简明中国科技史 第九讲 中国古代水利建筑发展(考研讲义)(2)
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汉代:①水军庞大,体制严整。船舶种类的多样化特别是多层的高大楼船的出现,是我国古代造船技术初步成熟的重要标志。
②航运十分活跃。
③船舶动力的改进和船舶设备的完善;橹布帆和船尾舵的发明和应用
三国两晋南北朝:①西晋发明“连舫”(把许多小船拼装成一艘大船)
②南朝祖冲之造“千里船”,可能是一种桨轮船,是在船舶动力上的又一创新
③设备改进,船尾采用升降舵,帆的面积加大并注意方位。
4、海运与航海技术
1)汉代和朝鲜、日本的海陆交通已十分频繁,通往印度尼西亚的航路已经开辟;
2)汉武帝时远洋航海业初具规模;
3)三国孙吴的航海业也十分发达,活动频繁。
近海航行:主要是依据人们对沿海地理等知识的了解,凭借长期航海经验,利用海岸上的或沿途岛屿的特殊地物或其他特征作为导航的标志。
天文导航:西汉初期已利用北极星确定航向;东晋高僧法显利用白天观测太阳,夜间观测星月。
体系形成与完善:
五、秦汉到南北朝封建社会前期
水利:
1、南北通航大运河的开凿
1)隋文帝为解决漕运问题命宇文恺开凿广通渠(富民渠)
2)隋炀帝发起开凿大运河的巨大工程
原因:①加强对江南政治、军事的控制;
②输送江南物资供应北方;
③贪慕扬州繁华
意义:1)以人力改变了天然水下流向的不足,沟通了黄海淮长江钱塘五大水系;
2)有益于中央集权和南北物资调运、贸易以及文化交流;
3)大运河是世界历史上最长的一条人工运河,它的开凿反映了当时科学技术的高度水平,也体现了设计者和开凿者的才智。
2、唐宋农田水利建设
唐宋两代是农田水利工程兴修史上最发达的时期之一,对于保障农业生产、促进农业生产发展,以及发展水上运输事业,发挥了重要作用;建立有比较完善的水利管理机构,并制定了有关法律。
1)太湖地区的于田
2)浙江的海塘
3)莆田的木兰陂
①整个工程构成一个有代表性的能够引水、蓄水、灌溉、排水的完整体系,反映了当时水利工程建设技术的水平
②选址地质基础较好,体现了技术上和经济上的合理性。
③促进了当地农业发展。
建筑和造船技术
建筑:
1、城市建筑工程
1)隋大兴城和洛阳城的兴建和宇文恺
隋·大兴城:历时九月,是中国历史上最大的城市;分宫城、皇城、郭城;利用自然河流,开渠引水入城。 评价:规划严密整齐,布局东西对称、井然有序,把政治、军事、经济、交通、生活、贸易等各方面需求连成一体,反映了城市设计思想和建设科学技术的高超,也体现了工程主持者的才干。
宇文恺:中国古代建筑学家。
①规划、组织、主持大兴城、洛阳城的兴建;
②引渭入黄广通渠的开凿;
③发明了使用图纸和模型的方法。
2)唐代长安城的扩建
营建大明宫,长安城成为当时国际上享有盛誉的城市
3)宋元时期城市建设的变化
北宋·东京城(开封):城市建筑打破了唐代里坊制度,出现商业街;城防工程更加严密。
南宋·临安城(杭州):总体部署细巧繁华,房屋建筑从正方、长方形发展为凸字形、工字形等,高低错落。
2、佛教建筑和木结构建筑技术
1)寺院布局
唐塔在殿前或殿侧;宋塔在殿后。
2)佛殿多采用木构架结构
3)砖塔、木塔、石塔
唐以前塔平面多为正方形,宋以后多为八角形
4)北宋·李诫《营造法式》反映宋代木结构建筑技术已经成熟
1)对历代工匠传留的经验以及当时的建筑技术成就做了全面系统的总结,是当时中原地区官式建筑的规范。
2)把“有定式而无定法”作为编书方针,对各种构件尺寸依据一般情况指出一定的范围,同时又适应特殊情况留有活动余地。
3)充分体现我国传统木结构体系的特点:对于构架的侧向、纵向稳定性,结构整体性的增强都给以极大重视。说明宋代木结构建筑技术已经成熟。
4)木装修也已经进步到新的水平。
3、桥梁建设技术
隋唐:建造不少桥梁,最著名——赵州安济桥
宋元:桥梁建造技术成熟,有不少新突破,形成我国历史上一个建桥高潮时期。
1)隋·赵州安济桥
李春等设计的单孔圆弧形石拱桥,是现存最早的拱桥之一,解放前全国最大跨径的拱桥
两项创新:①依据两岸地势平坦、水面较宽的特点,把半圆拱改成圆弧拱,成为坦拱桥;
②为进一步减轻桥梁自重,首创世界上敞肩拱桥型。
2)宋·泉州洛阳桥
蔡襄主持下兴建,是我国现存最早的大型石梁桥。
四项新工艺:
①首创筏型桥基
②繁殖牡蛎以加固基础
③采用尖形桥墩
④利用潮汐涨落浮运架设石梁
交通:
造船业的发展和造船技术的进步
1)建造大型海船的工艺技术已经成熟;
2)海船的船型已经定型化;
3)巧思精造的军用战船;
4)船舶操作技术的进步
元·“过洋牵星术”:用观测星辰的高度来判定船舶所处的地理纬度
中国传统科学技术的缓慢发展和西方科学技术的传入:
六、明清时期
水利:
两大重点:疏浚大运河和整治黄河
目的:确保漕运
建筑:
建筑技术达到登峰造极的地步
1)南北二京的宫殿技术;
2)园林建筑
3)明万里长城(东起山海关,西到嘉峪关)
交通:
先进的造船和航海技术
1)郑和下西洋的宝船
2)航海技术继续保持世界先进水平(包括罗盘使用、测深器、牵星板等)
西学东渐之后的工程技术:
詹天佑:
1)完成滦河大桥工程,是我国工程师主持建造的第一座近代铁路桥梁;
2)修筑西陵铁路,中国工程师主持修筑的第一条铁路;
3)修建京张铁路,采用“人”字形爬坡线路,同时用两台大马力机车前后挽推。
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