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李仪祉科学治水理念的江苏实践

2023-06-28李宁章鑫旖

唯实 2023年6期
关键词:水利科学工程

李宁 章鑫旖

中国素来“以农立国”,重视农田水利兴修,水利兴衰对农业、商业、城市的发展具有重要影响。近代以来,我国水患灾害频发而治水人才缺乏,经济社会发展受到极大影响。

李仪祉是我国近代著名水利科学家和教育家。年轻时受父辈先进思想熏陶,两次留德求学,胸怀振兴中华水利事业的崇高理想,1915年归国后到河海工程专门学校(1924年改名为“河海工科大学”,即今“河海大学”)任教近8年,培养了一批优秀水利人才。李仪祉在河海工程专门学校任教期间,兼带南京高等师范等学校课程,并参与了南京鼓楼公园工程建设。1922年下半年,他离开南京回到家乡陕西从事水利教育、主持水利工作,担任过黄河水利委员会委员长、扬子江水利委员会顾问工程师、导淮委員会总工程师等职。在离开南京期间,李仪祉仍兼任河海工科大学等学校教授,将现代水利科学知识和中国传统水利技术结合起来,倡导科学治水,主持导淮工程,给江苏乃至整个中国的水利教育、水利工程建设留下了宝贵财富,后人颂其“功追大禹”。

一、吸收传统治水经验,

提出科学治水理念

中国治理河道的历史已有数千年,“而除后汉王景外,俱未可以言治。潘(季驯)、靳(辅)者流,亦只可言半治,此外则但知防河而已,而至如今日,则防亦未可论也”[1]642。1922年,李仪祉在河海工程专门学校任教时发表《黄河之根本治法商榷》一文,率先提出:“用古人之经验,本科学之新识。”[1]530认为以科学从事河工,一在精确测验,二在详审计划,只有“本科学之新识”才能有效治理河流。

李仪祉充分吸收了传统治水思想的成功经验,进一步提出在治水过程中兴建水库、蓄洪减沙,注重实际情形,以有效减轻河患问题。他提出治河应先体察水情,必须知道河流的水深、水面位置、水流坡度、流速及流量,此外还需观察河流各个季节与历年变化的情况和范围。在汛情期前,放空水库,利用重力势能作用冲刷水库内泥沙,可以减少水库淤积。在测量过程中,需要计算出沙量、水量,从而解决河流的河床固定问题。求水量需要知道流速、水位和河床断面,求流速需要知道水深、流坡、水位、断面,而上述数据可以通过直接测绘或计算得到。他大量参考河防著作与相关材料,取其精华,去其糟粕,对历史上著名人物关于治水的论述、著作以及较为经典的水利工程和工程设施,认真剖析,反复推敲;对历史上江河治理思想有争论的焦点问题,都通过实地勘察和测算、进行模型试验来对比研究,最终求得科学答案。

科学治水需要因地制宜,并使用合理的技术。治水之前,要依赖先进的测量仪器;治水过程中,要依赖加固堤岸的技术支持。在测量仪器的选择上,以前根据水的深浅程度,常用的工具为杆和绳,水浅用杆,水深用绳,但是杆和绳都需要重复提上和投下,费时费力很不便利。而欧洲河工广泛使用电力探水器,受此启发,李仪祉在治水过程中使用此仪器测量江河数据,收效明显。为检测陕西泾河河水含沙量,他自制了一个仪器,仪器由水瓶、底板、直杆组成,底板由铅或铁制作,因比较重而更容易入水。他经常和工程技术人员一道,扛着测量标杆、仪器测量河流流量和含沙量。“淮河流域之地形水势,乃有精密之记录,实开我国科学治水之先河。”[2]李仪祉经过准确测验后,得出河域丘壑形势、气候变迁、流量增减和淤沙情况后再制定计划,以较少的人力物力治理河道,使百姓免受灾害。

在《五十年来之中国水利》一文中,李仪祉指出:“苟欲根本图治,一为实施科学的研究,二为当改变其河务组织,洗清积弊,力谋更新始可。”[1]22他也曾经恳切地对水利教员们说:“我们反对妄自尊大,封闭保守,但也不要盲目崇洋。”[3]51他在学习国外科学技术的同时提倡“科学中国化”,注重把引进的国外先进技术与中国传统水利科学熔于一炉,体现了他运用西方近代科学技术、吸收中国传统治水经验解决当前水利问题的科学治水理念。

二、参与创办河海工程专门学校,传播科学治水理念

李仪祉曾深入分析古今治河未见成效的原因:“筑堤无学理之研究,守护无完善之方法,官吏无奉公之才德耳。”[4]200治理江河,兴修水利工程,第一要务是培养专门人才,发展水利教育刻不容缓。倡导“做大事,不做大官”的李氏家训也深深影响了李仪祉。1912年国民政府教育部改革学制,增设土木工科,并自1920年开始创建“理工科国立大学”,1929—1937年也是我国水利教育稳定发展并趋于定型的时期。

1915年,李仪祉刚回国不久就接受了张謇的聘请,参与创办我国第一所高等水利学府——河海工程专门学校,并出任教务主任。学校聘请黄炎培为筹备处主任、许肇南为校主任(后改称校长),该校很多教师是从欧美著名大学学成归国的学者。

李仪祉秉持张謇的办学方针,“注重学生道德思想,以养成高尚之人格”;“注重学生身体之健康,以养成勤勉耐劳之习惯”;“教授河海工程必须之学理技术,注重实地练习,以养成切实应用之智识”[5]。学校培养模式明确,治学严谨,在强调传授基础理论和专业技术的同时,注重实验、实习和实地考察。学校从国外购进大批仪器设备、专业图书,教学水平和教学质量堪称一流。李仪祉教授的课程涵盖水工结构、道路工程、地质、力学、地理、德文、机械及水利史等,他在课堂上给学生讲解水利的科学定义、水利工程的宗旨等。水利就是水的利用,水可以浇在田地里,可以促进庄稼生长;水可以浮起货船,促进贸易往来;水轮机可以发电;而洪水和内涝则对人有害,因此需要用科学的方法来兴利除害。水利工程包括防洪、排水、灌溉、水力、水道、给水、河渠、港工八种工程。

他在给学生传授现代科学知识的同时,广泛搜集中外治河书籍、矿物标本、建筑材料,亲自动手制作各种河工模型供学生参观学习,给学生讲解现代水工学术。同时,他也对我国古代治河名人的事迹、言论以及古代劳动人民在灌溉、运渠及河工建筑物等方面的成就加以科学阐释,在对比和研究中吸取对教学有益的东西。此外,李仪祉还十分注意发挥学生的想象力,他启发学生为英语单词“reservoir”取一个双音节中文名字,一位好学的学生经过一夜辗转反侧,终于想到“水库”一词,这个词汇也一直沿用至今,这位学生就是后来被誉为“中国连拱坝之父”的汪胡桢。

李仪祉十分重视学生的日常实践,带领学生前往各大河流实地考察,到南京火车站和一些工厂参观,让学生了解现场施工情况,甚至不辞辛劳和学生一起跋山涉水。1917年华北大水灾,李仪祉花半年时间带领学生勘查海河水系,就是为了让学生了解河流千变万化的实际情况,而不是受限于固定的书本知识。为进一步开展直观教学,他提议在校内修建水工展览室,并特意在南京城内找到一位木工师傅,根据从德国带回的图纸和照片,按照一定的比例让师傅做出模型。水工展览室的内容远远超出了最初的想法,并在后来的教学中不断补充新的模型。李仪祉根据考察经过撰写的许多独具特色的水利教材和水利专著,不仅满足了教学的需要,还在社会上广为流传,如《黄河之根本治法商榷》《十五年来中国之水利》《北五省旱灾之因暨其根本求治之法》《水工学》《水工实验》《实用水力学》《森林与水工之关系》《工程家之面面观》等等。上述著作展现了西方水利科技的最新成果,填补了中文水利教材的空白,创造性地提出了“水利”“水利工程”“防等水利”等专业术语。

李仪祉还曾兼任河海工程专门学校德育部、出版部主任,对于水利教育有着丰富的教学经验和独到的学术见解,开创了我国现代水利教育的先河。他对学生说,水利事业是关系国计民生的大事,大家应该去努力奋斗,“抱人溺己溺之怀,一有所疑,必有所问”[4]119;他强调读书要为人民造福,勉励学生“要多争做小事,不要嫌小,滴水成河,星火燎原,要树雄心,立大志,科学的高峰是无止境的,要勇于攀登”。李仪祉在河海工程专门学校任教期间,培养了一大批德才兼备的水利专门人才,可谓“成材甚众”。其中,汪胡桢、黄文熙二人后来曾当选为中国科学院学部委员,是我国水利工程建设的中流砥柱,为我国现代水利事业的发展做了大量开拓性工作。

1922年,李仪祉离开南京回到家乡陕西主持水利建设,但此后多年仍然兼任河海工科大学等多所学校教授。可以说,科学治水的理念贯穿于李仪祉水利教育过程的始终。更为可贵的是,他对于科学内涵的理解并不仅限于自然科学,认为作为一个工程家对社会科学也要有一定的理解。“工程学是应用各种学科的科学”,“工程家对于他的基本科学——社会科学,亦需有相当程度的了解”,“以前的工程家,所做的不外是几个军阀或资本家牟取利益的买卖”,而现在“做一个工程家——为民众谋幸福的工程家”,对于社会科学虽然不必有精专的研究,但对于各学科的原则应当有充分的理解。认为“民生问题的解决,全凭建设事业之完成,工程家是建设新中国的灵魂,是建设新中國的导师”[3]55,并恳切地告诫青年工程家“不要脑筋里专存下工程上的算术定理”,更不要悲观失望,而应“奋勇尽智地为社会做一般事业”[1]40。李仪祉对工科学生综合素养的要求,充分体现了他作为水利教育家的科学精神、社会责任和家国情怀。

三、主持导淮工程,

实践科学治水理念

淮河古称淮水,发源于河南桐柏县西部桐柏山主峰——太白顶西北侧河谷,流域地跨河南、安徽、江苏、山东四省,后由于黄河侵夺淤塞河流水系,水旱灾害日益频繁。民国初年,孙中山就提出“修浚淮河,为中国今后之刻不容缓之问题”。1929年7月,国民政府导淮委员会成立并任命李仪祉为导淮委员会委员、总工程师兼工务处处长。导淮委员会下设工务处、财务处、总务处。除总工程师李仪祉外,还聘请了德国汉诺夫工科大学方修斯教授为顾问工程师。李仪祉欣然受命,历时一年主持编制了《导淮工程计划》。这是继张謇《江淮水利施工计划书》后中国近代水利史上第一部完整的流域规划,在淮河水利发展史上具有里程碑意义,对新中国成立后的治淮工程发挥了重要作用。

李仪祉主张综合治理、统筹兼顾,他主持制定的全面导淮计划,对导淮目的、排洪工程、航运工程、灌溉工程都做了具体规划。他非常注重水利科学研究的基础工作,对河湖地形测量、闸坝地址地形测量、地质钻探、增设各河系水文站、建立河工试验室、进行建筑材料试验、开展河流糙率观测等都做了具体计划。李仪祉花费一年时间才开始拟定技术报告第一期,并附以各种图表和佐证数据。

李仪祉认为,治理淮河洪水宜江海分疏,入江为主,入海为辅,并据此提出“三分入海,七分入江”的战略。他提出:要利用洪泽湖做一个拦洪的机关,使淮河洪水在洪泽湖停蓄一部分,然后有节制地分两路泄洪;开拓入江及入海两条洪道;要保持及扩充农田灌溉的利益;为改良运河的航路,要将运河完全渠化。导淮委员会经过实地考察,在详细研究淮河入海线路的基础上拟定了7项入海水道计划,经过比较后确定“由张福河废黄河至套子口入海”的水道路线,与张謇选择已废黄河作为入海水道的理由相似,废黄河旧堤是最安全的保障,还可以减少征用土地的困难及费用。李仪祉主持的导淮工程,借鉴前贤之方略,应用西方现代水利科学,更加注重方案的技术经济比较和效益分析,将淮河治理落到实处。他提倡的综合治理理念、着眼全流域的治江纳洪思想等,为后人治淮留下了科学依据和宝贵经验。跟随他参加导淮工程的部分水利专家,后来又积极投入新中国的治淮事业中。李仪祉倡导的科学治水理念及其在水利教育领域、水利工程建设中的成功实践,为后来的水利专家们树立了榜样。直到弥留之际,他仍期望“后起同人”,“对于江河治导本余之夙志,继续致力以科学方法,逐步探讨其他防灾、航运及水电……其未尽及尚未着手之水利工程,应竭尽人力、财力,以求短期内逐渐完成”。

1938年3月,李仪祉抱病辞世。国民政府颁发特令褒扬,称赞他:“德器深纯,精研水利。早岁倡办河海工程学校,成材甚众。近来开渠、浚河、导淮、治运等工事尤瘁心力,绩效懋著。”《大公报》评论:“李先生不但是水利专家,而且是人格高洁的模范学者。一生勤学治事,燃烧着爱国爱民的热情。”他的学生更是尊他为“社会的楷模、人类的贤哲、中华民族的珍宝”。李仪祉身上严谨的科学精神、爱国悯人的情怀、强烈的担当意识,都值得后人无限敬仰。正如原水利电力部部长钱正英在纪念李仪祉诞辰100周年大会上所说:“像李先生这样对我国水利问题探讨研究之深,涉及范围之广,在近代还是少见的”。

参考文献:

[1]李晑.李仪祉全集:上[M].西安:西北大学出版社,2022.

[2]郑肇经.中国水利史[M].北京:商务印书馆,1939:162.

[3]李正义.李仪祉传[M].西安:陕西人民出版社,1999.

[4]中国水利学会.李仪祉纪念文集[M].郑州:黄河水利出版社,2002.

[5]李明勋,尤世玮.张謇全集:第4卷[M].上海:上海辞书出版社,2012:333-334.

(作者单位:河海大学马克思主义学院)

责任编辑:刘志刚

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