歷史的故事水的故事

古埃及與尼羅河的引水工程

尼羅河的水源
如果文明是來自人類的活動,活動的背後就需要一個舞台。非常值得思索的是,早期人類的活動常與當地的水、土自然地理環境有關,甚至一個區域的自然環境也會影響一個民族的特質,例如埃及古文明的特性就與貫穿埃及大地的大河-尼羅河有關。
  尼羅河是世界上最長的河流,有6,650公里長(約比台灣最長的濁水溪長36倍),流域面積為3,349,000平方公里(約為台灣面積的93倍大),其水源主要來自東非烏干達的維多利亞湖(Lake Victoria)與愛伯特湖(Lake Albert),與附近3700公尺高的高地。自水源區向北流,流到蘇丹時,匯入來自東部衣索匹亞高地的另一支流,再向北流進撒哈拉沙漠。浩大的沙漠像是一塊巨大的海綿,不斷吸取尼羅河水,但是水量龐大的尼羅河,仍以近乎直線的方式流向地中海,並將高地攜來黑色的泥砂,堆積在尼羅河的兩岸。

尼羅河的泥砂
  尼羅河帶來的泥砂配合上當地原本的砂粒,組成了最佳的土壤-「砂質壤土」,成為孕育埃及文明的所在地。在地形上,埃及的尼羅河沖積平原,由上至下,像是一個由窄小逐漸變寬的喇叭,著名的埃及古城開羅就在喇叭口的位置。
  尼羅河平原比起東邊相鄰的山地像是條低漥的「河谷」,河谷的希臘語就是「尼羅」。但因為河水所含的泥砂是黑色的,古埃及人稱此河為「阿爾河」(River Ar),意即黑河。遇到這麼好的河流,看到這麼肥沃的土壤,不種點東西也難,難怪公元前四、五千年,古埃及人到了此處會賴著不走,在河邊種起大麥、小麥、葡萄、大蒜、西瓜等。

尼羅河的問題
  尼羅河的水量並非終年穩定,上游受到印度洋季風的影響,雨量豐富,年平均降雨量約1270厘米。其降雨期間約在4月至10月期間,但是下游埃及,受到北非沙漠的影響,降雨量只有125厘米(約為台灣降雨量的5%),降雨只集中在七、八月之間。所以尼羅河的水位,幾乎完全受上游集水區降雨的影響,中、下游的影響很小。
  埃及地的農作完全無法依靠當地的雨量,必須依靠尼羅河的水量。尼羅河的水位在每年的3月最低,到6月時河水水位開始上昇,9月時昇到最高,10月時又開始下降。埃及人的農作一年種兩作,第一期作在春、夏之間,正逢尼羅河水位低落時,因此埃及人的農業灌溉必須在此時儲水。
古埃及人儲水的方式有兩種,一種是將水儲存在低窪的池埤,一種是將水儲存在水庫。在池埤或水庫的底部有一放水口,放水口有一水閘門,門外有一橫條開關。需要灌溉時,用腳推開水閘門的橫條,水閘門一開,灌溉水就流入田區。灌溉足了,再用腳推上橫條,關上水閘門。所以當時的埃及人稱此為「用腳灌溉」,這個名詞首次出現於聖經申命記,就是古代灌溉方法最早的紀錄。
用腳灌溉是辛苦的,因為擋住渠道的水壓大,用橫杆抵抗水壓體積相對的增加,所以需要幾個人合用腳力才推得開。古埃及另一種用腳灌溉是水位較低時,數人一起踩水車,轉動水車輪片上的阜斗,使阜斗進入水中盛水,再轉出水面,隨著腳踏的力量,將水自低處移到較高的農地,週而復始。這是辛苦的工作,因為腳一不踩,就灌不到水。
二期作在秋、冬時,正逢尼羅河水位高潮,此時的農業灌溉較無問題,就直接讓尼羅河水淹進農田,這稱為「淹灌」(flooding irrigation)。

最古老的水壩
  另一種灌溉法是用水庫幫助灌溉。古埃及人是聰明的,在公元前2950~2750年,埃及第一與第二王朝(I-II Dynastic Period)期間,埃及就有建壩工程,十九世紀中葉德國的探險家司文弗斯(Georg August Schweinfurth)在開羅南方30公里處的尼羅河旁發現水壩遺址,這個水壩已被沖垮。但由岸邊的遺跡可以看出這個水壩的長度約104公尺,高度約11公尺,所用的材料是粗糙的石礫混以石灰,這是目前所知「最古老的水壩」1。因為工程建造者沒有在水壩上設置「溢洪道」,所以洪水太大時,這個水壩會被沖垮,這不是一個成功的工程。不過在五千年前就有如此的嘗試,是不容易的。
  現今,埃及古文明最著名的工程,是在公元前2600~2450年開始建造的金字塔,但金字塔只是為了國王與少數貴族,死後可能的享受所建,這古老的水壩卻是為眾多的活人所建,能多給人喝一些水,能多給作物灌一些水,能多給一些農人溫飽。在我看來,埃及渠道、水門、水車、水壩的貢獻,遠高於金字塔。
灌溉技術帶來作物的生產增加,增產帶來稅收,稅收帶來國家的強盛,強盛帶來武力的侵略與擄掠。戰敗國國民當奴隸,結果換成奴隸在踩水車,埃及人在享受別人的殷勤。所以,技術不一定給多數人帶來福的結果。

埃及王朝的滅亡
  古埃及的取水科技,不只是在建壩。公元前2160~1788年,埃及的貴族勢力興起,各在分封的屬地建造許多蓄水池,維持枯水期間的供水,並且逐年記錄尼羅河上游的水位,由水位的量測可以提供該年是否有洪水或乾旱的警訊,這也是最早天然災害的預警。
  自然的災害可以預警,但是人為的災害就不易預知。公元前1700年,來自小亞細亞的外族入侵,短暫統治埃及。公元前一千年,亞述興起,控制埃及政權四、五百年之久。公元前30年,亞歷山大的軍隊征服埃及全國,持續3070年(紀元前3100年~30年)的古埃及才步入歷史。
  但是尼羅河仍然持續的流著。

註1: Biswas, A.K., 1970. History of Hydrology. North-Holland Publishing Company, England.

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