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套在方木墙顶端的里面。木排又站直了，而且再也不向里倾斜了。
这方法现在看来简单不过了，但简单并不一定不科学。尤其是在七千多
年前，人们能想出这个主意，不能不说是一项重大的发明创造。直到现在，
有些地区打井，还采用这种方法。
都江堰
你如果有机会，一定到四川省灌县的都江堰去看看，你会被它的磅礴
（páng bó）气势所震撼，你会为它的庞大工程所震惊，你会为它的科学设计
所吸引。你想象不出，两千多年前的古人，怎么能有这样的胆量、这样的技
术，建造出这样的大型水利工程。
都江堰位于岷江中游，它是公元前 250 年左右，由蜀郡守李冰率百姓修
筑的。
公元前 250 年以前，四川成都灌县一带，几乎年年都要发大水。可苦了
岷江两岸的百姓。种下的庄稼年年歉收，他们只好背井离乡，四处逃荒要饭。
李冰担任蜀郡太守后，决心治水除害，为岷江两岸的百姓造福。他同儿子二
郎一道，沿江勘察。
在玉垒山，李冰发现，岷江水流到这里就被挡住了去路。山的东边，水
流不过去，无水灌溉；山的西面，为山所阻，水流不畅，又造成洪涝灾害。
李冰对二郎说：“应该将这玉垒山打开个缺口，让水流过去，这样，不仅山
东面的田地可以得到灌溉，山西面的江水也可以顺畅地排出，从而避免旱灾
的发生、洪涝的祸患。”
新凿开的玉垒山口，很像一个瓶口，人们为它取名“宝瓶口”，而被分
开的玉垒山的末端，则像一个大石堆，人们便称它为“离堆”。
“宝瓶口”的开凿，使玉垒山西的江水，朝东南流泄了一部分。但由于
流量有限，山东面的旱地还是得不到全面浇灌。而一遇洪峰到来之际，山西
面的洪涝灾害还会不断发生。为了解决这一问题，李冰决定采取中流作堰的
方法，来控制水势，排泄洪水。所谓中流作堰，就是在“宝瓶口”上游不远
处的江心，筑一道分水堰，使江水在这里分为两股，以达到分洪的目的。
这分水堰的前端尖尖地伸进波涛汹涌的岷江中，远远望去，活像个大鱼
嘴，因而，人们便称它为“鱼嘴分水堰”。
鱼嘴分水堰建成后，岷江的水一流到灌县附近，便一分为二：东边流入
宝瓶口的水汉称为“内江”，是灌溉渠道；西边的水流称“外江”，为岷江
正流。
为了进一步控制宝瓶口的内江水量，防止江水横决，李冰又带领民工们
在鱼嘴分水堰的尾部，修筑了一个溢洪排沙的低堰，名为“飞沙堰”。飞沙
堰也用竹笼装卵石堆筑，堰顶做到适宜的高度。当枯水季节，它挡水进入宝
瓶口，灌溉良田；当洪水期间，过量的江水会漫过它的顶部，流入外江，以
保障内江灌区免遭水淹。同时，由于漫过飞沙堰流入外江的水流的旋涡作用，
还有效地减少了泥沙在宝瓶口前后的积淀。
为了测知内江的进水流量，李冰还在内江引水口立了 3 个石人，作为观
测水位的标尺，规定水位“竭不至足，盛不没肩”。意思是，水位最低时，
不能低于脚面；水位最高时，不能没过肩头。
都江堰水利工程的建成，不仅解除了岷江的水患，还使成都平原数万亩
良田得到了灌溉，成了“水旱从人，不知饥馑”的“天府之国”。
李冰父子为成都百姓做出了巨大的贡献，而成都的百姓也没有忘记他们
的功绩。人们尊称李冰为“川祖”，并把他们父子奉之为神。
最早的轮船
轮船，是中国人发明的。它以轮带桨驱动船行。
我国最早制造轮船的，是唐朝的李皋（733～792）。他从车轮得到启发，
造船时，不用风帆，也不使用桨橹，却在船舷两旁各装一个车轮。每个车轮
有 8 个叶桨片，轮与轴连，轴上装踏脚板。航行时，水手像踏水车一样，用
力踩踏。轴转轮动，“以轮拨水”，好像无数支桨在持续不断地划动。随着
车轮的旋转，船便如离弦的箭，破浪而去，而在西方，直到 15 世纪，才有这
种形式的船出现。很显然，比中国晚了 700 多年。
李皋之后，宋朝的大将李纲，也曾效法他，在湖南省长沙造了一些轮船。
只是到了杨么时，轮船的建造技术和规模，才达到了鼎盛阶段。
公元 1130 年，钟相、杨么因为不堪忍受南宋封建王朝的残酷压迫，在洞
庭湖畔率领农民举起了起义的大旗。杨么是一个具有战略眼光的起义军将
领，一次战斗中，起义军俘虏了当时为朝廷效力的造船高手高宣，杨么把高
宣当作贵宾看待，并请高宣帮起义军造一种新船，高宣设计的这种轮船不用
篷帆和桨橹，只在船舷两旁安装对称的车轮，让水手用脚踩踏，用车轮来替
代桨橹。
大的战船装有 24 个车轮，船长二三十丈，甲板上建有三层楼，底层是水
手们踩踏车轮的工作间；中间一层是箭楼，为射手们的射击场所：最上一层
则是战士们投掷石块、鱼叉、铙钩、木老鸹等战斗武器的岗位。
有了这先进的战船，杨么队伍的军事实力更强了。他率领着起义军，焚
烧官府，镇压豪绅，扫荡恶势力，以不可阻挡的气势，直逼南宋王朝。
最早的海陆变迁理论
大家知道，北宋著名科学家沈括所撰写的《梦溪笔谈》，是一部集前人
和他本人科学业绩之大成的辉煌巨著，被人誉为“中国科学史上的坐标”。
在这个“坐标”上，沈括不仅标示着天文、历法、物理、化学、数学、生物
等方方面面的科学成就，还镌刻有地理学领域的卓越贡献。
首先，他在世界上最早科学地论证了海陆变迁现象。关于海陆变迁，我
国的先人对此早有认识，大家熟知的“沧海桑田”一语，便是对这种现象的
生动概括。晋代的医学家、炼丹家葛洪，还在《神仙传》一书中，以神话故
事的形式，表达了这种认识。
随着人类科学的进步，社会生产力的发展，人们对海陆变迁的认识，也
有一定的深度。
白居易对沧海变桑田的过程作了合乎科学的解释：海浪对陆地泥沙的不
断冲刷，是使大海淤填成陆地的主要原因。
沈括率先对这一现象作了科学的论证，从而把海陆变迁的认识推向了一
个新的阶段。1074 年，沈括奉命到河北西路，也就是现在的河北西部、河南
北部等地区巡察。当他沿着太行山向北行走的时候，在山崖间，他常常看到
含有螺蚌壳和鸟卵形的砾石，像一条长带，横贯在石壁中间。经过观察分析，
沈括在他的《梦溪笔谈》中指出：
“由此可见，这里过去曾经是海滨。然而现在东面距海已经近千里了。
今天所称的大陆，都是淤泥沉积而成的。尧杀鲧的地方在羽山，按过去的说
法，羽山在东海中，而如今的羽山却在陆地上了。黄河、漳河、滹沱河、涿
水、桑干河等河流，都是含有大量泥沙的浑水。今天，函谷关、陕县以西的
地带，河水都在地面以下流动，河道低于地面不少于一百余尺。这些河流携
带的泥沙年年向东流，全都沉积为大陆的泥土，这是必然的道理。”
沈括的这段话，是我国古代重要的海陆变迁学说。他不仅非常正确地阐
释了华北平原形成的原因，还很科学地论证了海陆变迁现象，把古老的沧海
桑田说建立在更加科学的基础之上了。这比西方意大利人达·芬奇（1452～
1519）最早理解亚平宁山中的螺蚌壳化石为海中古生物遗迹要早 400 多年。
地震预测
有文字以来的最早地震记录，据查，是在《竹书纪年》中。该书记载了
公元前 1831 年的一次地震。《吕氏春秋》、《诗经》、《左传》等先秦古籍
中，也都保存了许多古老的地震记录。
张衡是东汉时期著名的科学家，在许多领域都有卓越的成就。他创造了
世界上第一架用水力发动的天文仪器“水运浑象”；发明了机械日历；写出
了著名的数学专著《算罔论》；制造出指南车、记里鼓车等机械。
张衡一生中就遇到过多次地震。据记载统计，从公元 92 年至 139 年间