交通建筑科技

二、交通建筑科技

（一）造船技术。据《旧唐书》《资治通鉴》记载，唐武德七年（624年），为阻止突厥南下侵扰，将作大匠于筠奏请唐高祖在五原（今内蒙古五原县）、灵武各地设置水军。唐高祖采纳了他的意见，并诏令从江南各地调集能工巧匠，到五原、灵武等地“营造战舰”。这些船工的到来，带来了先进的造船技术，对宁夏的造船技术是一种促进。同时，这条史料也表明，唐朝在黄河宁夏段首次使用“战舰”对北方少数民族进行军事防御。

（二）建桥技术。在黄河宁夏段建造的第一座桥梁出现于西汉时期。据《史记》《汉书》载，西汉元朔二年（前127年），西汉大军出云中（今内蒙古托克托东北），在灵州境内的黄河上架设桥梁渡河，直抵高阙（今内蒙古临河市西北），将在河套以南的匈奴楼烦、白羊王逐出塞外。这里重点介绍古代科学技术在桥梁建筑史上的应用。在宁夏的桥梁建筑史上，“斗拱”技术和“腰铁连接”技术的应用，代表了当时的先进科技水平。

1.“斗拱”技术。此技术主要运用于“伸臂木梁桥”中。“伸臂木梁桥”，顾名思义，此桥梁像伸出的两只手握在一起，又名“握桥”。中卫有两座伸臂木梁桥，桥名都叫山河桥，始建年代不详。一座在宁安堡通寺口子道上，跨寺口水，清乾隆十七年（1752年）重修。另一座在宣和堡红崖子东，跨清水河。《乾隆中卫县志》载：“其桥皆因崖岸垒石作基陛，节节相次，排木纵横，接比更为镇压，对岸俱相赴中，去三四丈并木材。以柏横次之，外施勾栏，悬空而行，唯人马可渡，设防兵。”建桥方法是：先将河两岸崖壁凿成阶梯状，且用石头垒砌成阶梯状基础，随后在每层基础上压一排方木，上层比下层长，层层向河心挑出，待两岸挑出的方木相距只有三四丈时，再搭一层巨木作为支梁且在上面铺上木板。最后在两侧做好勾栏，一座没有桥墩的悬空桥即告架成。这种桥因为河中水流湍急，且当时没有钢筋、水泥等高强度材料，无法建桥墩，只能以木、石建桥。但设计者为克服跨径大、力矩大的困难，采用了我国古代建筑“斗拱”层层挑出的原理，解决了桥梁跨度与材料抗弯强度之间的矛盾。

2.“腰铁连接”技术。此法主要运用在宁夏著名的两座石拱桥上。其一是明清时期固原州安安桥，在州城南门外，是当时宁夏最长的桥梁。《宣统新修固原州志》载：“桥上廛市林立，下有瓮洞，遥而望之，形势凌虚。土人以南桥北坛为兵燹前之佳境。今桥则巍然而坛仅圮壁。”此桥长约100米。其二是明代宁夏镇永通桥，位于南薰门（今银川市南门）外，跨红花渠。这两座桥的桥石拱木卷砌，拱圈的各个石料，采用腰铁连接法相连，即在相邻的石料边缘各凿楔形缺口，浇灌铁水，冷却后即可连接锁固。安安桥长约有100米。永通桥面用石栏隔成3个通道，中间通行马车，人行两边。

（三）黄河水运技术。宁夏的黄河水运历史悠久，但大规模的水运始于北魏时期。北魏太平真君七年（446年），朝廷下令薄骨律镇和高平（今宁夏固原市）、安定（今甘肃泾川县北）、统万（今陕西横山县北）4镇，出车5000乘，限期运送军粮50万斛（相当于50万石，折5000万斤）到沃野镇（今内蒙古五原县境内）。薄骨律镇镇将刁雍认为，由薄骨律镇至沃野镇路程约800里，往返一次需百日。以每车装谷20石计算，则500辆车运完50万斛粮食，约需3年时间，即消耗时间，更耗用大量的人力、物力和财力，且大量劳动力和牲畜运粮，又势必影响农业生产，他建议改为黄河水运，于是造木船200艘，每只船装载粮食1000斛，一次就可运20万斛，往返航程约两个月，总共需半年时间即可完成任务。魏武帝采纳了他的建议，且认为“非但一运，自可永以为式”。刁雍倡导的水路运输，不仅解决了当时运送大批军粮的燃眉之急，而且始创了中国历史上有文字记载以来黄河大规模运输的先例。这种大规模的水上运输，如果没有掌握河水的深度，不探测航道，是不可能抵达目的地的。

蒙元忽必烈初期，因郭守敬的到来，开创了宁夏的漕运历史。据《元史》载，蒙元至元二年（1265年），敦守敬派人探测宁夏至东胜（今内蒙古托克托旗）的黄河航道后，建议“舟自中兴（今银川市）沿河四昼夜至东胜，可通漕运”，被忽必烈采纳。次年，由西夏中兴等处宣抚司（驻今银川市）督造漕船。自此，西夏地区的漕粮便可畅通无阻地运往西京、燕京等地。

（四）皮筏制作技术。皮筏是古代劳动人民为解决渡河问题而发明的一种水上运输工具。它最早出现在黄河中上游，人们“缝草为囊”，充入空气，作为泅渡工具。皮筏有羊皮筏与牛皮筏两种，仅以羊皮筏为例，简述其制作技术。

制作羊皮筏的优质原材料是肥壮的山羊皮，羯羊皮最为上等。将羊宰杀后，从后腿交裆处开口或把头割去，从颈口将骨肉和内脏取出，完整地将羊皮从后往前脱出。操作时不能损伤羊皮。这种剥皮法古代称“浑脱”法。羊皮剥下后，将毛皮用水泡3～4天，将羊毛连根拔掉，皮洗干净，即成原皮。然后将原皮放入用食盐配制的饱和盐水中反复揉搓、浸泡，以达到消毒杀菌目的，待入盐均匀后晾干，再向原皮中灌入约1斤胡麻油，使各部均匀渗透，并挂起来晾晒。至外皮呈黄褐色或红黑色。在此基础上，分别在前腿和后交裆处打眼扎绳。至此，一个完整的羊皮皮囊即制成。

1个皮筏，至少由4个皮囊组成，多者根据皮筏大小和载重量而定。组筏时，将充满空气的皮囊用细绳排列捆绑在木排上即成皮筏。皮筏载重量越大，所需皮囊数量越多。一般来说，小的羊皮筏可载四五百斤，多供沿岸渡河用，中型可载10吨左右，大型可载15吨，主要运于长途运输。羊皮筏的使用寿命视保养情况而异，一般在五六年间，每隔四五天保养一次，使用过程中要避免尖锐利器划伤。冬天不用时应挂起来，以免霉变、虫蛀。羊皮筏的优点主要有：第一，原材料多，制作成本低廉且制作技术简单易学；第二，行驶过程中，对河道要求不高，不怕滩多搁浅；第三，运输成本低，不耗能源，环保经济。