劉家銘
河防紆旰食，六御出深宮。
前言
在十六、十七世紀東西文化的交流，科學知識與技術的交流因教士介入中國政爭而倏然中止，雖然如此它還是對當時的中國造成一定程度的影響。
特別是在中國特殊的統治方式，西方的科學知識必須在統治者的接受下才能應用於國家建設，特別是對事必躬親的清朝統治者來說，如果沒有清朝初期的統治者對於西學觀念的吸收與應用，就不容易有技術進步的成果。
我們瞭解西方科學的發展是重視理性、測量、實驗、以及計算的精神，對於中國技術的改進，建設方法觀念的革新都可能有所影響。古代皇帝往往認為自己是奉天承運以治理萬民，所以當發生水旱之災時，或者蝗災等自然災害時，隨之而來的糧食收穫不足，以及造成飢荒問題，會對老百姓的生活造成很大影響。
所以歷代皇帝特別重視自然災害的防護，以清代治水的情況，由許多例子，如果要有效的治水，必定要精確的掌握繪圖與測量的技術，當西方測量學傳進東方時，當時的人是否就會加以吸收新方法用於治水，是本文要探討的主旨。
一、康熙的科學教育
康熙皇帝(西元1654年5月4日 至1722年12月20日)曾在幼年時，出過水痘，後經由西方傳教士採用西方的醫學方法予以治癒，而他曾回憶到，「訓曰：國初人多畏出痘，至朕得種痘方，諸子女即爾等子女，皆以種痘得無恙。今邊外四十九族及喀爾喀諸籓鎮俱命種痘，幾所種皆得善愈。嘗記初種時，老年人尚以為怪，朕堅意為之，遂全止千萬人之生者，豈偶然耶？」[1]。
由此可知在當時康熙皇帝體會當時西方醫學的有效性特色，所以對西方科學深感興趣，甚至試圖說服當時對西學仍抱持懷疑態度的人能夠接受。但是以我們現代人的觀點，科學發展並非只是接受表面的技術，而是對其理論的形成加以探究以瞭解技術背後的理論基礎為何。
康熙皇帝即位之初，曾經發生曆法之爭，為了判斷何者的曆法較準確，所以康熙在青年時期努力學習西方科學，他說到，
我們可以說康熙對西方科學的看法有所改觀，已經由科學技術的瞭解進入到科學知識理論的探討，欲知道背後理論的的形成與原理。
不僅是在數學方面，康熙皇帝對於物理學和地理學也極有興趣，而他也進一步把自己所習得的西學知識應用於政事之中，如派傳教士繪製新的地圖等，而他對西學的看法也會促使當時的一部份官員對西學態度的轉變，進一步使當時官員也能把西學應用於自己的行政事務之中。
二、清代河患概述
在清代的河工之中，皇帝實為主要的決策者，在河工的決策過程方面方面，是由河道總督繪製當地水道的地形圖，再上呈給皇帝，把河督的方案與大學士和相關人員討論後，由皇帝提撥經費給河督辦理。清代康熙時治水的一個特色是皇帝的知人善任，當康熙十六年任命靳輔為河道總督後，正逢蘇北地區河道決堤，經由靳輔督導後，使河水歸於故道。
清代黃河氾濫情形，黃河在地形上的幾個主要特點使得下游地區容易造成洪水使河道決堤，地勢「開封以下，河面寬五至二O公里，下游入山東境，河寬減至三五O公尺，是以中、下游河身極不配合，由於中游夏秋之際，暴雨頻繁，水量過大，下游無以容納，遂至決口頻頻，泛濫成災。」[5] ，洪水含沙量是因為下游地區引水灌漑農地，使得河水流速減慢，造成泥沙的淤積。
清朝由於非常重視河防的治理，所以皇帝對河督所要求的經費，都會優先通過並迅速撥給。在某一年起居注的記載中提到，『上曰：「黃河險處甚多，河銀應作逮給與。漢大學士以為何如？」吳正治奏曰：「每年河工銀內有蠲災缺額 八萬兩 ，應將現銀撥給。其蠲災缺額銀兩，令布政司另行奏銷」[7]』，或許類似現代的特別預算，也可說明統治對治河的重視。
康熙十年時，靳輔提出了一項治河計畫，「根據當時計算，總共需銀二百一十四萬八千餘兩。僅其中疏浚清江浦至雲梯關以東下游河道一項，即預計需要二百日畢工，日用夫十二萬三千餘名。」[8]，但是由於經費的應用必須受到監督，『又工部議總河靳輔大修清水洋、蕭家渡等口，併歲修工程其二十八本，奏銷錢糧事。上曰：「此銷算合否？」明珠奏曰：「凡與尚書伊桑阿所勘之處相合者，部議俱准銷算；其原勘所無及參差不符者，俱以駁回。似可依此完結。」[9]』。
所以河督必須提供較精確的經費使用方法，比方說需要多少個工作天、以及多長距離的河堤最需處理等，在此前題下，就必須利用複雜的數學運算才能完成準確計算，並提出治河計畫以供皇帝參考，在康熙十六年的治河計劃中，還必須預估，「限二百日畢工，日用夫十二萬三千有奇[10]」
求築土禦水之法，宜密下排樁，多加板纜，用蒲包裹土，麻繩縛而填之，費省而工固．次議閉通濟閘壩，濬清口至清水潭運河二百三十里，以所挑之土傾東西兩隄之外，西隄築為坦坡，東隄加培堅厚，次議規畫經費，都計需銀二百十四萬八千有奇．宜令直隸、[11]
並且，如果河工的計算較為完備，能比較能穫得皇帝信任之外，能方便皇帝對其它的部會下達命令，使其互相配合，
「江南、浙江、山東、江西、湖北各州縣預徵康熙二十年錢糧十之一，約二百萬．工成後，令淮、揚被水田畝納三錢至一錢；運河經過，商貨米豆石納二分，他貨物斤四分；並開武生納監事例，如數補還．次議裁併冗員，明定職守，并嚴河工處分，諱決視諱盜；兼請調用官吏，工成，與原屬河廳官吏並得優．次議工竣後，設河兵守隄，里設兵六名至二名，都計五千八百六十名．疏入，下廷議，以方軍興，復舉大工，役夫每日至十二萬餘，召募擾民，應先擇要修築．上命輔熟籌」[12]．
傳統中國的治水方法採用疏通以及築堤的方法，使得黃河在洪水期時不至於因水流量的大增使河堤被衝毀，造成洪水泛濫。傳統的困難，有一部份是對河面的測量的能力有所不足，如果無法有精準的計算，如在西學還未普遍時，較偏重於經驗的累積「田夫老役有所陳說，皆宜采聽，以備參詳。」[13]以及實地的勘察「跋涉險阻，上下數百里，一一審度。」[14]。
到了康熙皇帝的時後，對河水的流量已能用數學方式掌握，「算數精密，即河道閘口流水，亦可算晝夜所流分數。其法，先量閘口闊狹，計一秒所流幾何，積至一晝夜，則所流多寡可以數計矣。[15]」，如果能對河水的流量作準確計算，在實際工作更能發揮效率。
而在康熙皇帝統治期間，曾經六次南巡，他的目的除了解地方的行政與吏治外，如在康熙四十二年時，「三月戊申，上閱高家堰、翟家壩隄工。己酉，上閱黃河南龍窩、煙墩等隄。庚申，上還京。[16]」、「二十八年己巳春正月庚午，詔南巡臨閱河工[17]」，他還對當地的水利設施的狀況加以瞭解與掌握，並且已有實地堪察的做法。
原名《治河书》,清靳辅著
四、西學理論的影響與治水方法
1. 在西學理論方面：
早在宋朝所著《九章算數》書中有兩題數學問題，第29題臨臺測水、第30題陡岸測水，在當時的人就已經利用相似三角形的原理測量河面的寬度。
到了明末的數學家徐光啟認為，「先之數易見也，小數易解也，廣其術而以之治水治田之為利鉅、為務急也，故先之。」[18]，精於算學的徐光啟在翻譯西方測量方法的同時，已認識到西方算學能夠測量出地形的高度、深度、平面距離及方位，這是中國在治水上所欠缺而無法突破的。
我不太瞭解明代的治河情形，但是從他下面的這段話中，可知
到了清代初期的時後，由於當時的康熙皇帝已經把數學計算應用於工程測量之中，
丁卯，閱筐兒港，命建挑水壩．次河西務，上登岸步行二里許，親置儀器，定方向，釘樁木，以紀丈量之處．諭曰：「用此法可以測量天地、日月交食．算法原於易．用七九之奇數，不能盡者，用十二、二十四之偶數，乃能盡之，即取象十二時、二十四氣也．」[20]
如果要瞭解西方算學在水利工程的應用情形，可以從當時西方算學著作，或者是當時與治水相關人員的記錄比較。我們由《數書九章》中得知當時的人已經能夠利用「相似三角形」的定理測量出河岸的寬度。
另外在測量水深方面，由李芝藻、利瑪竇編的《同文算指》中的第十題，「以重矩兼測無廣之深無深之廣[21]」的這一命題中，知道當時的數學理論以能夠測量深谷的深度，但還不知道是否應用於測量河川深度方面。
當時的河督是能夠把西學應用於治河之中，如陳潢為了準確地控制洪水，「以推測土方之法，移而推測水方」，創造了「測水法」，「以水縱橫一丈，高一丈為一方」，把河水的橫切面積乘以流速，便可得出水的流量，從而「以上流之寬深，準下流之淺窄，量入為出以洩之」這種由一般性的治河進入定量性的研究，已經具備了近代科學的性質』[22]。
2.在方法的應用方面：
另外他使用「減水壩」，目的是為了如果當時的水量過大時，能夠讓大水溢出減水壩於近海的荒地，使河道的堤防不致於承受超過的壓力而決堤。
此外，由於河道工程的好壞攸關農業民生用水的供給、以及運河的商業運輸、以及國家的運糧功能，所以在康熙皇帝時的河督往往承受莫大的壓力，
上命靳輔口奏。靳輔奏云：「臣受河工重任，不敢不殫心盡力，冀有奏績之曰。今蕭家渡工程，至來歲正月必可告竣。其餘河堤，估計銀兩若得一百二十萬，逐處修築，可以完工。」上曰：「爾從前所築決口，楊家莊報完，後有徐家溝；徐家溝報完，後有蕭家渡。河道衝決，爾總不能預料。今蕭家渡既築之後，他處爾能保其不決乎？前此既不足憑，將來豈後可信？河工事理重大，乃民生運河所關，自當通盤打算，借收成效，不可恃一己見。」「總之，人事未盡。若人事既盡，則天事亦或可回。」[24]
從靳輔對於黃河治理，還是具有信心，他認為只要統治者任人得當，加上主事者能夠盡心於河道的治理，則困擾中國已久的黃河水患問題，亦非完全無法解決。
五、當時西方水利技術
1.十七世紀西方水力學：
馬略特(Mariotte,Edme 1620~1684.5.12)，法國的物理學家和植物學家，他獨立發現波義耳定律，即氣體的體積與其壓力成反比，與水利相關著作有，《流體的運動》、《水的凍結》。
帕斯卡(Pascal,Blaise 1623.6.19~1662.8.19)，法國數學家、物理學家、篤信宗教的哲學家、散文大師、近代概率論的奠基者。他提出了有關液體壓力的一個定律，後人稱為巴斯卡定律。
2.熊三拔著，《泰西水法》簡介：
從章節中可以得知，西方對於水利原理的系統性知識還未傳入中國，而只敘述器物的運轉方式，而沒有對於應用何種物理原理加以解釋，使當時中國治水並無採用西方水利技術。
但從《四庫全書提要》的說明，「西洋之學，以測量步算為第一，而奇器次之，奇器之中水法猶切於民用，視他器之徒矜工巧，為耳目者之玩者又殊，固謂水利者所必資也。[26]」，沒有西方科學的理論基礎，也就無法應用水利技術，是受到當時的時空環境所限制。
六．在其他層面方面的影響
清代的運河與黃河河道出海口在約現今洪澤湖一帶交錯，所以黃河的決堤也會影響清代的漕運，進而造成嚴重的治安與社會問題，所以這些考量也是康熙皇帝重視河工的原因之一。
1.政治上：清代的運河負有運送糧食的功能，由於中國的東南省份米糧的產量充足，所以必須負擔北方京城與駐軍的開銷，「二十八年，上以雨澤愆期，命偕尚書徐元文慮囚，奏減罪可矜疑者四十五人．是年拜武英殿大學士．陝西饑，命阿蘭泰與河督靳輔議運江、淮糧米自黃河泝西安，以備積儲．[27]」。
另外，如果帝國的某一地區因天然災害而導至糧食缺乏，運河也有迅速運糧以鎮災的功用。
二十一年，黃河決，命往江南勘視河工，以布政使崔維雅隨往，維雅條上治河法，與靳輔議不合．伊桑阿因請召輔面詢，上以維雅所奏無可行，寢之。尋疏陳黃河兩岸隄工修築不如式，奪輔職，戴罪督修。復命籌海運，疏言：「黃河運道，非獨輸輓天庾，即商賈百貨，賴以通行，國家在所必治。若海運，先需造船，所費不貲；且膠、萊諸河久淤，開濬匪易．」上是之．[33]
直到１８５３年上海開港以後，隨者海運的日漸繁榮與國外貿易的興起，清代運河的重要性才逐漸減低並萎縮。
結論
從當時的記錄來看，在水利技術方面並沒有明顯的進步，如果要說西方科學的傳入使清代的水利技術有根本的改變，是較為牽強的說法。因為科學技術是隨著經驗、文化與環境的累積而改進，而中國的地理水文有別於其它的地方，比如說歐洲地形平坦、中亞地形、美洲的地形不盡相同。不同的民族、文化、以及社會可以產生出不同的技術以及文明。
以中國來講，因為人們長期接受自然的挑戰，不管是統治者還是老百姓會對此問題較為關注，就會發展出技術的傳承。西方算數的傳入在某些方面會使清代的水利工程教為完善，且在治水觀念上有所改變，「晚明起﹐西方水利技術逐漸傳入中國﹐但終清之世很少利用。[35]」但是在西方的工業技術、機器、材質方面還未有根本性的改變以前，或許在技術方面，中西之間並沒有太大的差別。
有學者曾經提到，清代的治水不再倚靠超自然力量，而是透過計算，使治水掌握在人的手中。但是我們從靳輔的話語中，我們得知他認為只要人事配合得當，黃河水患是有辦法解決的。以西方對科學精神的看法，「科學革命的機械式宇宙觀，…，成就了哲學觀念視野的變化，這個新的觀念就是：人類能夠瞭解和控制他週遭的世界。[36]」，清代治水不管是在方法上、觀念上都比前代有所突破，且已具有現代意義的科學精神。
[1] 康熙，《庭訓格言：康熙家教大全》，(北京 : 中國對外翻譯， 2000年)，頁240。
[8] 鄭天挺等著，《清史》，(台北：雲龍出版社，1999年頁)，317。
PS:這篇文章曾經被三X新聞台在一次水災的報導中大篇幅引用，結果竟然不提原作者是誰！
劉家銘
在十六、十七世紀東西文化的交流，科學知識與技術的交流因教士介入中國政爭而倏然中止，雖然如此它還是對當時的中國造成一定程度的影響。
特別是在中國特殊的統治方式，西方的科學知識必須在統治者的接受下才能應用於國家建設，特別是對事必躬親的清朝統治者來說，如果沒有清朝初期的統治者對於西學觀念的吸收與應用，就不容易有技術進步的成果。
我們瞭解西方科學的發展是重視理性、測量、實驗、以及計算的精神，對於中國技術的改進，建設方法觀念的革新都可能有所影響。古代皇帝往往認為自己是奉天承運以治理萬民，所以當發生水旱之災時，或者蝗災等自然災害時，隨之而來的糧食收穫不足，以及造成飢荒問題，會對老百姓的生活造成很大影響。
特別是在中國特殊的統治方式，西方的科學知識必須在統治者的接受下才能應用於國家建設，特別是對事必躬親的清朝統治者來說，如果沒有清朝初期的統治者對於西學觀念的吸收與應用，就不容易有技術進步的成果。
我們瞭解西方科學的發展是重視理性、測量、實驗、以及計算的精神，對於中國技術的改進，建設方法觀念的革新都可能有所影響。古代皇帝往往認為自己是奉天承運以治理萬民，所以當發生水旱之災時，或者蝗災等自然災害時，隨之而來的糧食收穫不足，以及造成飢荒問題，會對老百姓的生活造成很大影響。
所以歷代皇帝特別重視自然災害的防護，以清代治水的情況，由許多例子，如果要有效的治水，必定要精確的掌握繪圖與測量的技術，當西方測量學傳進東方時，當時的人是否就會加以吸收新方法用於治水，是本文要探討的主旨。
康熙皇帝(西元1654年5月4日 至1722年12月20日)曾在幼年時，出過水痘，後經由西方傳教士採用西方的醫學方法予以治癒，而他曾回憶到，「訓曰：國初人多畏出痘，至朕得種痘方，諸子女即爾等子女，皆以種痘得無恙。今邊外四十九族及喀爾喀諸籓鎮俱命種痘，幾所種皆得善愈。嘗記初種時，老年人尚以為怪，朕堅意為之，遂全止千萬人之生者，豈偶然耶？」[1]。
由此可知在當時康熙皇帝體會當時西方醫學的有效性特色，所以對西方科學深感興趣，甚至試圖說服當時對西學仍抱持懷疑態度的人能夠接受。但是以我們現代人的觀點，科學發展並非只是接受表面的技術，而是對其理論的形成加以探究以瞭解技術背後的理論基礎為何。
由此可知在當時康熙皇帝體會當時西方醫學的有效性特色，所以對西方科學深感興趣，甚至試圖說服當時對西學仍抱持懷疑態度的人能夠接受。但是以我們現代人的觀點，科學發展並非只是接受表面的技術，而是對其理論的形成加以探究以瞭解技術背後的理論基礎為何。
康熙皇帝即位之初，曾經發生曆法之爭，為了判斷何者的曆法較準確，所以康熙在青年時期努力學習西方科學，他說到，
「訓曰：爾等惟知朕算數之精，却不知我學算之故。朕幼時，欽天監漢官與西洋人不睦，互相參劾，幾至大辟。楊光先、湯若望于午門外九卿前當面賭測日影，奈九卿中無一知其法者。朕思己不能，焉能斷人是非，非因自憤而學焉。今凡入算之法，累輯成書，務分縷析，後之學此者披之甚易，誰知朕當日苦心研究之難也。[2]
我們可以說康熙對西方科學的看法有所改觀，已經由科學技術的瞭解進入到科學知識理論的探討，欲知道背後理論的的形成與原理。
不僅是在數學方面，康熙皇帝對於物理學和地理學也極有興趣，而他也進一步把自己所習得的西學知識應用於政事之中，如派傳教士繪製新的地圖等，而他對西學的看法也會促使當時的一部份官員對西學態度的轉變，進一步使當時官員也能把西學應用於自己的行政事務之中。
在清代的河工之中，皇帝實為主要的決策者，在河工的決策過程方面方面，是由河道總督繪製當地水道的地形圖，再上呈給皇帝，把河督的方案與大學士和相關人員討論後，由皇帝提撥經費給河督辦理。清代康熙時治水的一個特色是皇帝的知人善任，當康熙十六年任命靳輔為河道總督後，正逢蘇北地區河道決堤，經由靳輔督導後，使河水歸於故道。
清代黃河氾濫情形，黃河在地形上的幾個主要特點使得下游地區容易造成洪水使河道決堤，地勢「開封以下，河面寬五至二O公里，下游入山東境，河寬減至三五O公尺，是以中、下游河身極不配合，由於中游夏秋之際，暴雨頻繁，水量過大，下游無以容納，遂至決口頻頻，泛濫成災。」[5] ，洪水含沙量是因為下游地區引水灌漑農地，使得河水流速減慢，造成泥沙的淤積。
清朝由於非常重視河防的治理，所以皇帝對河督所要求的經費，都會優先通過並迅速撥給。在某一年起居注的記載中提到，『上曰：「黃河險處甚多，河銀應作逮給與。漢大學士以為何如？」吳正治奏曰：「每年河工銀內有蠲災缺額 八萬兩 ，應將現銀撥給。其蠲災缺額銀兩，令布政司另行奏銷」[7]』，或許類似現代的特別預算，也可說明統治對治河的重視。
康熙十年時，靳輔提出了一項治河計畫，「根據當時計算，總共需銀二百一十四萬八千餘兩。僅其中疏浚清江浦至雲梯關以東下游河道一項，即預計需要二百日畢工，日用夫十二萬三千餘名。」[8]，但是由於經費的應用必須受到監督，『又工部議總河靳輔大修清水洋、蕭家渡等口，併歲修工程其二十八本，奏銷錢糧事。上曰：「此銷算合否？」明珠奏曰：「凡與尚書伊桑阿所勘之處相合者，部議俱准銷算；其原勘所無及參差不符者，俱以駁回。似可依此完結。」[9]』。
所以河督必須提供較精確的經費使用方法，比方說需要多少個工作天、以及多長距離的河堤最需處理等，在此前題下，就必須利用複雜的數學運算才能完成準確計算，並提出治河計畫以供皇帝參考，在康熙十六年的治河計劃中，還必須預估，「限二百日畢工，日用夫十二萬三千有奇[10]」
所以河督必須提供較精確的經費使用方法，比方說需要多少個工作天、以及多長距離的河堤最需處理等，在此前題下，就必須利用複雜的數學運算才能完成準確計算，並提出治河計畫以供皇帝參考，在康熙十六年的治河計劃中，還必須預估，「限二百日畢工，日用夫十二萬三千有奇[10]」
求築土禦水之法，宜密下排樁，多加板纜，用蒲包裹土，麻繩縛而填之，費省而工固．次議閉通濟閘壩，濬清口至清水潭運河二百三十里，以所挑之土傾東西兩隄之外，西隄築為坦坡，東隄加培堅厚，次議規畫經費，都計需銀二百十四萬八千有奇．宜令直隸、[11]
並且，如果河工的計算較為完備，能比較能穫得皇帝信任之外，能方便皇帝對其它的部會下達命令，使其互相配合，
「江南、浙江、山東、江西、湖北各州縣預徵康熙二十年錢糧十之一，約二百萬．工成後，令淮、揚被水田畝納三錢至一錢；運河經過，商貨米豆石納二分，他貨物斤四分；並開武生納監事例，如數補還．次議裁併冗員，明定職守，并嚴河工處分，諱決視諱盜；兼請調用官吏，工成，與原屬河廳官吏並得優．次議工竣後，設河兵守隄，里設兵六名至二名，都計五千八百六十名．疏入，下廷議，以方軍興，復舉大工，役夫每日至十二萬餘，召募擾民，應先擇要修築．上命輔熟籌」[12]．
「江南、浙江、山東、江西、湖北各州縣預徵康熙二十年錢糧十之一，約二百萬．工成後，令淮、揚被水田畝納三錢至一錢；運河經過，商貨米豆石納二分，他貨物斤四分；並開武生納監事例，如數補還．次議裁併冗員，明定職守，并嚴河工處分，諱決視諱盜；兼請調用官吏，工成，與原屬河廳官吏並得優．次議工竣後，設河兵守隄，里設兵六名至二名，都計五千八百六十名．疏入，下廷議，以方軍興，復舉大工，役夫每日至十二萬餘，召募擾民，應先擇要修築．上命輔熟籌」[12]．
傳統中國的治水方法採用疏通以及築堤的方法，使得黃河在洪水期時不至於因水流量的大增使河堤被衝毀，造成洪水泛濫。傳統的困難，有一部份是對河面的測量的能力有所不足，如果無法有精準的計算，如在西學還未普遍時，較偏重於經驗的累積「田夫老役有所陳說，皆宜采聽，以備參詳。」[13]以及實地的勘察「跋涉險阻，上下數百里，一一審度。」[14]。
到了康熙皇帝的時後，對河水的流量已能用數學方式掌握，「算數精密，即河道閘口流水，亦可算晝夜所流分數。其法，先量閘口闊狹，計一秒所流幾何，積至一晝夜，則所流多寡可以數計矣。[15]」，如果能對河水的流量作準確計算，在實際工作更能發揮效率。
而在康熙皇帝統治期間，曾經六次南巡，他的目的除了解地方的行政與吏治外，如在康熙四十二年時，「三月戊申，上閱高家堰、翟家壩隄工。己酉，上閱黃河南龍窩、煙墩等隄。庚申，上還京。[16]」、「二十八年己巳春正月庚午，詔南巡臨閱河工[17]」，他還對當地的水利設施的狀況加以瞭解與掌握，並且已有實地堪察的做法。
到了康熙皇帝的時後，對河水的流量已能用數學方式掌握，「算數精密，即河道閘口流水，亦可算晝夜所流分數。其法，先量閘口闊狹，計一秒所流幾何，積至一晝夜，則所流多寡可以數計矣。[15]」，如果能對河水的流量作準確計算，在實際工作更能發揮效率。
而在康熙皇帝統治期間，曾經六次南巡，他的目的除了解地方的行政與吏治外，如在康熙四十二年時，「三月戊申，上閱高家堰、翟家壩隄工。己酉，上閱黃河南龍窩、煙墩等隄。庚申，上還京。[16]」、「二十八年己巳春正月庚午，詔南巡臨閱河工[17]」，他還對當地的水利設施的狀況加以瞭解與掌握，並且已有實地堪察的做法。
原名《治河书》,清靳辅著
四、西學理論的影響與治水方法
1. 在西學理論方面：
早在宋朝所著《九章算數》書中有兩題數學問題，第29題臨臺測水、第30題陡岸測水，在當時的人就已經利用相似三角形的原理測量河面的寬度。
到了明末的數學家徐光啟認為，「先之數易見也，小數易解也，廣其術而以之治水治田之為利鉅、為務急也，故先之。」[18]，精於算學的徐光啟在翻譯西方測量方法的同時，已認識到西方算學能夠測量出地形的高度、深度、平面距離及方位，這是中國在治水上所欠缺而無法突破的。
到了明末的數學家徐光啟認為，「先之數易見也，小數易解也，廣其術而以之治水治田之為利鉅、為務急也，故先之。」[18]，精於算學的徐光啟在翻譯西方測量方法的同時，已認識到西方算學能夠測量出地形的高度、深度、平面距離及方位，這是中國在治水上所欠缺而無法突破的。
我不太瞭解明代的治河情形，但是從他下面的這段話中，可知
說明當時人還未瞭解到對於把西方算學應用於水利工程上的重要，也就還談不上把西方算學應用於水利技術上，而他本身亦非掌管水利事務的官員，所能做的，只能把他的理想寫在著作中，說明自己對治河是基於傳統的基礎加以改進，希望當時的官員能夠應用此法必能取得更好的成果。
到了清代初期的時後，由於當時的康熙皇帝已經把數學計算應用於工程測量之中，
丁卯，閱筐兒港，命建挑水壩．次河西務，上登岸步行二里許，親置儀器，定方向，釘樁木，以紀丈量之處．諭曰：「用此法可以測量天地、日月交食．算法原於易．用七九之奇數，不能盡者，用十二、二十四之偶數，乃能盡之，即取象十二時、二十四氣也．」[20]
如果要瞭解西方算學在水利工程的應用情形，可以從當時西方算學著作，或者是當時與治水相關人員的記錄比較。我們由《數書九章》中得知當時的人已經能夠利用「相似三角形」的定理測量出河岸的寬度。
另外在測量水深方面，由李芝藻、利瑪竇編的《同文算指》中的第十題，「以重矩兼測無廣之深無深之廣[21]」的這一命題中，知道當時的數學理論以能夠測量深谷的深度，但還不知道是否應用於測量河川深度方面。
另外在測量水深方面，由李芝藻、利瑪竇編的《同文算指》中的第十題，「以重矩兼測無廣之深無深之廣[21]」的這一命題中，知道當時的數學理論以能夠測量深谷的深度，但還不知道是否應用於測量河川深度方面。
當時的河督是能夠把西學應用於治河之中，如陳潢為了準確地控制洪水，「以推測土方之法，移而推測水方」，創造了「測水法」，「以水縱橫一丈，高一丈為一方」，把河水的橫切面積乘以流速，便可得出水的流量，從而「以上流之寬深，準下流之淺窄，量入為出以洩之」這種由一般性的治河進入定量性的研究，已經具備了近代科學的性質』[22]。
2.在方法的應用方面：
靳輔，在康熙十六年任河道總督，於康熙三十一年死，諡文襄。他承襲明代潘季馴「束水攻沙」的理論，靳輔在解釋此一方法時說到，「水合則流速，流速則勢猛，勢猛則新沙不停、舊沙盡刷，而河底愈深，於是水行堤內而河遂其就下之性，方克安流耳。」[23]，即利用工程設施使當時黃河下游的水流速度加快，讓水中的泥沙不淤積於河道中，能夠被河流帶入大海。
另外他使用「減水壩」，目的是為了如果當時的水量過大時，能夠讓大水溢出減水壩於近海的荒地，使河道的堤防不致於承受超過的壓力而決堤。
此外，由於河道工程的好壞攸關農業民生用水的供給、以及運河的商業運輸、以及國家的運糧功能，所以在康熙皇帝時的河督往往承受莫大的壓力，
上命靳輔口奏。靳輔奏云：「臣受河工重任，不敢不殫心盡力，冀有奏績之曰。今蕭家渡工程，至來歲正月必可告竣。其餘河堤，估計銀兩若得一百二十萬，逐處修築，可以完工。」上曰：「爾從前所築決口，楊家莊報完，後有徐家溝；徐家溝報完，後有蕭家渡。河道衝決，爾總不能預料。今蕭家渡既築之後，他處爾能保其不決乎？前此既不足憑，將來豈後可信？河工事理重大，乃民生運河所關，自當通盤打算，借收成效，不可恃一己見。」「總之，人事未盡。若人事既盡，則天事亦或可回。」[24]
從靳輔對於黃河治理，還是具有信心，他認為只要統治者任人得當，加上主事者能夠盡心於河道的治理，則困擾中國已久的黃河水患問題，亦非完全無法解決。
五、當時西方水利技術
1.十七世紀西方水力學：
馬略特(Mariotte,Edme 1620~1684.5.12)，法國的物理學家和植物學家，他獨立發現波義耳定律，即氣體的體積與其壓力成反比，與水利相關著作有，《流體的運動》、《水的凍結》。
帕斯卡(Pascal,Blaise 1623.6.19~1662.8.19)，法國數學家、物理學家、篤信宗教的哲學家、散文大師、近代概率論的奠基者。他提出了有關液體壓力的一個定律，後人稱為巴斯卡定律。
2.熊三拔著，《泰西水法》簡介：
內容分為六卷，卷一、龍尾車，卷二、玉衡車、恆升車，卷三、水庫，卷四、找水、鑿井技術，卷五、談水性，卷六、圖示。
從章節中可以得知，西方對於水利原理的系統性知識還未傳入中國，而只敘述器物的運轉方式，而沒有對於應用何種物理原理加以解釋，使當時中國治水並無採用西方水利技術。
但從《四庫全書提要》的說明，「西洋之學，以測量步算為第一，而奇器次之，奇器之中水法猶切於民用，視他器之徒矜工巧，為耳目者之玩者又殊，固謂水利者所必資也。[26]」，沒有西方科學的理論基礎，也就無法應用水利技術，是受到當時的時空環境所限制。
但從《四庫全書提要》的說明，「西洋之學，以測量步算為第一，而奇器次之，奇器之中水法猶切於民用，視他器之徒矜工巧，為耳目者之玩者又殊，固謂水利者所必資也。[26]」，沒有西方科學的理論基礎，也就無法應用水利技術，是受到當時的時空環境所限制。
六．在其他層面方面的影響
清代的運河與黃河河道出海口在約現今洪澤湖一帶交錯，所以黃河的決堤也會影響清代的漕運，進而造成嚴重的治安與社會問題，所以這些考量也是康熙皇帝重視河工的原因之一。
1.政治上：清代的運河負有運送糧食的功能，由於中國的東南省份米糧的產量充足，所以必須負擔北方京城與駐軍的開銷，「二十八年，上以雨澤愆期，命偕尚書徐元文慮囚，奏減罪可矜疑者四十五人．是年拜武英殿大學士．陝西饑，命阿蘭泰與河督靳輔議運江、淮糧米自黃河泝西安，以備積儲．[27]」。
另外，如果帝國的某一地區因天然災害而導至糧食缺乏，運河也有迅速運糧以鎮災的功用。
除了運輸的功能之外，由於康熙皇帝曾六度下江南，除了考察地方官員的施政情況，也能夠體察到南方百姓民意，「二月戊戌，次臺莊，百姓來獻食物．召耆老前，詳詢農事生計，良久乃發．[30]」，使康熙皇帝能夠準確的掌握帝國的統治情形。
二十一年，黃河決，命往江南勘視河工，以布政使崔維雅隨往，維雅條上治河法，與靳輔議不合．伊桑阿因請召輔面詢，上以維雅所奏無可行，寢之。尋疏陳黃河兩岸隄工修築不如式，奪輔職，戴罪督修。復命籌海運，疏言：「黃河運道，非獨輸輓天庾，即商賈百貨，賴以通行，國家在所必治。若海運，先需造船，所費不貲；且膠、萊諸河久淤，開濬匪易．」上是之．[33]
直到１８５３年上海開港以後，隨者海運的日漸繁榮與國外貿易的興起，清代運河的重要性才逐漸減低並萎縮。
結論
從當時的記錄來看，在水利技術方面並沒有明顯的進步，如果要說西方科學的傳入使清代的水利技術有根本的改變，是較為牽強的說法。因為科學技術是隨著經驗、文化與環境的累積而改進，而中國的地理水文有別於其它的地方，比如說歐洲地形平坦、中亞地形、美洲的地形不盡相同。不同的民族、文化、以及社會可以產生出不同的技術以及文明。
以中國來講，因為人們長期接受自然的挑戰，不管是統治者還是老百姓會對此問題較為關注，就會發展出技術的傳承。西方算數的傳入在某些方面會使清代的水利工程教為完善，且在治水觀念上有所改變，「晚明起﹐西方水利技術逐漸傳入中國﹐但終清之世很少利用。[35]」但是在西方的工業技術、機器、材質方面還未有根本性的改變以前，或許在技術方面，中西之間並沒有太大的差別。
有學者曾經提到，清代的治水不再倚靠超自然力量，而是透過計算，使治水掌握在人的手中。但是我們從靳輔的話語中，我們得知他認為只要人事配合得當，黃河水患是有辦法解決的。以西方對科學精神的看法，「科學革命的機械式宇宙觀，…，成就了哲學觀念視野的變化，這個新的觀念就是：人類能夠瞭解和控制他週遭的世界。[36]」，清代治水不管是在方法上、觀念上都比前代有所突破，且已具有現代意義的科學精神。
[1] 康熙，《庭訓格言：康熙家教大全》，(北京 : 中國對外翻譯， 2000年)，頁240。
[2] 同註1。
[3] 《清史稿》，〈康熙本紀二〉，頁234。文中的將字為名詞，由原文中『十二月甲申，詔曰：「朕撫馭區宇，惟以愛養蒼生，俾臻安阜為念．比歲地丁額賦，迭經蠲免，而歲運漕米，尚在輸將，時切軫念．除河南已經蠲免外，其湖廣、江蘇、浙江、安徽、山東漕米，以次各免一年，用紓民力．」丁亥，移旗莊壯丁赴古北口外達爾河墾田．遣侍郎阿山、德珠等往陝西監賑．壬辰，諭督、撫、提、鎮保舉武職堪任用及曾立功者，在內八旗旗員，令都統等舉之．』來看，應為將領的意思。
[4] 例如在光緒時因自然災害造成盜匪橫行，後來有地方團練的組成
[5] 張文德，《黃河歷代水患與治理輯粹》，(高雄市：友鴻居出版，民85年)，頁20。。
[6] 鄭天挺等著，《清史》，(台北：雲龍出版社，1999年頁)，317。
[7] 中國第一歷史檔案館，《康熙起居注》，頁981。
[8] 鄭天挺等著，《清史》，(台北：雲龍出版社，1999年頁)，317。
[9]中國第一歷史檔案館，《康熙起居注》，頁1037
[10] 《新校本清史稿》，〈列傳六十六〉，頁10115 。
[11] 同註9。
[12] 《新校本清史稿》，〈列傳六十六〉，頁10116。
[13] 《河防述言‧任人第四》，轉引至鄭天挺等著，《清史》，(台北‧雲龍出版社)，1999年頁，319。
[14] 《河防述言‧審勢第二》，轉引至鄭天挺等著，《清史》，(台北‧雲龍出版社)，1999年頁，319。
[15] 《清聖祖實錄》卷一五四，康熙三十一年正月甲寅，轉引至鄭天挺等著，《清史》，(台北‧雲龍出版社)，1999年頁，321。
[16]《清史稿》，〈康熙本紀三〉，頁262。
[17] 《清史稿》，〈康熙本紀二〉，頁226。
[18] 徐光啟，〈題測量法義〉，《徐光啟集》，（台北：明文出版，1986年），頁82
[19] 徐光啟，〈句股義序〉，《徐光啟集》，（台北：明文出版，1986年），頁84
[20]《清史稿》〈康熙本紀三〉，頁279。
[21] 「有甲乙丙丁壁立深谷，不知甲乙之廣，欲測乙丙之深。則用重矩法，先于甲岸上依垂下直線，立戊甲巳勾股矩尺，其甲巳勾長六尺。直以目截取戊甲股上之庚甲之高，得五尺。取壬去甲一丈五尺壬癸勾亦常六尺，從股尺上視勾末癸與谷底丙相參，目截取辛壬之高八尺，如欲求深，以前股所得庚甲五尺與兩勾間壬甲十五尺相乘得七十五尺為實，以兩股所得庚甲辛壬相減之較辛子三尺為法，除之即得乙丙深二十五尺，如欲求廣者，以勾六尺與兩勾間十五尺相乘得九十尺為實，以辛子三尺為法除之，即得甲乙之廣三十尺。（甲乙之廣應為三十六尺才正確）」文字轉引至 http://math.ntnu.edu.tw/~horng/letter/vol5no7b.htm ２００６．０１．０４ ２１：１３
[22] 鄭天挺等著，《清史》，(台北‧雲龍出版社)，1999年頁，321。
[23] 《河防述言‧堤防第六》，轉引至鄭天挺等著，《清史》，(台北‧雲龍出版社)，1999年頁，320。
[24] 中國第一歷史檔案館，《康熙起居注》，頁920。
[25] 曾增友，收入《四庫全書》的外國人著作-熊三拔的《泰西水法》，百科知識，1997.12。
[26] 同註29。
[27] 《新校本清史稿》，〈列傳/卷二百五十 列傳三十七/阿蘭泰子富寧安〉，頁 9703 。
[28] 《清史稿》，〈康熙本紀三〉，頁263。
[29] 《清史稿》，〈康熙本紀三〉，頁267
[30]《清史稿》，〈康熙本紀三〉，頁270
[31]《清史稿》，〈康熙本紀二〉，頁241
[32]《清史稿》，〈康熙本紀二〉，頁251
[33] 《新校本清史稿》，〈列傳/卷二百五十 列傳三十七/伊桑阿子伊都立〉， 9701 。
[34]《清史稿》，〈康熙本紀二〉，頁253
[35] 中國大百科全書網路版 http://140.128.103.1/web/Content.asp?ID=7312&Query=3 2006.01.16
Pm:20:56
[36] 《科學革命》，頁17
PS:這篇文章曾經被三X新聞台在一次水災的報導中大篇幅引用，結果竟然不提原作者是誰！
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