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中国科学家发明家的故事-第2部分
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铲子等。在建筑雕刻方面，他设计过桥梁，刻制过立体石质的九洲地图。他
还发明了石磨，可以用钥匙打开的“锁”，可以借助风力飞上天而不落下的
木鸟，以及机动的木马车等。
鲁班的发明使当时和后来的工匠解除了大量原始繁重的体力劳动。尽管
有许多成就是鲁班对众多工匠发明创造的继承和改良（发展），但他在古代
土木建筑工艺方面确实不愧为杰出的大师。
虽然关于他的故事有许多是传说，但可以肯定，鲁班是我国古代一位很
了不起的工程技术专家，是我国古代实用科技方面卓越的发明家。
（李松梅）
李冰
——古代杰出的水利专家
（公元前 3～2 世纪）
我国的四川省，一向有“天府之国”的美称，这与李冰父子率领民众修
筑的伟大水利工程都江堰有着密切的关系。
治蜀必治水
两千多年前的战国时期，四川西部称为蜀国。那时水旱灾害连年发生，
旱则赤地千里，涝则一片泽国，使老百姓家无隔夜粮，身无御寒衣。公元前
316 年，日益强盛的秦国灭掉了蜀国，改为蜀郡。秦昭王在公元前约250 年
任命李冰为蜀郡守。
李冰到蜀郡后，亲眼见到当地严重的水旱灾情，又听到民众要求治水的
强烈呼声，认识到治蜀必治水。因此，李冰到任不久就着手进行大规模的治
水工作。
首先李冰带领他的儿子二郎，还邀请了几位当地有经验的农民，沿着岷
江跋山涉水进行实地考察和沿途访问。
岷江是长江上游一支较大的支流，发源于四川北部的岷山，上游沿江两
岸山高谷深，水流湍急。从高山急流而下的江水流到灌县附近，地势突然平
坦，所挟带的大量泥沙也就淤积在这里，抬高了河床，加剧了水患。特别是
在灌县城外，还有一座玉垒山，挡住了岷江水东流的去路。因此，每年当山
上积雪融化和夏秋洪水泛滥，猛涨的岷江水一出岷山就像脱了缰的野马，在
川西平原上漫无边际地奔腾咆哮，几尺高的浪头，就如张着血盆大口的巨兽，
将大片大片的庄稼吞没，将一幢幢房屋吞没，把一群群逃脱不及的人们吞没。
等大水过后，幸存下来的人们回到一片荒凉的故乡，只能挣扎着在废墟上重
建家园。可是平安的日子又能过多久呢？当第二年洪水再来的时候，又是家
破人亡，流离失所。由于岷江流域地形特殊，常常是西边涝灾，东边旱灾。
东边的地势较高，灌溉用水非常困难，竟是眼睁睁地望着地里的庄稼枯死。
这样的灾情几乎年年发生，使这里的人们生活在痛苦的深渊中。
因此，征服岷江，变水害为水利，是当时蜀郡百姓的迫切愿望。李冰父
子经过对岷江的水势和地形的勘察，弄清了水势和地势等情况，就制定了治
理岷江的宏伟规划。
开凿玉垒山
李冰经过实地考察和勘测，决定先把玉垒山凿开一个缺口，使岷江的水
分流一股到山的东边去，既可以分洪减灾，又可以引水灌田，一举两得。
凿山开始了，当地民众积极参加，很远就能听到开山人们的欢声笑语和
叮叮当当的凿石声，很是热闹。
但开工不久，一根根铁钎折断了，一个个铁锤打秃了。由于玉垒山的石
质坚硬，凿山非常困难，工程进展极其缓慢。李
冰号召大家出主意想办法。他听取并采纳了一位石匠提出的方法：先在岩石
上开一些槽，在槽中和天然的石缝里填满干草和树枝点火燃烧，然后趁热浇
泼冷水，使岩石爆裂，这样开凿就省力多了。据说当时火光映红了天空，巨
石的爆响声震憾着山河，玉垒山终于被凿开了约20 米宽的山口。山口的形状
像个瓶口，人们叫它“宝瓶口”。
在宝瓶口的右侧是玉垒山分离出来的一堆岩石，称做“离堆”。后人在
离堆北端修建了伏龙观。传说李冰父子治水，曾制服岷江孽龙，锁于离堆下
伏龙潭中，北宋初定名伏龙观。后来不断重修，自前至后逐级升高，后殿最
高处为观澜亭，登临亭上可远眺索桥、鱼嘴及西岭雪峰。大殿内有李冰石刻
雕像。现在离堆已建成了公园，到这里旅游的人络绎不绝。
玉垒山开凿成功了，人们欢欣鼓舞。等洪水到来时，成千上万的人跑到
山顶上观望，李冰也在其中。他发现宝瓶口地势高，流入宝瓶口的水量不多，
分洪的效果不理想，洪水大时西岸仍然会发生水灾。这使他很焦虑，李冰父
子再次对岷江进行详细的调查和勘测，一个宏伟的筑堰方案又制定出来了。
筑成都江堰
李冰父子制定的宏伟方案，就是要在距离玉垒山稍远的江心修筑一道分
水堰，把岷江的水在玉垒山面前分成两股，使其中的一股进入宝瓶口。
在两千多年前要在浪涛翻滚的江心筑起一道大堰来，谈何容易。开始李
冰父子带领民众用往江心抛石筑堰的办法，石头小，水一冲即走，用大石块
投入，也被冲得东摇西晃，多次试验都没有成功。李冰毫不灰心，继续寻找
新的筑堰办法，他带领儿子二郎和几个随行人员逆江而上，再次走访考察。
他在一条小溪边，发现几个洗衣妇女，为了将浅浅的溪水聚深，她们有
的把衣服放在竹篮中堵住水，有的在竹篮里放上一块竹席头，再装上石头挡
住水流，形成一个小小的“水坝”。李冰受到启发，立刻想到竹笼装鹅卵石
筑堰的方法。
李冰已经见到漫山遍野的竹子和就地可取的卵石，便马上回来发动民众
砍伐竹子，请来竹工编竹笼，开始做用竹笼装鹅卵石在江中筑堰的试验。他
发现竹笼小了是不行的，就让竹工编成长三丈直径两尺的大竹笼，装满鹅卵
石，然后一个一个地沉入江心，终于在江心筑起了一条狭长的小岛似的分水
大堰。
岷江水在这里分成两条支流。大堰西边的江水，流经原来的水道，为岷
江的本流，人们称它为外江；在大堰东边水道的水，流经宝瓶口后，再分成
许多大小沟渠、河道，组成一个纵横交错的扇形水网，灌溉成都平原的千里
农田，最后通向长江的另一条支流沱江，人们称它为内江；大堰前端伸出一
个尖头，指向岷江上游，远望好像一个大鱼头，取名叫它“鱼嘴”。大堰两
侧垒砌了大卵石护堤，靠内江的一侧称为“内金刚堤”；靠外江的一侧称为
“外金刚堤”。大堰筑成以后，从根本上消除了岷江流域的水旱灾害，这里
的人们都可以安居乐业了。李冰给大堰起名叫“都安堰”，后来改称“都江
堰”。
为了加强大堰的分洪减灾作用，李冰又指导民众在鱼嘴和离堆之间修建
了“平水槽”和“飞沙堰”。平水槽是在鱼嘴的尾部和飞沙堰之间用以调节
内、外江水量的一条水道。飞沙堰在宝瓶口对面，它是用竹笼装鹅卵石堆砌
成的低堰，堰顶比堤岸低一些，高度适宜。洪水季节内江水量过大时，过剩
的水可以漫过飞沙堰流到外江去，保障了内江灌溉区免遭水灾。
都江堰整个水利工程是由分水鱼嘴、宝瓶口和飞沙堰三个主要工程组成
的。它的规模宏大，地点适宜，布局合理，工程规划相当完善。分水鱼嘴、
飞沙堰和宝瓶口联合运用，能按着灌溉防洪的需要，分配洪水季节和枯水季
节的水流量。李冰还让石匠做石人立在内、外江的进水口中，用来观测水位，
要“水竭不至足，盛不没肩”。显然石人是起着测水标尺的作用。
按现代水利工程的原理看，飞沙堰有滚水坝的作用，宝瓶口有节制闸的
功能，成功地运用了堰流原理，控制分水流量。这是我国历史上第一次采用
中流作堰的宏伟水利工程。
深淘滩，低作堰
都江堰是把防洪与灌溉结合起来的综合性大型水利工程。李冰认为要彻
底消除岷江的水患，还必须解决泥沙沉积淤塞河床的问题。于是又制定出科
学的“深淘滩，低作堰”的岁修原则和岁修方法。人们称之为治水的三字经
或六字诀。“深淘滩”是指淘挖淤积在江底的泥沙要淘到一定的深度。为此，
李冰请石匠做石犀，埋在内、外江中，作为淘滩的深度标准，每年淘挖江底
泥沙要见到石犀为止。“低作堰”是指飞沙堰堰顶要低一些，以免泄洪不畅。
后人将这六字诀刻在为纪念李冰父子而建的二王庙的石壁上，很是醒目。
李冰还集中群众智慧，采用简便易行的用杩槎截水断流的方法，进行淘
滩和维修堰堤。杩槎是用竹索将三根大木桩绑成的三角架。把一个个杩槎排
列在江中，上面压上装满鹅卵石的竹笼，在迎水一面绑上竹席，再培上粘土
和沙石，便成了一道临时的挡水坝，挡住水流。每年从霜降水量较小的时候
开始，先在外江进水口截水断流，使外江水全部流入内江，挖出外江河道淤
积的泥沙和整修堤坝。到立春季节外江岁修完工，再将杩槎移到内江进水口，
使内江水全部流入外江，然后挖出内江和灌溉渠水道里淤积的泥沙，同时进
行平水槽和飞沙堰的维修工程。清明节前全部岁修完毕。而后便根据内江的
需水量，逐渐拆除杩槎，放水灌溉。每年的清明节都要举行隆重的放水仪式，
成千上万的人们聚集在江边观看放水的盛况，欢庆征服自然的胜利，同时也
是表达对李冰父子修堰治水巨大贡献的纪念。
“川祖”
都江堰的建成，不仅消除了岷江流域的水患，而且方便了航运。由于水
流平稳了，江上的船只可以自由航行，岷山出产的木材梓、柏和大竹就能源
源不断地运出蜀郡，促进了岷山的开发和蜀地经济的发展。特别是灌溉了成
都平原及周围14 个县的农田，面积达300 多万亩（现800 多万亩）。彻底改
变了成都平原的面貌，把原来的水旱灾区变成了“水旱从人，沃野千里”的
富饶粮仓，粮食运往全国各地。人们常说：“四川粮，天下尝”。其实，早
在李冰时蜀郡便获得了“天府之国”的美称。
李冰父子在蜀郡除兴建都江堰外，还主持疏通了沱江、洛水、青衣江，
以及修筑桥梁、开凿盐井等工程，为蜀郡人民创造了良好的生产和生活环境，
深受人民的尊敬和怀念。至今四川人民尊称李冰为“川祖”，并且在都江堰
东岸修建了一座“二王庙”。里面有李冰父子的塑像，高达数米。庙的四周
古木参天，林荫蔽日，已经成了游览避暑胜地。到过四川的人们几乎都要去
那里游览参观，缅怀李冰父子的功绩。
都江堰虽然修建于两千多年前，可是它的规划、设计和施工方法都具有
高度的科学性和创造性，在中国古代许多宏伟的水利工程中首屈一指，在世
界上也是罕见的奇迹。
由此，可以看出李冰是我国古代一位掌握了丰富的科学知识，以科学的
态度和方法，在实践中经过千辛万苦的努力而造福于人类的杰出的水利专
家。
（王惠贞）
张衡
——东汉时期著名科学家
（公元78～139）
当你走进中国的天文馆、地震馆、科技馆以至历史博物馆，都可以在展
厅的显著位置，看到一位远在1800 多年前，我国东汉时期著名科学家——张
衡的成果。他改制浑天仪，创制候风仪、地动仪，不仅是伟大的天文学家，
天才的机械制造家，而且还是才华横溢的文学家和唯物主义思想家。这位文
化巨人刻苦成才的历程和杰出的贡献，千百年来一直受到世人的敬仰。
有志人勤奋好学
张衡于公元78 年出生在河南。他的祖上是南阳著名的大族，“其先出自
张老，为晋大夫”。到他的曾祖父时期仍是个大地主。祖父张堪有很好的品
德，年轻时曾因“让先父余财数百万与兄子”，受到光武帝刘秀的嘉许。张
堪16 岁时就被推荐到当时的京城长安受业。他天资聪慧，学业出众，京城里
很多老学者都赞誉他为“圣童”。
张堪生前为官清廉，没有积蓄，他一去世，家境便很快衰落下来，到张
衡幼年时期，已相当清苦了。建初年间（公元76～84 年），南阳发生灾荒，
米价昂贵，很多人都弃家出外谋生。一些和张衡的祖父有过交情的朋友，听
说张堪去世后，家中生活很窘迫，曾“自往候视，厚赈赡之”。随着祖父早
年的朋友相继去世，张衡家境愈益贫苦。
张衡的先人去世早，失去了靠祖荫入仕的条件。张衡想要改变这种贫困
的家境，又不愿攀附权贵、打通关节去乞怜，便立志靠自己勤奋努力。他学
习特别刻苦，达到“如川之逝，不舍昼夜”的程度。
张衡天资颖慧，勤奋好学。在他上学的书馆里，尽管他年龄小，可他读
书多，成绩好，除了完成老师所教的功课外，还大量阅读课外书，少年�
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