唐代準確計算潮汐周期


  圖:海塘如一座座海邊長城,阻擋海潮侵襲,捍衛三角洲和濱海平原。圖為鎮塘殿古海塘

  江河湖泊孕育了華夏文明,但江河氾濫也給百姓帶來巨大災害。在中國,尤其是黃河流域,防洪治水的歷史源遠流長。

  黃河流經黃土高原,夾帶大量泥沙,容易造成淤積,引發洪澇。春秋時期,黃河下游已出現堤防,但規模不大。戰國時,堤防更加普遍,出現了所謂「巨防」和「千丈堤」。到了明清,「束水攻沙」理論的提出和應用,使堤防由消極的防洪擋水變成積極的清淤防洪工程。

  所謂「束水攻沙」,是根據底蝕的原理,築堤使水量集中、流速加快,把泥沙沖入海裡,減少沉積。明代潘季馴在長期實踐中,逐步形成「以河治河,以水攻沙」的治河方略,並設計了完善的堤防體系:「縷堤」靠近河岸,以收窄河道,促使河水沖刷河床;「遙堤」位於縷堤外稍遠處,作為第二道防線,以攔阻溢過縷堤的洪水。「束水攻沙」的核心在強調治沙,改變了歷來只重治水、不重治沙的片面傾向,不僅在當時取得突出成就,對日後的治河方針亦影響深遠,在世界水文學史上佔有重要地位。

  潮汐是一種近海岸處的海洋水文現象。由於航運、漁業、製鹽等等均需掌握潮汐時間和強度,中國古代編製了不少潮汐表。唐代(公元618-907年)竇叔蒙利用天文曆法,推算出潮汐的周期是12時25分12秒,潮汐逐日推遲50分24秒,這個數字和現時的計算結果相差很小。北宋呂昌明編製了仁宗至和三年杭州的錢塘江《四時潮候圖》,這種實測潮汐表,不僅更符合實際潮時,還記有潮高(潮的大小),實用價值更大。類似的潮汐表在歐洲要到公元13世紀才出現。

  為防止海岸崩坍和海潮內侵,古人在海濱地區修建了大規模的海塘(擋潮堤壩)。海塘的歷史至今已有兩千多年,主要分布在江蘇、浙江兩省,尤以錢塘江口北岸一帶的海塘最為險要。時至今日,海塘仍是長江三角洲經濟區的沿海屏障。

  (古代科技·十)余正