眾奮發圖強。他們首先從水利人手，遵從西漢召信臣的做法，“引水溉田凡數萬頃，變磽瘠為膏腴”，又向農民借貸耕牛和農具、種子等，只一年多時間，流民返鄉和淮南、湖北內遷居民達2000多戶。⑥趙尚寬也因此受到嘉獎。農田水利與地區經濟的密切關系，由此可見一斑。

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①清·錢泳：《履園叢話》卷3，筆記小說大觀第25冊，江蘇廣陵古籍刻印社，1984年．

②杜佑：《通典》卷l0、卷177．

③《史記·河渠書》卷29。

④《晉書·食貨志》卷26．

⑤宋·朱長文：《吳郡圖經續記》，卷下，江蘇古籍出版社，1986年．

⑥引自中華書局二十四史標點本。開明書局二十五史本二千作二十，誤。

(三)水利管理在水利發展中的重要地位

正因為水利與社會政治經濟有密切的聯系，并且水利工程一般規模較大，涉及不同行政區劃，更加需要政府出面來統一規劃、組織和管理。所以自有文字記載以來歷代政府都把水利管理作為政府的重要職能，并設置專門的機構來統一管理。在中國最古老的歷史典籍中，就有水利機構的記載。《尚書》記載“禹作司空”，“平水土”①。《茍子·王制》記載司空的具體職責有：“修堤渠，通溝澮，行水澇，安水藏，以時決塞。歲雖兇敗水旱，使民有所耘艾，司空之事也。”即管理防洪、除澇、蓄水、灌溉等水利工作是司空的職責。

水利機構的設置，實在是抗御水旱災害和發展生產的必要條件。這種情況不僅限于中國，古代文明起源較早的亞洲各國，都把水利管理作為政府的主要職能。1853年馬克思在《不列顛在印度的統治》②一文中就曾指出：“氣候和土地條件……使利用渠道和水利工程的人工灌溉設施成了東方農業的基礎。……在亞洲各國經常可以看到，農業在某一個政府統治下衰落下去，而在另一個政府統治下又復興起來。收成的好壞在那里決定于政府的好壞，正像在歐洲決定于天氣的好壞一樣。”他在這里所說的亞洲，具體指的是古代的印度、美索不達米亞、波斯等國。也包括非洲的埃及。

中國的水利管理隨著社會需要的發展在逐步加強，除中央政府中有專管部門外，地方政府也兼管水利，重要灌區還有專門官員負責監督。水利部門所轄治河、航運、灌溉等主要方面的管理逐步分工。唐宋以后，中央政府一般只負責治河、航運建設和管理，農田水利則主要由地方政府甚至由灌區管理機構自行負責。水利管理中，除行政管理之外，古代也重視制定專門法規，唐代《水部式》是現存最早的全國性水利管理法規。后代治河、航運又進一步單獨制定相應管理條例。灌區的管理章程一般由民間依據歷史習慣制定。水利法規和行政管理的完善，是中國水利持續發展的重要保證，也是中國水利的突出優點。而中亞地區許多古文明發祥地，之所以日后水利荒廢，以至耕地沙漠化，管理松弛是否是原因之一?這個牽涉環境演變的問題，仍是目前許多學者感興趣的研究課題。

三科技和文化進步與水利發展

(一)水利與科技進步

人類的歷史是從制造工具開始的，水利建設的規模和類型也首先決定于生產工具和材料。但在170萬年前形成人類(云南元謀人化石距今170萬年)以后，直到距今約l萬年前，人類才進入新石器時代，并出現了農業和畜牧業，水利也才有了原始的規模。最初的水利工程大約是池塘和井，據考古發現，中國最早的井大約距今5600年左右，③那是汲取生活用水的。進入原始公社末期開始使用銅器。出現了大禹治水那樣大規模的水利施工。使用簡陋的工具完成了艱巨的治水任務，不能不使后人景仰。至商代中晚期和周代，青銅冶鑄技術達到成熟階段。青銅工具普遍使用，促進農業和水利的發展。那時已開始用井水灌溉，并使用桔槔提取井水。井的襯砌質量也由木圈進步到瓦圈。《管子·乘馬》還記載有依據地下水埋藏深度和相應的抗旱能力，把農田分作幾類，并據以征收相應的賦稅，可見井水灌溉已較普遍。此外，地面溝洫灌溉和排水也已開始普及。《周禮·考工記》中記述有相應于井田制的溝洫灌排系統。《周禮·職方氏》還對分布九州的適宜灌溉的地表水資源有系統的介紹。

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①《尚書·舜典》，四部叢刊本。

②馬克思恩格斯選集，第二卷，人民出版社，1972年，第64~65頁。

③20世紀70年代在浙江余姚縣河姆渡文化遺址發掘中，在第二文化層發現一口生活用水井。第二文化層距今約5600年。參見梅福根、吳五賢《七千年前的奇跡一一我國河姆渡古遺址》，上海科學技術出版社。1982年，第6頁。

春秋戰國時期是我國歷史上由奴隸制社會向封建制過渡的大變革時期，生產力得到迅速發展。這首先是基于鐵工具的出現和應用。特別是戰國時期生鐵柔化等技術的發明，比歐美各國約早2000年以上。①它使我國鋼鐵產量和質量都大大超過其他文明古國，也使生鐵廣泛用作生產工具成為可能，這或許是我國先于其他文明古國進入封建社會的重要原因之一。鐵工具的使用，使大面積的開墾荒地和從事農業生產成為可能，也為興建大規模的水利工程提供了重要的條件，我國水利建設進入到一個新的歷史階段。在今安徽壽縣的芍陂、河北臨漳縣的漳水十二渠等大型灌溉工程；溝通長江和淮河的邗溝和溝通淮河和黃河的鴻溝等大型運河；黃河大堤等防洪工程；以及至今讓我們引以自豪的秦代三大水利工程一一都江堰、鄭國渠和靈渠都是這一時期的杰作。

水利的發展基于科技進步的背景，而大規模的水利工程建設又反過來推動了科學技術的進步。

為了達到自流引水和排水的目的，必須進行地形測量。相傳大禹治水的時候已經開始應用原始測量技術，即所謂“左準繩，右規矩”，“行山表木，定高山大川”②，并由此推動了數學的進步。相傳勾股定理就是在大禹治水過程中發現的。③而從《春秋左傳》中記載的宣公十一年(前598)和昭公三十二年(前510)的兩個修建城池的事例，可以看出當時對城墻和塹壕的土方量，所需人工和材料，勞工往返里程和所吃的糧食都有準確的計算。工程進展順利，反映出當時數學計算已有較高水平。至于水利科學的產生，生產的需要更是直接的巨大動力。《管子·度地》是戰國時期水利科學的代表作。其中記載了明渠水流坡降的計算方法，有壓管道輸水的基本原理，水躍消能的直觀描述等水力學知識；最佳施工季節和土壤含水量掌握等土力學知識；堤防橫斷面設計和滯洪區設置；水利施工組織和工具配備等。其中的流體力學知識處于當時世界領先水平。此外，與農田水利有關的節氣和物候知識也有系統地歸納。二十四節氣中有關降水的就有雨水、谷雨、小雪、大雪以及白露、寒露、霜降等節氣，而反映物候的驚蟄、清明、小滿、芒種等，也表明了作物生長期和需水狀況。

(二)水利與思想文化

科學技術的進步還與思想和學術氣氛有關。春秋戰國時期，伴隨著封建制的蓬勃興起，形成了新興地主階級自由討論的學術風氣，諸子蜂起，百家爭鳴，為科學技術的發展，無疑創造了良好的環境。這類似于文藝復興時期新興資產階級的思想解放運動對于科學的促進。同時，科技進步反過來又促進了思想解放。例如，在奴隸社會古人對于水旱災害的控制能力較低，把水旱的自然現象看作人力無法抗拒的天的意志。當干旱嚴重威脅到來的時候，不得不企求上蒼的保佑。這種迷信的儀式叫作“雩”，“雩”禮還作為國家祭祀活動的一種，規定在國家典禮的《周禮》中。到了戰國時期，水利工程大量興建，人們抗御水旱災害的能力提高了，對水旱災害的認識也發生了變化。荀子(前313—前238)就曾一針見血的揭穿雩禮的虛偽，直截了當地指出“雩而雨何也?無何也，猶不雩而雨也”④，既然求雨無益，為什么

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①杜石然等，中國科學技術史稿，科學出版社，1982年，第91頁。

②《史記·夏本紀》卷二。

③西漢時期的天文著作《周髀》認為數學起源于大禹時代，三國吳人趙君卿注解說：“禹治洪水，決流江河，望山川之形，定高下之勢，……乃勾股之所由生也。”參見錢寶琮校點，《算經十書》，中華書局，1963年，第14頁。

④《荀子·天論》，諸子集成本。

還要行此大禮呢?他認為那是政治家為粉飾自己統治的缺陷而杜撰出一個超自然力的神，以欺騙百姓。并進而歸納出著名的唯物主義命題：“從天而頌之，孰與制天命而用之；望時而待之，孰與應時而使之。”①他對人類征服自然的偉力的贊頌是難能可貴的。晉代的傅玄(217—278)進一步表述了水利在人與自然關系中的作用。他說：“陸田者，命懸于天。人力雖修，茍水旱不時，則一年功棄矣。(水)田制之由人。人力茍修，則地利可盡。天時不如地利，地利不如人事。”②。這里所說的水田，泛指有灌溉效益的耕地。傅玄關于“天時不如地利，地利不如人事”的唯物主義觀點，不能不認為是水利改造自然的實踐在人們思想中的正確反映。

對于先圣，古人有另外一種迷信。例如把大禹治水時因時制宜采用的疏導的方法，后人多視為經典和不可逾越的教條。戰國時代的慎子公然對這種迷信提出批評說：“法非從天下，非從地出，發于人間，合乎人心而已。治水者茨防決塞，九州四海相似如一。學之于水，不學之于禹也。”③痛快淋漓地指出，遵從水的自然規律和社會需求是治水的惟一法則。時代進步了，治水方法應該相應改變，不必拘泥先圣當年合理而現在過時的治水辦法。當然，唯物主義與唯心主義的斗爭并未就此完結，在整個封建時代，反映在治水領域里，唯物論與唯心論的斗爭持續不斷。

(三)中外水利科技的獨立發明與相互借鑒

李約瑟(1900—1995)在其名著《中國科學技術史》中寫道：“科學技術發展的同時性有時使人很為難。某些概念、某些學科和某些復雜的發明，有一種使人難以理解的習性，即它們的出現(甚或消失)在舊大陸的兩端幾乎是同時的。”④他所舉出的實例是希臘文化和中國文化中同時出現的齒輪和在公元前后在小亞細亞北部沿海和中國大約同時出現的水輪等發明。科學技術進步的動力往往源于生產的實際需要，但獨立的抽象思維和縝密的科學推理，無疑也是科學發明的重要源泉。確實，中國和歐洲某些科學發現的同時性是大量的、令人費解的，甚至某些自然現象的解釋也是那樣的不謀而合。例如，東漢時王充(27—97)在解釋日月與地球作相對運動，表現為東出而西沒時，以轉動的石磨上爬行的螞蟻來比喻。⑤而在大約同時的古羅馬《建筑十書》中，對于天象的解釋也采用了幾乎完全相同的比喻。⑥又如勾股定理的發明也大體是同時的。西方最早提出直角三角形三邊比的特例，即3：4：5的人是古希臘的畢達哥拉斯(約前584—前496)。維特魯威在《建筑十書》中記載了這一發現。⑦

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①《荀子·天論》，諸子集成本。

②宋·《太平御覽》卷82l引《傅子》其中佚失的水字，據唐·馬總，《意林》卷五，四部備要本，引《傅子》文補充。

⑧《慎子》，諸子集成本。

④李約瑟，中國科學技術史第一卷，《總論》第二分冊(中譯本)，科學出版社，1975年，第524—525頁．

⑤漢·王充：《論衡》，《說日篇》，諸子集成本，中華書局，第110~111頁。類似的比喻會更早一些，因此《晉書·天文志》在用同樣的蟻行磨上的比喻解釋天象時，沒有以王充為依據，而是舉出更早一些時候的周髀算學家的認識，“譬之于蟻行磨石之上，磨左旋而蟻右去，磨疾而蟻遲，故不得不隨磨以左回焉”。

⑥維特魯威著，高履泰譯，建筑十書，中國建筑工業出版社，1986年，第205頁。維特魯威在這里也以放在制造陶器的轉輪上的螞蟻運動為比喻，“盡管螞蟻對轆轤(轉輪)的旋轉是反向的，但必然會完成所要走的道路。而且靠近中心的螞蟻當然很快地走完一周。在轆轤端部的圓周上行進的螞蟻，盡管以同樣的速度前進，可是由于圓周較大，完成它們的運行就要遲緩得多。”

⑦維特魯威著，高履泰譯，建筑十書。中國建筑工業出版社，1986年，第198頁。

而我國最早記載勾股定理的是西漢時期的數學著作《周髀》，約當公元前100年前后。“但勾三、股四、弦五這個特殊例子的發現，可能是很早的”①。可以認為，中西方發現大約也是同時的。

在水利學方面也有中西方同時發現的事實，熟知的例子就是坎兒井。在波斯，“這種灌溉系統可以追溯到公元前146年以前”②。而中國，《史記·河渠書》記載類似的施工技術在漢武帝元狩至元鼎年間(前120—前110)在引洛水灌溉的龍首渠上已經應用。《漢書·西域傳》記載這一引地下水出流的水利工程在半個世紀后(神爵元年，前61)已傳至敦煌．③至于水靜力學的阿基米德原理，世界公認是古希臘科學家在公元前三世紀末年發明的。而類似的水浮力的應用實例，在中國則出現于公元前三世紀初年。至于浮力理論的定性表述在公元前四世紀已出現在《墨經》之中。④

李約瑟在研究中西方文化交流時說過如下一段話：“我們最后的結論大概是這樣：中國和它的西方鄰國以及南方鄰國之間的交往和反應，要比一向所認為的多得多。盡管如此，中國思想和文化模式的基本格調，卻保持著明顯的，從未間斷的自發性，……這種接觸從來沒有多到足以影響它所特有的文化以及科學的格調。”⑤不過，從科學技術領域來說，20世紀以來西方科學技術的傳入則幾乎完全取代了中國傳統的東西，從水利工程界來看，差不多是全盤的“西化”了。那么，有過數千年輝煌的中國傳統科學技術和科學技術思想還要不要深入研究，是不是只作為一種文化現象來研究，傳統科技在科學技術現代化進程中有沒有自己的地位，這將是本書作者在第六章中試圖回答的問題。