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黄河是我国第二条大河，她蜿蜒曲折，不停地流淌，滋润着两岸的土地，成为哺育中华民族的摇篮，是古代文明的发源地之一。氏族村落一般都在依山傍水、气候温和的平原地区。人们离不开水，却又常常受到洪水的威胁。因此，在人类社会的发展进程中，流传着许多与水患作斗争的传说。许多史籍中多次提到在父系氏族社会末期，唐尧、虞舜时代，曾发生一次特大的洪水灾害，极大地威胁着人们的安全。《孟子·滕文公上》说：“当尧之时，天下犹未平，洪水横流，泛滥天下。”《尚书·尧典》也记载了这次大水灾：“汤汤洪水方割，荡荡怀山襄陵，浩浩滔天，下民其咨。”当时以治水而著称的共工氏，“壅防百川，堕高堙〔yin因〕庳〔bei卑〕。”(《国语·周语下》)即采用铲平高丘，填塞洼地的办法，这也是上古人民与洪水作斗争最初的杰出创造。当洪水极大地威胁着人们的生存时，部落联盟的大酋长尧，派当时夏部落的酋长鲧〔gun滚〕去领导治水。“鲧障洪水”(《国语·鲁语上》)，“鲧作城郭”(《世本·作篇》)，都说明鲧治水沿用了堙障的方法，即修筑堤埂和土围子来保护居住区和耕种的土地。当时劳动工具十分简陋，要修筑起坚实牢固、足以阻挡凶猛洪水的堤坝，几乎是不可能的。所以鲧虽经数年努力，却成效甚微。但他与洪水作斗争的精神却一直受到民众的称颂。尧死后，舜被推举为华夏部落联盟议事会的大酋长，又命鲧之子伯禹继续领导治理水患。禹总结前人治水失败的教训，认为主要原因在于没有察看水的流向，不了解山川泽薮的自然状况，所以未能因势利导，排除水患。于是禹根据水往低处流的规律，调查测量地势，疏通水道，“循江溯河，尽济甄淮。”(《吴越春秋·越王无余外传》)“决江濬河，东注之海，因水之流也。”(《淮南子·泰族训》)为了疏导河水，禹沿河考察水势。《史记·夏本纪》中说：“(禹)卑宫室，致费于沟淢〔yu，域〕。陆行乘车，水行乘船，泥行乘撬①，山行乘撵〔ju，举〕②。左准绳，右规矩，载四时以开九州，通九道，陂九泽，度九山。”《国语·周语下》也说：禹“高高下下，疏川导滞，钟水丰物，封崇九山，决汩〔gu，骨〕九川。”《左传·襄公四年》引述辛甲《虞人之箴》说：“茫茫禹迹，画为九州，经启九道。”这些记载对禹治水曾进行实地调查、测量，都言之凿凿。综合许多材料可以证明，禹治水是有规划、有路线的，经过测量，最后把当时的疆域划分成九州。禹考察水势、划分疆域的测量工具是准绳和规矩。在汉代武梁祠石刻上，女娲氏和伏羲氏，一个手里拿着规，一个手里拿着矩和动物化了的绳。女娲、伏羲手中掌握的工具是值得注意的，人类最早的科学往往是和神话交织在一起，通过那些混杂着事实与神话的记载，再用现代严密的科学方法，剥去神秘的外衣，可以看到它所反映的某些历史事实。规矩准绳便是原始的测量工具。准绳用来测量水平和垂直，规可画圆，矩则画方。《考工记·匠人》云：“水地以悬，置以悬。”就是指用带悬绳的水准平地，树立标杆，用悬绳校直。《墨子·经说上》有“方，矩相交也。”《周髀算经·商高》记：“合矩以为方，环距以为圆。”又载：“平矩以正绳，偃矩以望高，覆矩以测深，卧矩以知远。”赵君卿在《周髀算经注》中说：“禹治洪水，决疏江河，望山川之形，定高下之势，除滔天之灾，使东注海，无浸溺之患，此勾股之由生也。”他推测运用勾股原理测量距离、水平和高程，早在大禹时期已萌生了。
禹治水时勘测地势的高低还见于《尚书》和《史记》。《虞书·益稷》云：“予乘四载，随山刊木。”《夏本纪》也云：禹“行山表木，定高山大川。”唐司马贞注曰：“表木，谓刊木立为表记。”“刊”是削的意思，这是说削木桩立为测量用的标桩。在高山河流上设置高程标志，也就是今天大地测量技术中采用的标杆方法。
有了测量的工具还必须建立长度单位和统一的长度标准，否则大规模的测量活动同样无法进行。古籍中还常常记载禹治水时测量山的高度③，河道之广狭④。《淮南子·地形训》、《山海经·海外东经》都有禹命令他的大臣太章、竖亥以步作单位去丈量土地的记载。《孟子·滕文公上》又说：“禹八年于外，三过其门而不入。”字里行间也透露出大禹治水时，测量活动常常是多次进行的。在不同地区或同一地区重复地测量活动，如果没有统一的长度标准，治水工程是无法指挥的。东晋王嘉在他所撰的志怪小说《拾遗记》中说：禹因得到神的帮助而获得丈量的工具。他在开凿龙门而进入一个深数十里的岩洞时，“幽暗不可复行”，出来一头如豕的怪物，口衔明珠在前引路，走到一个开豁明亮之处，只见九河神女华胥之子，蛇身人面的伏羲端坐在那里，他交给禹一支长一尺二寸的玉简，使量度天地，禹即持此简平定水土。尽管这只是一段荒诞不经的神话故事，却道出了一条真理，即进行某项大工程时，必须由权威者制定出度量衡标准，以保证测量数据的统一。《史记》中也证实了这一点，《夏本纪》中说：“(禹)身为度，称以出。”在治水工程中，由于对统一尺度的需要，由权威者制定出几件专用的器具，并且作为一般器具比较的样板，这时便产生了最早的度量衡实物标准。尽管它本身还比较粗疏，精确度也不高，但与当时生产力水平相应，这些记载的基本事实也是可信的。
注释：
①古代在泥淖中行走的一种泥船。
②古人登山用的鞋，底下有锥形的铁钉，用以防跌。
③《管子·轻重戊》：“以商九州之高，以治水薮”(商，作计量解)
④《水经注·河水》：“梁山北有龙门山，大禹所凿，通孟津河口，广八十步”。《淮南子·天文训》：“行九州七舍，有五亿万七千三百里，禹以为朝昼昏夜。”
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