世界水利發(fā)展史CompanyDocumentnumber:世界水利發(fā)展史CompanyDocumentnumber:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998世界水利史-正文水利事業(yè)的發(fā)展與人類(lèi)文明有著密切的關(guān)系。中國(guó)的水利事業(yè)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)（見(jiàn)）。古代的埃及、巴比倫和印度的水利事業(yè)可上溯到公元前四五千年。美洲的瑪雅文明和印加文明的水利遺跡距今也有兩三千年以上。埃及和巴比倫的水利技術(shù)以后傳播到希臘和羅馬。文藝復(fù)興以后傳遍歐美各國(guó)。公元前3世紀(jì)的對(duì)水的浮力理論，和后來(lái)文藝復(fù)興時(shí)期的對(duì)水流理論都作出了貢獻(xiàn)。1824年，英國(guó)人J.阿斯普丁發(fā)明了硅酸鹽水泥，從而帶動(dòng)了混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展，使土木工程進(jìn)入到一個(gè)新的發(fā)展階段。19世紀(jì)下半葉出現(xiàn)了鋼筋混凝土，這進(jìn)一步推動(dòng)了輕型混凝土建筑物的發(fā)展。19世紀(jì)70年代，出現(xiàn)了水電站。進(jìn)入20世紀(jì)以后，許多新興科學(xué)技術(shù)已開(kāi)始在水利工程中得到廣泛應(yīng)用。例如，利用電子計(jì)算機(jī)對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案進(jìn)行評(píng)估；用系統(tǒng)分析方法全面安排施工進(jìn)度和評(píng)價(jià)區(qū)域性水資源；利用光彈模型分析和設(shè)計(jì)水工結(jié)構(gòu)；利用、和滲灌等節(jié)省灌溉用水；利用遙感、超聲波等手段分析、鑒定大型工程的水文地質(zhì)及工程地質(zhì)情況等。在工程建設(shè)中，20世紀(jì)的水利工程越來(lái)越具有大型化、綜合化、跨流域、多目標(biāo)等特點(diǎn)。灌溉人類(lèi)很早就利用河水發(fā)展。四大文明古國(guó)都出現(xiàn)在大河流域，以灌溉為古代文明的基礎(chǔ)。一般來(lái)說(shuō)，早期的灌溉都是引洪淤灌，以后發(fā)展為引水灌溉或建造水庫(kù)、調(diào)洪灌溉。世界灌溉事業(yè)近200年來(lái)發(fā)展很快。1800年左右，全世界有灌溉面積800萬(wàn)公頃。20世紀(jì)初提高到4800萬(wàn)公頃。1949年達(dá)到9200萬(wàn)公頃，60年代末超過(guò)2億公頃。突出的節(jié)水新技術(shù)有噴灌、滴灌等。非洲尼羅河流域早在公元前4000年就利用尼羅河水位變化的規(guī)律發(fā)展洪水漫灌。公元前2300年前后在法尤姆盆地建造了美利斯水庫(kù)，通過(guò)優(yōu)素福水渠引來(lái)了尼羅河洪水，經(jīng)調(diào)蓄后用于灌溉。這種灌溉方式持續(xù)了數(shù)千年。19世紀(jì)初,埃及引種棉花和甘蔗等經(jīng)濟(jì)作物。1826年開(kāi)始改建舊的引洪漫灌系統(tǒng)，進(jìn)行常年灌溉。1902年阿斯旺壩建成以后，又由水庫(kù)引水進(jìn)行常年灌溉。1970年建成新的阿斯旺高壩，常年灌溉渠道系統(tǒng)得到進(jìn)一步的發(fā)展，使灌溉更有保證，并解決了防洪問(wèn)題，每年還可發(fā)電100億kW?h。兩河流域美索不達(dá)米亞的幼發(fā)拉底河和底格里斯河流域的灌溉也可以追溯到公元前4000年左右的巴比倫時(shí)期。由于幼發(fā)拉底河的高程普遍超過(guò)底格里斯河，因而對(duì)開(kāi)挖灌渠十分有利。最早是引洪淤灌，以后發(fā)展為坡度平緩的渠道網(wǎng)。約公元前2000年，漢穆拉比時(shí)代已有了完整的灌溉渠系。干渠用磚襯砌，用瀝青勾縫。當(dāng)時(shí)的灌溉面積達(dá)260萬(wàn)公頃以上,養(yǎng)育著1500~2000萬(wàn)人口。干渠兼有通航與防洪的作用。當(dāng)時(shí)頒布的《漢穆拉比法典》還專(zhuān)門(mén)對(duì)堤防失修、沖毀土地的責(zé)任者作出了賠償損失的具體規(guī)定。約公元前1000年興建的鈕姆盧水庫(kù)可向兩岸的渠系供水,有些渠道深達(dá)10~16m,寬達(dá)120m。公元前600-560年間，新巴比倫的空中花園采用了細(xì)密的雨滴灌溉，類(lèi)似現(xiàn)代的噴灌。灌。公元前539年，巴比倫被波斯征服，灌溉系統(tǒng)失修，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到很大影響。公元初期，波斯的薩珊王朝修四大干渠引幼發(fā)拉底河水,灌溉今伊拉克中部地區(qū)。629年，兩河流域出現(xiàn)大洪水，沖毀紐姆盧水庫(kù)，不久阿拉伯人征服兩河流域地區(qū)，著手改進(jìn)舊渠系，逐步恢復(fù)灌溉。1258年，蒙古人占據(jù)了兩河流域，灌溉系統(tǒng)遭到破壞。直至20世紀(jì)，兩河流域的灌溉才再次發(fā)展起來(lái)。至1967年兩河灌溉面積達(dá)400萬(wàn)公頃。兩河流域上游的敘利亞、土耳其等國(guó)境內(nèi)都有許多古灌區(qū)，有些至今仍在使用。亞美尼亞、伊朗等地則從公元前8世紀(jì)就以引用地下水發(fā)展灌溉的眾多聞名。伊朗境內(nèi)現(xiàn)在還有大約22000條坎兒井仍在使用。南亞印度河流域在公元前2500年左右已有引洪淤灌,但文字記載不多。公元前2千紀(jì)雅利安人入侵后，修復(fù)了古代的灌溉工程。公元前3世紀(jì)左右,印度河流域憑借灌溉已做到一年兩熟。當(dāng)時(shí)北方建有亞穆納水渠，南方則有高韋里河三角洲灌區(qū)。在中世紀(jì)的1000多年中，南亞次大陸建造了數(shù)萬(wàn)座水壩用于灌溉，其中位于博帕爾東南的一座水庫(kù)庫(kù)區(qū)面積大約達(dá)到650km2。當(dāng)17世紀(jì)英國(guó)入侵時(shí)，這兩個(gè)國(guó)家已有數(shù)千座各種類(lèi)型的水利工程遺跡。這些工程往往不斷損壞，不斷修復(fù)。19世紀(jì)前期，重建一些主要的灌區(qū)。20世紀(jì)修的最有名的灌溉工程如：1915年完成的三合渠，引杰赫勒姆河水穿過(guò)杰納布河和拉維河，是世界較早的跨流域引水工程；1932年完成的蘇庫(kù)爾閘引水工程，是當(dāng)時(shí)世界最大的有控制的引水灌溉渠系，引水1346m3/s，灌田300萬(wàn)公頃。20世紀(jì)60年代，巴基斯坦全國(guó)灌溉面積約1150萬(wàn)公頃。印度從19世紀(jì)起建有大量大型灌渠。如：改建高韋里河三角洲渠系上的古大阿尼卡特壩，可灌田44萬(wàn)公頃；1836~1866年建大渠4條，灌田約200萬(wàn)公頃，其中有當(dāng)時(shí)世界最大的引水工程戈達(dá)瓦里河三角洲渠系；以后十年中又興建大渠5條，其中有橫貫印度半島的貝里亞爾渠。20世紀(jì)經(jīng)陸續(xù)興建，至60年代末，印度灌溉面積達(dá)3800萬(wàn)公頃。錫南（今斯里蘭卡）自公元前5世紀(jì)就開(kāi)始發(fā)展灌溉。特別是公元2世紀(jì)至14世紀(jì)之間，斯里蘭卡島中部干旱地區(qū)修建了大大小小的蓄水池達(dá)1500余座，形成了許多水庫(kù)、塘堰、渠系結(jié)合的灌溉網(wǎng)。后漸衰落，19世紀(jì)以后逐漸恢復(fù)并修建新式大灌渠亞洲其他地區(qū)早在公元前1050年，柬埔寨就在吳哥窟附近修建了暹粒河灌區(qū)，并且一直使用到現(xiàn)在。日本在公元前6世紀(jì)已有水利記載,以后大量修建山塘、水庫(kù)，20世紀(jì)開(kāi)始修大型灌區(qū)，至1947年全國(guó)水澆地已占耕地面積一半以上。印度尼西亞的爪哇等島，自古引水種稻，19世紀(jì)始建新式工程，20世紀(jì)60年代灌溉面積約380萬(wàn)公頃，大量的古代工程仍在使用。蘇聯(lián)中亞阿姆河、錫爾河流域的灌溉始于公元前6世紀(jì)。8世紀(jì)中葉以后,這一帶是阿巴斯王朝的四大糧倉(cāng)之一。自1918年以后開(kāi)始興建現(xiàn)代灌溉工程。自1939年完成費(fèi)爾干納大渠,長(zhǎng)344km。二次世界大戰(zhàn)后又修長(zhǎng)1560km的卡拉庫(kù)姆渠等，建成了一些大型灌區(qū)。美洲灌溉可追溯到古老的瑪雅文明和印加文明。秘魯?shù)墓喔葰v史至少在公元前1000年就已開(kāi)始。皮斯科河谷公元前已有灌溉工程。公元1-600年間是水利工程大發(fā)展的時(shí)期，此后印加帝國(guó)統(tǒng)治的1000年，灌溉又得到進(jìn)一步發(fā)展。阿根廷于1577年興建了杜爾塞河引水工程。中美洲墨西哥等地的灌溉工程則至16-17世紀(jì)才出現(xiàn)較多的記載,到1946年灌溉面積達(dá)123萬(wàn)公頃，此后20年中修建了196座水庫(kù)和989處引水壩,1966年灌田280萬(wàn)公頃,技術(shù)上也有發(fā)展。美國(guó)自1847年開(kāi)始,迅速發(fā)展灌溉事業(yè)，技術(shù)水平也提高得很快，20世紀(jì)50-60年代大規(guī)模發(fā)展噴灌，1967年噴灌面積達(dá)300萬(wàn)公頃,總灌溉面積達(dá)1700萬(wàn)公頃。排水早期農(nóng)業(yè)是在河流沿岸發(fā)展起來(lái)的，需要排干沼澤，進(jìn)行土地墾殖。公元前5世紀(jì)中葉,希臘歷史學(xué)家希羅多德曾記載了尼羅河谷的排水工程，以后羅馬的瓦羅在《論農(nóng)業(yè)》一書(shū)中提到了修建排水工程的規(guī)范。世界上許多早期的城市都有完備的排水系統(tǒng)荷蘭的排水在世界上享有盛名，它是與聯(lián)系在一起的。公元4世紀(jì)，這一帶就開(kāi)始出現(xiàn)人工海堤。從10世紀(jì)開(kāi)始，盛行筑堤造田工程。最初在圩田內(nèi)實(shí)行自然排水。1612年開(kāi)始利用風(fēng)車(chē)抽水圍墾沿海低地。幾百年間,依靠人工堤防共圍墾出7100km2以上的土地，相當(dāng)于全國(guó)陸地面積的五分之一?，F(xiàn)代的須得海工程和萊茵河三角洲工程在全世界都有很大的影響（見(jiàn)）。荷蘭的排水工程技術(shù)以后又?jǐn)U展到歐洲的其他地區(qū)。英國(guó)從13世紀(jì)開(kāi)始排水,把大量低洼地改變成農(nóng)田。1531年制定法律，國(guó)家直接干預(yù)排水事業(yè)，并于1918和1930年兩次頒布國(guó)土排水法案。法國(guó)在1620年首先使用瓦管排水。英國(guó)于1724年首先使用鼠道式暗渠，1764年出現(xiàn)了有壓地下水的沼澤地的排水方法，1843年發(fā)明圓形瓦管制造機(jī)，19世紀(jì)后半葉又發(fā)明了挖溝機(jī)。在東歐、波蘭從13世紀(jì)起就開(kāi)始排水，羅馬尼亞的排水歷史甚至比灌溉歷史還要早。希臘的排水工程則主要是為了防洪。近100多年來(lái)，在世界其他地區(qū),由于農(nóng)業(yè)灌溉的急劇發(fā)展，土壤次生鹽堿化問(wèn)題日益突出，進(jìn)一步推動(dòng)了排水工作的發(fā)展。埃及于1909年以后大力發(fā)展深溝排水解決了棉田的鹽堿化問(wèn)題。美國(guó)于1849~1850年建立了沼澤地法案，排水自東向西發(fā)展，除沼澤排水外，還發(fā)展灌區(qū)排水，大量使用瓦管暗溝，到1960年排水面積約4100萬(wàn)公頃。加拿大排水有200多年歷史。巴基斯坦結(jié)合井灌發(fā)展垂直排水，20世紀(jì)60年代末有深井5500多眼，并有大面積地面排水網(wǎng)。截至20世紀(jì)60年代末，全世界（除中國(guó)外）有人工排水設(shè)施的土地總面積約1億公頃。其中美國(guó)占3700萬(wàn)公頃，蘇聯(lián)為811萬(wàn)公頃。此外,加拿大、印度、匈牙利、波蘭、日本和意大利等國(guó)有人工排水設(shè)施的土地面積也相當(dāng)大。防洪水直接影響人類(lèi)的生存和社會(huì)的發(fā)展。在發(fā)展水利的同時(shí)，人類(lèi)必須與水害作斗爭(zhēng)。修筑堤防自古以來(lái)，世界上最普遍的措施就是沿河流兩岸修建堤防（見(jiàn)）。公元前3400年左右，埃及人就修建了尼羅河左岸大堤，以保護(hù)城市和農(nóng)田。隨著人口的增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展的需要，右岸大堤也逐漸建立起來(lái)。尼羅河大堤從開(kāi)羅至阿斯旺約有900km，并向上游繼續(xù)延伸200km。從巴比倫的《漢穆拉比法典》的有關(guān)條款記載中，可以看到，公元前2000年左右，美索不達(dá)米亞地區(qū)已有了比較完整的保護(hù)土地的堤防。此外，意大利的波河河谷、法國(guó)的低洼地、英國(guó)的沼澤地以及巴基斯坦信德省內(nèi)都有許多古老的防洪堤防。波蘭的系統(tǒng)堤防建于公元12世紀(jì)。美國(guó)防洪工程始于1717年。當(dāng)時(shí)法國(guó)探險(xiǎn)家、路易斯安那總督邊維爾下令在密西西比河下游建造了第一道高的堤防。至1735年，新奧爾良附近的河流兩岸已有逾50km長(zhǎng)的堤防。1919年，荷蘭與德國(guó)簽定協(xié)議，在萊茵河下游修建防洪堤。這一工程一直持續(xù)了近40年，至1955年才最后完成。建造水庫(kù)建造以調(diào)蓄天然來(lái)水，是另一種普遍的防洪方法。公元前2650年前后，埃及在杰賴維干河上修建了異教徒壩,從而建成了一座完全用于防洪的水庫(kù)。尼羅河畔的美利斯水庫(kù)是利用法尤姆綠洲的天然洼地改建的，它兼有防洪和灌溉的雙重效益，約建于公元前2300年在美索不達(dá)米亞地區(qū)，巴比倫時(shí)代曾利用幼發(fā)拉底河沿岸的哈巴尼亞湖和阿布恩迪卜斯盆地作為滯洪調(diào)節(jié)池。斯里蘭卡的明內(nèi)里耶水庫(kù)約建于公元前3世紀(jì)，周長(zhǎng)達(dá)32km。整治河道早在公元前9世紀(jì),德國(guó)人就利用筑堤和裁彎取直等方式整治萊茵河道，以保護(hù)施特拉斯堡東部和東南部的低洼耕地。11世紀(jì)，法國(guó)阿爾薩斯地區(qū)也有一些局部的防洪措施。19世紀(jì)，萊茵河逐步得到分段整治，其中從施特拉斯堡至巴塞爾之間的一段約于1885年完成。1879年6月28日,美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)議案，決定在美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)屬下設(shè)立密西西比河委員會(huì),并撥款100萬(wàn)美元用于河道治理。在此之前，堤防建設(shè)等資金都是由個(gè)人籌集?，F(xiàn)代防洪日本的大規(guī)模防洪工程出現(xiàn)于明治維新時(shí)期。俄國(guó)的正規(guī)防洪工程有1877年的庫(kù)班河工程和1915年的阿塞拜疆防洪工程。1917年3月1日，美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了第一個(gè)防洪法案，授權(quán)陸軍工程兵團(tuán)在密西西比河和薩克拉門(mén)托河上修建，并研究其他河流的防洪問(wèn)題；1936年的防洪法案則進(jìn)一步制定了防洪工程措施，規(guī)定聯(lián)邦政府與州政府要在防洪工程中合作，委托農(nóng)業(yè)土地部制定防洪計(jì)劃，委托陸軍工程兵團(tuán)制定工程計(jì)劃；1968年的國(guó)家洪水保險(xiǎn)法案特別強(qiáng)調(diào)對(duì)洪泛區(qū)的土地利用加強(qiáng)管理，以減少洪災(zāi)損失。在多數(shù)國(guó)家，由國(guó)家直接組織的現(xiàn)代化防洪工程是在20世紀(jì)才出現(xiàn)的。如波蘭(1905)、法國(guó)(1910)、保加利亞(1944)、墨西哥(1944)、印度尼西亞(1947)、加拿大(1950)、印度(1954)、匈牙利(1954)和哥倫比亞(1955)等。50年代以來(lái)，防洪工程措施以外的管理、、洪災(zāi)的預(yù)防計(jì)劃等已在世界范圍內(nèi)受到重視。運(yùn)河工程是人工開(kāi)挖的通航河道。古埃及已有記載，中世紀(jì)以后在歐洲得到大發(fā)展。19世紀(jì)以后在全世界進(jìn)一步推廣，規(guī)模也越來(lái)越大。世界上最早的通航運(yùn)河是公元前1887~前1849年，古埃及塞勞斯內(nèi)特三世時(shí)期建成的繞道尼羅河及其支流，經(jīng)苦湖溝通地中海與紅海的古蘇伊士運(yùn)河。此運(yùn)河后因泥沙淤積和年久失修而廢棄。在歐洲，羅馬人由于軍事運(yùn)輸?shù)男枰?，曾修建了許多運(yùn)河。公元67年開(kāi)聯(lián)接萊茵河與馬斯河的運(yùn)河，長(zhǎng)37km，可以避開(kāi)北海沿岸的風(fēng)暴。為了改造英格蘭的劍橋洼地，羅馬人曾挖掘了好幾條運(yùn)河，把卡姆河與烏斯河、寧河與威特姆河、威特姆河與特倫特河連接起來(lái)。上述一些工程至今仍在使用。隨著羅馬帝國(guó)的衰亡，歐洲運(yùn)河工程的發(fā)展在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)停滯不前。12世紀(jì)，運(yùn)河隨貿(mào)易的發(fā)展而復(fù)蘇，荷蘭、盧森堡、比利時(shí)等地勢(shì)低洼的國(guó)家有85%的運(yùn)輸依靠?jī)?nèi)河航道。在意大利，1179~1209年建成了納維格里奧大運(yùn)河，以便從采石場(chǎng)向米蘭大教堂工地運(yùn)輸石料。這條運(yùn)河上出現(xiàn)了帶有的。1373年，在荷蘭梅爾韋德運(yùn)河上的弗雷斯韋克建成了西方的第一座現(xiàn)代型復(fù)式船閘。1391~1398年，德國(guó)建成了從勞恩堡至呂貝克的施特克尼茨運(yùn)河，溝通了北海和波羅的海。16~18世紀(jì)是歐洲運(yùn)河大發(fā)展的時(shí)期。法國(guó)于1642年建成了布里亞爾運(yùn)河，把盧瓦爾河與塞納河聯(lián)接在一起。這條運(yùn)河沿線建有40座船閘。1681年完成的朗格多克運(yùn)河長(zhǎng)250km,把比斯開(kāi)灣和地中海連接在一起。這條運(yùn)河沿途建有108座船閘，一條165m長(zhǎng)的隧洞和三座大渡槽。一些小溪?jiǎng)t利用涵管暗渠從運(yùn)河下面通過(guò)。在德國(guó)，這期間曾開(kāi)挖了許多運(yùn)河，把易北河、奧得河和威悉河聯(lián)接在一起。英國(guó)于1761年開(kāi)通布里奇沃特運(yùn)河，以便從沃斯利向曼徹斯特運(yùn)輸煤炭。1776年，這條運(yùn)河延伸至默西河。大特朗克運(yùn)河則促進(jìn)了英格蘭中部地區(qū)的發(fā)展，為出口貿(mào)易提供了到歐洲市場(chǎng)的水路運(yùn)輸。1773年動(dòng)工，1822年通航，1847年竣工的喀里多尼亞運(yùn)河穿過(guò)了蘇格蘭大峽谷，把沿線的許多湖泊聯(lián)接在一起。19世紀(jì)以后，世界各地開(kāi)挖的運(yùn)河迅速增加。1832年瑞典建成聯(lián)接北海和波羅的海的約塔運(yùn)河。1893年,希臘的科林斯運(yùn)河開(kāi)挖成功，把伊奧尼亞海和愛(ài)琴海聯(lián)接在一起。在中歐，1840年建成路德維希運(yùn)河，聯(lián)接起多瑙河、美因河與萊茵河。俄國(guó)早在1718年就有很大規(guī)模的運(yùn)河系統(tǒng),至1804年,在伯瑞西納和德維納河之間開(kāi)辟了一條運(yùn)河。此后俄國(guó)還將伏爾加河、第聶伯河、頓河、德維納河與鄂畢河的上游聯(lián)接在一起以發(fā)展航運(yùn)。美國(guó)于1825年完成581km長(zhǎng)的伊利運(yùn)河,沿河建造了82座船閘，從而促進(jìn)了中西部大草原地區(qū)的開(kāi)發(fā)。1829年，加拿大興建了韋蘭運(yùn)河。在此期間，歐美以外地區(qū)也有一些運(yùn)河，如緬甸的端迪運(yùn)河，馬達(dá)加斯加的潘加蘭運(yùn)河等。19-20世紀(jì)最重要的運(yùn)河工程是基爾運(yùn)河、蘇伊士運(yùn)河和巴拿馬運(yùn)河。位于今德國(guó)北部的基爾運(yùn)河于1887~1895年興建，總長(zhǎng)，縮短了自英吉利海峽至波羅的海的航程達(dá)685km；20世紀(jì)兩次擴(kuò)展，沿線設(shè)8座船閘，通航船舶最大吃水，最大船寬。是聯(lián)接紅海和地中海的一條無(wú)閘水道，1869年11月17日通航,全長(zhǎng)173km，大大縮短了從地中海至印度洋的航程。是溝通太平洋和大西洋的國(guó)際水道，全長(zhǎng)，依靠船閘越過(guò)分水嶺。這條運(yùn)河自1881年起開(kāi)鑿，中間一度停頓，1904年重新動(dòng)工，直至1914年8月15日完工水能利用在埃及和美索不達(dá)米亞等古文明發(fā)源地，利用水力沖動(dòng)簡(jiǎn)單固定槳葉水輪來(lái)進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品加工、灌水和排水等，至少在公元前1000年已經(jīng)出現(xiàn)。歐洲至中世紀(jì)已應(yīng)用得很廣泛。一直到近代，許多地區(qū)仍在使用。近代水輪近代直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械為灌溉、排水、供水服務(wù)的水輪有臥式、立式兩大類(lèi)。19世紀(jì)不斷改進(jìn)裝置和性能，提高效率，在北美、南非、南歐、北歐仍大量使用，直到20世紀(jì)初才逐漸被淘汰。水輪機(jī)1827年法國(guó)人B.富爾內(nèi)隆制造出第一臺(tái)水輪機(jī)，只有6馬力。到1832年造出了50馬力的水輪機(jī)。由水輪發(fā)展成是一個(gè)大進(jìn)步。稍后美國(guó)人.弗朗西斯及其他工程師陸續(xù)創(chuàng)造出適應(yīng)不同水流情況的水輪機(jī)，為水力發(fā)電提供了必要條件。水力發(fā)電限于電工學(xué)發(fā)展的水平，水輪機(jī)用于發(fā)電在初期進(jìn)展很慢，直到19世紀(jì)后期解決了遠(yuǎn)距離輸電之后才出現(xiàn)了。1878年法國(guó)建成了世界上第一座水電站。1882年美國(guó)威斯康星州建成美國(guó)第一座水電站。此后在全世界迅速發(fā)展。1950年后進(jìn)展更快，趨勢(shì)是河流梯級(jí)開(kāi)發(fā)，電站和機(jī)組向大容量發(fā)展，和等也有發(fā)展。1936年美國(guó)于科羅拉多河上建成221m高的，裝機(jī)容量至134萬(wàn)kW。1942年美國(guó)在哥倫比亞河上建成，現(xiàn)有裝機(jī)容量為648萬(wàn)kW。到1980年，全世界已建和在建的設(shè)計(jì)裝機(jī)100萬(wàn)kW以上的水電站已達(dá)120座。目前世界上最大的水電站是巴西和巴拉圭合建的，裝機(jī)1260萬(wàn)kW。全世界可能開(kāi)發(fā)的水能資源約億kW，1980年已開(kāi)發(fā)約億kW,占總量的20％左右。水電站裝機(jī)容量（包括抽水蓄能電站）以美國(guó)、蘇聯(lián)等國(guó)最多城市水利一般來(lái)說(shuō),當(dāng)城市發(fā)展到一定規(guī)模時(shí),就必須采用工程措施來(lái)解決供水和排水問(wèn)題及城市防洪問(wèn)題。早在公元前2900年前后，埃及就出現(xiàn)了為孟斐斯城供水的工程。公元前25世紀(jì)前后的許多泥版的記載都表明當(dāng)時(shí)美索不達(dá)米亞地區(qū)有許多向城市供水的水庫(kù)和渠道。大約在公元前2500~1700年期間，印度河流域出現(xiàn)了兩座大城市——摩亨約-達(dá)羅和哈拉帕。從對(duì)摩亨約-達(dá)羅的考古發(fā)現(xiàn)看，這座城市已有完整的供排水系統(tǒng),多數(shù)房屋都有水井，排水溝從房屋通到街道，最后通到大河。大約公元前800年，烏拉爾圖王國(guó)（今土耳其東部）修建了向首都圖什帕供水的渠道，全長(zhǎng)56km。以后首都遷到托普拉卡萊，于是又?jǐn)U建了輸水工程。工程由一座水庫(kù)（即今凱希什湖）、兩座主壩、若干座副壩和兩條主干渠組成。公元前700年左右，向耶路撒冷供水的長(zhǎng)530m、高2m的輸水隧洞建成。亞述帝國(guó)在這期間也建成了向尼尼微城供水的渠系，輸水道長(zhǎng)約80km，其間有好幾座石灰?guī)r。最大的一座長(zhǎng)約300m、寬13m,設(shè)有14座支墩。公元前6世紀(jì)，希臘人建造了向薩摩斯城供水的隧道，長(zhǎng)度約為427m。希臘人最先采用了青銅管或加固木管制的虹吸管，但應(yīng)用并不廣泛。公元2世紀(jì)為雅典城修建的一些蓄水工程一直使用到現(xiàn)在。古代羅馬人的城市供排水工程在水利史上占有很重要的地位（見(jiàn)）。維也納在公元前1世紀(jì)時(shí)已有了城市排水系統(tǒng)。渠系用磚石砌成，斷面為X,應(yīng)用有孔的石板制成排水渠道的進(jìn)水口，使得污水可排放到封閉的磚砌水渠，再泄入最近的排水明渠。這一渠系在中世紀(jì)時(shí)曾重建。巴黎的第一個(gè)重要輸水系統(tǒng)建于12世紀(jì),并一直使用到17世紀(jì)。18世紀(jì)中葉，法國(guó)著名水利工程師H.皮托主持建造了蒙彼利埃市水道，其中有一段1km長(zhǎng)的羅馬式石拱。在美洲，墨西哥城于15世紀(jì)末已初具規(guī)模，街道與運(yùn)河交錯(cuò)，運(yùn)河上設(shè)有調(diào)節(jié)水量的閘門(mén)。倫敦在1582年開(kāi)始使用活塞泵供水，17世紀(jì)時(shí)的城市供水渠道超過(guò)60km,設(shè)置40道閘門(mén)，市內(nèi)配水系統(tǒng)由木制管道構(gòu)成。日本水戶的笠原高架水渠建于1663年，直到現(xiàn)在還在使用。隨著城市規(guī)模的日益擴(kuò)大，和排水系統(tǒng)也日趨完善。由于水資源的不斷開(kāi)發(fā)，因而使得輸水渠道越來(lái)越長(zhǎng)?，F(xiàn)在的輸水管道長(zhǎng)達(dá)一百公里以至數(shù)百公里已很普遍。美國(guó)科羅拉多輸水道主干線長(zhǎng)達(dá)389km,年輸水量達(dá)15億m3。水利法規(guī)人類(lèi)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，要求人為地對(duì)自然水進(jìn)行分配，要處理好人與自然之間，以及人與人之間的矛盾。為了協(xié)調(diào)矛盾，合理地利用水資源，就必須制定水利法規(guī)（或稱(chēng)水法規(guī)）。巴比倫時(shí)期的《漢穆拉比法典》在第53-56條中明文規(guī)定：“如果有人忽視維修堤防而造成決口，他應(yīng)賠償由此給其他土地所有者帶來(lái)的損失”；“如果他無(wú)力賠償損失，則他本人及其財(cái)產(chǎn)將被拍賣(mài)，受損失者將分得這筆錢(qián)”等。在瑞士等國(guó)家，羅馬法規(guī)和舊德意志法規(guī)都規(guī)定了個(gè)人與公眾的水權(quán)是不同的。根據(jù)羅馬法規(guī)的規(guī)定，除去極小的水源外，一切永久性自由流動(dòng)的水都是公共水資源，其使用權(quán)屬于羅馬公眾。對(duì)什么是“永久性自由流動(dòng)的水”羅馬法規(guī)的依據(jù)是“終年不斷”，而舊德意志法規(guī)的準(zhǔn)則是“能夠航行和浮運(yùn)”。因此，較大的河流的水權(quán)屬于羅馬公眾，而較小河流則有私人使用權(quán)。古印度婆羅門(mén)經(jīng)典《吠陀》和其他文學(xué)作品中，可以找到許多有關(guān)水利設(shè)施管理方面的規(guī)定。大約在公元前300年時(shí)已有如下一些規(guī)定：“一般情況下,從建有水壩的河流、湖泊中用水，要支付生產(chǎn)收入的四分之一作為國(guó)家稅收?！霸陴嚮臅r(shí)，國(guó)王及其臣民在水壩附近建立臨時(shí)住所?！薄昂恿髦械乃鷦?dòng)物、水

渠和水壩受到保護(hù)。捕魚(yú)要在獲得許可時(shí)才能進(jìn)行如果個(gè)人的水壩失于渠和水壩受到保護(hù)。捕魚(yú)要在獲得許可時(shí)才能進(jìn)行如果個(gè)人的水壩失于管理長(zhǎng)達(dá)5年，其管理權(quán)則由國(guó)家接管。如果公眾捐款建造水壩，則5年內(nèi)免稅；如系修理舊壩，則免稅4年?！痹缭?369年，印度的一則碑銘就已明確規(guī)定了建造水庫(kù)的選址及施工規(guī)范，規(guī)定了12條必須具備的條件及6條必須避免的水利條件。在西班牙,7世紀(jì)頒布的法典已明確規(guī)定，水是西班牙土地的“血和生命”。12世紀(jì)頒布的《唐?杰姆國(guó)王水法》曾一直延續(xù)影響了好幾個(gè)世紀(jì)。這一水法規(guī)定了兩條重要的原則：①水不屬于個(gè)人所有，而屬于受益土地。因此當(dāng)土地所有者變更時(shí)，水權(quán)也自動(dòng)轉(zhuǎn)移。②水的管理權(quán)掌握在有關(guān)的農(nóng)場(chǎng)主手中，他們的管理實(shí)體是由民主選舉產(chǎn)生的。政府有意識(shí)地限制自身的職能以保證這些管理機(jī)構(gòu)的工作不致受到妨礙。這項(xiàng)水法建立了巴倫西亞地區(qū)土地灌溉規(guī)則，把這一地區(qū)改造成富庶的柑橘產(chǎn)地。13世紀(jì)亨利三世統(tǒng)治英國(guó)時(shí)期，曾致力于改造拉姆尼沼澤。此后至1427年產(chǎn)生英國(guó)歷史上最早的一項(xiàng)重要的排水法規(guī)。愛(ài)德華三世統(tǒng)治時(shí)期(1312~1377)曾頒布法令，禁止往泰晤士河傾倒垃圾。1388年的一項(xiàng)議會(huì)法令專(zhuān)門(mén)寫(xiě)明了這個(gè)問(wèn)題。15世紀(jì)初，法國(guó)國(guó)王查理六世也宣布反對(duì)把廢物倒入塞納河。19世紀(jì)中葉以后，有關(guān)水利的各項(xiàng)法規(guī)日益增多。除了歐洲各國(guó)的法規(guī)日益健全外，亞洲的印度、伊拉克、土耳其、柬埔寨,非洲的突尼斯,美洲的加拿大和波多黎各都頒布了有關(guān)法規(guī)。進(jìn)入20世紀(jì)后，世界各國(guó)多數(shù)都有了比較完備的水利法規(guī)，有的國(guó)家還出現(xiàn)了多部。水利法規(guī)已逐步變得越來(lái)越具體，越來(lái)越詳細(xì)，其門(mén)類(lèi)也日益齊全?；A(chǔ)研究水利工程技術(shù)是在人類(lèi)與自然進(jìn)行斗爭(zhēng)的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的而對(duì)這些工程技術(shù)及其基本原理進(jìn)行探討，開(kāi)展基礎(chǔ)研究則滯后了許多年。古代和中世紀(jì)雖然也有一些重大的發(fā)現(xiàn)和經(jīng)典性著作，但真正的基礎(chǔ)科學(xué)研究則出現(xiàn)于西方文藝復(fù)興、產(chǎn)業(yè)革命時(shí)代以后。進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，其發(fā)展速度更快。水力學(xué)古代人很早就發(fā)現(xiàn)了的許多現(xiàn)象,并作出了一些科學(xué)的總結(jié)，其中以阿基米德發(fā)現(xiàn)浮體定律為代表。文藝復(fù)興時(shí)期，達(dá)?芬奇成為實(shí)驗(yàn)水力學(xué)的前驅(qū)。17世紀(jì)，正式出現(xiàn)水力學(xué)這個(gè)科學(xué)名詞，1686年I.牛頓提出了水力相似性原理。18世紀(jì)丹尼爾第一?伯努利和L.歐拉等人創(chuàng)立了水動(dòng)力學(xué)，并使之與實(shí)驗(yàn)水力學(xué)平行發(fā)展。18世紀(jì)中葉，英國(guó)工程師J.斯米頓提出使用水工模型進(jìn)行水力學(xué)等試驗(yàn)。1841年美國(guó)第一座現(xiàn)代的水工實(shí)驗(yàn)室在馬薩諸塞州的盧韋爾建立。19世紀(jì)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了管流和明渠流兩種流態(tài)，并提出了弗勞德相似準(zhǔn)則和區(qū)分流態(tài)的雷諾數(shù)，推導(dǎo)出紊流的雷諾公式。1898年德國(guó)著名水利專(zhuān)家H.恩格斯創(chuàng)立河工模型試驗(yàn)室。他進(jìn)行治河模型試驗(yàn)達(dá)幾十年。進(jìn)入20世紀(jì)，世界上許多國(guó)家都建立了水工實(shí)驗(yàn)室。模型試驗(yàn)相似原理已為學(xué)術(shù)界普遍接受。英國(guó)人在南亞次大陸和埃及的灌區(qū)進(jìn)行了大量的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)工作，對(duì)渠道的沖淤和透水地基上筑壩等研究更為突出。德國(guó)航空學(xué)家于1904年提出的邊界層理論，很快就被水力學(xué)者用于解決實(shí)際問(wèn)題?？ㄩT(mén)于1912年完成了著名的“卡門(mén)渦街”研究,進(jìn)一步豐富了水力學(xué)的內(nèi)容。水文學(xué)早在公元前3200年前后，埃及人就掌握了尼羅河水位變化的規(guī)律，并開(kāi)始使用原始的水位計(jì)。在古希臘已有許多人開(kāi)始討論問(wèn)題。直至16世紀(jì)，法國(guó)人才以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞阶C明水流的最終來(lái)源是海水或大氣中的水汽。早在公元前4世紀(jì)，印度已開(kāi)始廣泛使用雨量計(jì)。1687年英國(guó)水文學(xué)家E.哈雷首先采用蒸發(fā)器測(cè)定了水面蒸發(fā)率。19世紀(jì)初，J.道爾頓提出了在一定條件下，蒸發(fā)速率與水汽壓力的飽和差成正比的理論，為蒸發(fā)計(jì)算提供了可靠的依據(jù)。1000多年以前，伊朗人.卡拉季就寫(xiě)出了有關(guān)地下水的專(zhuān)著《潛水的開(kāi)發(fā)》。16世紀(jì)以后，地下水文學(xué)有很大發(fā)展。其中土力學(xué)（又譯太沙基）發(fā)表《土力學(xué)》一書(shū)，標(biāo)志著這一學(xué)科基本形成，40年代他又出版了《理論土力學(xué)》和與人合作出版了《工程實(shí)用土力學(xué)》。隨著土力學(xué)和巖石力學(xué)的發(fā)展，筑壩技術(shù)理論才日益成熟并趨向于規(guī)范化。壩工