汴河水利

1072年（熙宁五年），沈括奉命治理汴河，顺便视察汴河两岸的淤田情况。

汴河在北宋时，指的是隋朝所开凿的通济渠从黄河至淮河的一段，长达千里。

北宋建都汴京，全靠汴河漕运为京城提供钱粮。

汴京位于汴河之滨，靠汴河与淮河相连，淮河又靠大运河与长江相连。这样，江南鱼米之乡的财富，便可靠水路直达汴京了。

沈括受命之后，将司天监的工作委托给卫朴，便匆匆上路了。半年多来，司天监经过沈括的整顿，已经初步走入正轨了。

金秋九月，北雁南飞。沈括率领随员从京城出发，沿着汴河向东南走去，一边走一边踏勘，一直走到汴河注入淮河的河口。

沈括望着浑浊的汴河，不由得叹道：

“治理汴河，势在必行啊！王安石的变法也刻不容缓啊！”

原来，过去大多是引湖泊和沟渠的清水入汴河，船舶可在汴河里通行无阻。一年三百六十五天，汴河里几乎总有帆影闪过。北宋开始将汴京城北的黄河引入汴河，再加上长年不加以疏浚，以致泥沙淤积，河床渐高，河道常被堵塞，影响了京城的漕运，一年之中只有二百多天可通船舶。这样，有将近一半的钱粮无法运进汴京，朝中百官和京城中的百姓无法维持正常的生活了。情况已很危急。

沈括踏勘时，发现有的河段河底已经高出堤外平地一丈二尺多。站在汴堤上俯瞰堤下的民房，就像坐落在深谷里一样。

疏浚汴河已是当务之急了。于是，宰相王安石建议神宗将沈括从司天监调出来。

北宋到沈括生活的年代，已经建立整整一个世纪了。由于土地兼并越来越严重，苛捐杂税越来越繁多，专治政治越来越腐败，社会矛盾越来越深刻，北宋政权已经出现危机了。

为了挽救国家，宋神宗于1069年（熙宁二年）任命王安石为宰相，开始推行新法，在全国范围内进行改革。王安石帮助神宗凭借手中的权力抵制兼并，兴修水利，减轻赋税，富国强兵。新法的具体内容有农田水利法、青苗法、均输法、保甲法、免役法、市易法、保马法、方田法等。

汴河水利建设是农田水利法的重点项目。

沈括比王安石小十岁，两人很早就建立了友谊。沈括佩服王安石的才气和政见，王安石也佩服沈括的渊博和能力。因此，王安石建议神宗将汴河水利建设的重担交给了沈括。

从此，沈括和王安石在变法运动中开始并肩战斗了。沈括一直支持王安石，始终不渝。

站在汴河的尽头，沈括心里琢磨着治水的步骤。

这时，一个随员走到沈括面前，请示道：

“提举大人，如今已到汴河尽头，是否可以返回汴京了？”

沈括想了一下，命令说：

“先在这里住下吧，等明天开过会再说。”

这时，沈括已由中书省的刑房检束正官调任治汴总指挥——提举大人了。

第二天，沈括如今随员在汴河入淮处——泗州（今江苏盱眙）开了一次治水会议。

会上，沈括说：

“从汴京上善门到这里，已测得是八百四十里一百三十步。为了给治汴做好准备，下一个步骤必须测出汴河从上善门到这里的落差。诸位还要辛苦了。”

一个随员站起来说：

“下官愿追随大人，不辞辛苦，将汴河治好！”

另一人随员接着说：

“水平、望尺和干尺都已准备好了，立刻可以投入实测。”

沈括摇了摇头，说道：

“不能用水平、望尺和干尺，那样会有很大误差的。”

水平、望尺和干尺相当于现在的水准仪、觇标和标尺，是测量地势高低的必备仪器，随员们听沈括说不用这些仪器，心中茫然不解，都瞪大了眼睛望着沈括。

沈括见随员们这副表情，便说出了自己的想法：

“可用分层筑堰的方法测量汴河的落差。这样才能获得准确的数据。”

一个随员问道：

“如何分层筑堰呢？下官从未听说过，请大人明示！”

沈括解释道：

“汴河堤外的小沟，从上善门一直延伸到这里。这种小沟原是开挖通济时筑堤取土形成的。我们可以利用这种小沟分层筑堰。”

沈括说到这里，望了望随员，见他们都在聚精会神地听着，便接着解释说：

“我们先指导民工，将小沟全部挖通，挖成一个与汴河平行的小河道，然后向小沟里面灌水，让水积聚在小沟的最低处，也就是我们现在所在的地方。当水面平衡时，小沟上游地势较高的地方就会干涸。我们在干涸的地方筑一道横截小沟的堤堰，然后再往堤堰上面那一段小沟里灌水，一直灌到水面与堤面的高度一致为止，然后再在上游的浅涸处筑堰横截小沟……这样不断地反复筑堰，一直筑到上善门附近。然后，将各堰的高度相加，从上善门到这里的汴河落差就计算出来了。”

随员们都是懂水利的，听沈括这么一说，无不恍然大悟，齐声赞道：

“大人高见，我等不及啊！”

这种分层筑堰法是沈括的创举，在世界水利史上，以前从未有过。但沈括仍然笑了笑，谦逊地说：

“诸位谬奖了。诸位有什么高明的见解，不妨说出来。”

随员们说：

“就这么办吧。没有比这更好的法子了。分层筑堰所测得的数据，绝不会有差的。大人，就动手干吧！”

沈括又补充了一句：

“为了使小沟中的水能在最低处积聚起来，第一道堤堰应该筑在小沟入淮处。”

随员们齐声说：

“大人说得对！”

于是，分层筑堰开始了。沈括就这样巧妙地运用了大自然的“水平尺”，测得汴河从京城到入淮处的落差是十九丈四尺八寸六分。

沈括回到汴京，向宋神宗汇报了测量的结果，神宗很满意。

这次测量，对于疏通汴河和开凿汴洛运河创造了方便条件。由于需要开山凿岭，七年之后工程才全部完成。那时，黄河入汴的水口被堵住了，清清的洛水注入了汴河，汴河上一年四季船舶畅通无阻。

沈括对汴河水利工程做出了巨大贡献。

再说神宗听沈括汇报完了测量情况，又问道：

“淤田到底是有利还是有弊？”

沈括回答说：

“当然是有利了。”

原来，王安石变法的第二年，就开始推行淤田法了。其方法是将河底下沉积的淤泥，利用伏秋两季大汛期决堤放水的办法，冲到两岸的盐卤地上，借以改良土质，增加粮食产量。王安石首先在汴河两岸试行了淤田法。两年来，反对变法的守旧派不停地叫喊“淤田无益，其薄如饼”，“妄兴水利，劳民伤财”，“多侵民田屋宇”，“横贫生民臂血”。因此，在朝廷上，失于淤田利弊的辩论，相当激烈。事实究竟如何，有待于沈括视汴察河的两岸的淤田后所得出的结论。

沈括对神宗说：

“过去的盐卤地根本不能耕种，改成淤田后，去年小麦都获得了丰收。”

沈括的话被神宗和王安石引为论据，驳斥了守旧派的谰言。于是，淤田法被广泛地推行了。五年后，汴京附近建造淤田九千多顷，多打了千万石粮食。

回府后，沈括把分层筑堰法和淤田法都记了下来。多年后，他又把这两种方法都收进了《梦溪笔谈》。

沈括相信，这些对子孙后代都是有好处的，会造福于百姓的。

沈括想得很远很远。