经过苏允的运作,工部迎来了最好的发展时机,苏允也争分夺秒开始施行他的计划。
第一要务乃是治河。
之所以苏允将精力放在这上面,是因为黄河泛滥乃是有宋一朝一个极大的问题,已经成为大宋朝一个不断失血的伤口!
根据苏允统计,黄河平均每一两年便会发生一次决口或改道,每次淹没农田数十万至数百万亩。
比如说天禧三年河南滑州决口,淹豫北、鲁西三十余州县,毁田数百万亩。
最近一次是熙宁十年,澶州决口,淹没四十五州县,导致河北平原“千里无复耕桑”。
而正因为河患频发,土地盐碱化、河道淤积也导致耕地质量下降,河北、京东路等传统产粮区也在逐渐荒废。
收入在减少。河北路在黄河改道后,农业税从占全国15%降至不足5%。
支出则是在大幅度的增加。
单次大灾需调拨数十万石粮食,如澶州灾后朝廷拨粮五十万石、钱三十万贯赈济。
年均治河经费约占财政收入的2%-5%,每次大的决口,单次耗资可达岁入的1%(约60万贯)。
而因为黄河决口,导致的漕运中断与商业衰退亦是一个极大的问题。
黄河决口常阻断汴河漕运,导致京师开封粮食危机。
例如,当年滑州决口后,汴河断航数月,粮价暴涨三倍。
长期以来的影响是,河北、山东商路因水患荒废,北方经济重心已经出现逐渐南移迹象。
而上面那些只是从经济上计算,黄河决堤带来最直接的影响是:造成大量百姓的死亡。
澶州决口时候,“溺死者无算,浮尸蔽河”,据事后统计,当年可能死了十几万百姓。
而且不仅如此,直接淹死的其实并不多,后期死的可能更多,比如说庆历八年商胡决口的时候,数十万河北流民南下开封,当时都城米贵,民多饿殍,死者何止数万!
而治河征调民夫常达10万-30万人,如熙宁年便征调10万兵卒、15万民夫参与治河,导致农业生产中断。
而这些年来,河北、山东大量人口南迁,北方劳动力锐减!
这导致的后果是北方经济总体衰落,而北宋经济总体衰弱的影响是对防御辽国上的成本增加更多,因为北方粮食不稳定,必须从南方调入,成本更是飞涨!
经过一系列的调研,苏允得出了一个结论:北宋黄河灾害造成的总损失难以精确计算,但其影响远超经济范畴!
在经济上拖垮北宋的财政,加速了“积贫”局面;
在军事上削弱边防,迫使朝廷依赖“以金钱换和平”;
而对于社会的影响是,流民潮动摇了统治根基。
所以,治河在苏允看来乃是重塑北宋国运的第一步!
然而在苏允召集来全国优秀水利工程师前来汴京一起开会讨论之后,发现在北宋当下的技术条件下,想要治河是一个极为困难的事情,否则也不可能几年发生一次决口,而朝廷依然只能容忍。
苏允听取了各位水利工程师的汇报之后,总结出来黄河频繁泛滥的原因,根本主因还是因为泥沙淤积!
泥沙淤泥导致河床抬高,河床抬高,自然会导致改道频发。
水利工程师们在苏允的鼓励之下,结合当下的技术条件,有效治理需采取综合措施:
首先是必须系统筑堤与加固,进行需大量夯土堤坝,辅以木桩、柳条等材料加固。
随后是分段维护,将黄河分为若干段,设专职官员,如“河堤使”负责巡视修缮,避免全线崩溃。
三是疏浚河道与分流减淤,定时组织民夫挖沙疏浚。
四是分洪区建设,在低洼地带开辟滞洪区,牺牲局部农田以保护下游。
当然,也有人提出在黄河中游(如陕西、山西)推广植树,减少水土流失、设立“水则碑”监测水位,建立驿马快报系统,提前疏散沿岸居民等等。
这些提议可以看得出来大宋朝的水利工程师的确是有真本事的,提出来的这些解决方案有解决根本原因的,也有解决当下问题的。
但在计算了一下成本之后,别说是水工们倒吸了一口凉气,连苏允都觉得所需的钱太多了!
若实施大规模疏浚、筑堤和分洪工程,需一次性投入约两百万贯到五百万贯的资金,而后续年维护费增至两百万贯以上!
这些成本是可以算出来的,材料费包括木材、石料、柳梢等占大头,至少要占整体销的四五成,也就是要个二百多万贯左右。
而人力征调的成本保罗民工、兵卒口粮与工钱,要占成本的三到四成。
至于剩余的一二成成本,嘿嘿,水工们没有说,但苏允却是心中明白,那玩意叫腐败损耗,可能高达两成,这还算是钱到实处了,若是有心更黑的官员,直接给你干到七八成!
你以为到这儿就算是完了?
远着呢,苏允知道这里面还有更大的隐性成本,比如说灾后赈济、减免赋税、移民安置等间接支出,可能超过直接工程费用。
不过还好,这些是朝廷支出的,跟工部没有关系,倒是不用去考虑这些问题。
水师们提出来这些方法,讨论过程之中,苏允倒是被启发,或者说萌生了几个想法。
一个是束水攻沙与蓄清刷黄理论的提出。
另一个则是混泥土筑堤的想法。
黄河泛滥的主要原因是上游泥沙淤积,导致河床上升,用束水攻沙以及蓄清刷黄的方式可以代替人工清淤。
这个理论的提出让水师们十分兴奋,立即进行理论上论证以及可能性实践。
而苏允则是召集工部的材料工匠来讨论混凝土的可行性。黄河之所以屡屡泛滥,一是淤泥淤积,其次则是河堤用泥土构筑,在受到河水长期冲刷之下根本是支撑不了多久的,因此很容易溃堤。
若是用了束水冲沙以及蓄清刷黄的理论能够成功用于实践,再加上用水泥混凝土来营造河堤的话,说不定可以让黄患大大地减少,如此可以畜养起来大宋朝的一口元气。
不过跟工匠们讨论之后,发现困难亦是重重。
这里面既有技术上的,又有经济上的。
在大宋里寻找水泥的原料是不难的,大宋疆域内,如河南、河北、陕西等地的石灰石储量丰富,开采技术亦是十分成熟,在宋代已广泛使用石灰。
至于黏土在黄河流域十分易得,只需筛选出高硅铝成分的黏土即可。
至于石膏在苏允的印象中膏矿分布亦是很广,虽然大宋尚未系统开发,需额外勘探与运输,但应该也不难找。
至于燃料这一块更是无须担心,大宋煤炭开采已具规模,如山西、河南等都有,可支撑高温煅烧的需求。
现在技术上的难点有两个,一个是窑炉温度、另一个是粉碎工艺。
听工匠们介绍,这种煅烧工艺对于温度要求很高,现在的技术未必可以达到,须得寻找专门烧窑师傅才知道。
苏允派人寻了瓷窑师傅过来,瓷窑师傅描述了一下,苏允顿时皱起了眉头,根据师傅的描述,这温度或许还差得不少呢!
不过这个倒是没有关系,或许通过改进窑炉结构与通风系统,如增加烟囱高度、强制鼓风,或可达到目标温度。
其次是粉碎工艺,大宋已有水力石磨,可初步粉碎原料,但细度不足,需人工二次研磨。
不过这都是可以解决的问题,苏允相信有自己知道的一些知识以及宋代的现有的技术结合,肯定是可以造出来水泥的,但关键要能够算得过来经济账。
不过苏允很快也就决定了:必须做!
这事情很难,但却是必须做的!
而且现在可以依托黄河治理这个大工程项目的情况下,有多达二三百万贯的资金可以用来研发生产水泥,错过这个机会,以后再想要让水泥诞生以及推广可就难了。
于是苏允开始让工部兵分两路,一路是让水师们带着人开始考察黄河,制定治理黄河的方案,这个过程可能需要许多个月,甚至一年半载都有可能。
这是因为虽然之前也年年在维护黄河,但现在这种方式与之前不同,可以说是全新的治河方案,因此所需的时间要多得多。
正好,苏允也需要时间来进行水泥的研发。
水泥的研发乃是科学项目,不是一拍脑袋便可以的,不仅须得研发出来合适的水泥精准配比,还得研发出来均化工艺。
水泥要求石灰石、黏土、铁矿石按严格比例混合,如硅酸盐水泥配比为石灰石80%、黏土15%、铁矿石5%,在不知道这个配比的情况下,便需要进行不断地尝试。
而大宋缺乏化学分析手段,依赖经验调整,成品强度波动大,因此得培养出来一批可以用经验进行调整的材料师。
因此,这个过程之中所需的时间也不少,若是按照一般的科研的程序,这个过程从研发出来,到开始小规模试验,到工艺改进,到最后的大规模生产的过程,或许需要多达五年到十年的时间。
但现在苏允没有那么多的时间,从研发到最终大规模化生产,他只有半年到一年的时间,才能够赶上治黄工程。
如此一来,时间可就是非常紧张了。
若是没有一个极为严密的机构来进行统筹,要在这么短的时间内完成此事,亦是绝无可能。
因为研发过程之中不仅得统筹各大矿场、还得统筹瓷场、工匠、研发各种工具用于生产,制定各种工艺标准等等,这不是一个松散的团队可以做到的。
因此苏允开始苦笑,他发现,在这个时候要做一个事情,便须得从零开始做起。
便比如现在,他又得开始筹办一个研究院了。
不过还好,他原本便有这个打算,正好趁着这个机会将研究院给搭起来!
苏允原本就打算构建一个集中各行各业匠人,进行工具研发推广,并且将大宋朝的各种尖端技术推广向民间的机构,唐宋积攒下来的工程技术等是很多的,比如说当朝的沈括的《《梦溪笔谈》。
苏允看过这本书,这本书涵盖天文、数学、物理、地质、化学、生物、医学、工程技术等堪称“中国科学史上的里程碑”!
另外还有类似还没有出现的《营造法式》这类书,是后世中国现存最早的官方建筑技术规范,详细记录宋代木构建筑的设计、施工、材料及工限。
这些书籍虽然在宋朝出现,但在推广上并不广,更别说在实际上生活之中进行大规模的运用。
这就是后世所说的研究成果并没有转化成应用成果,大量的技术被束之高阁,而民间依然沿用旧的技术。
苏允打算打造一个机构,一是收集各行各业的尖端技术进行推广,让各项新技术在行业之中大规模运用起来。
二是针对各行业的技术痛点,进行专项研发,推进行业技术的进步。
三是要实现他自己的各项技术上的构思,必然说开发蒸汽机、水泥、炸药、枪械等新技术。
正好趁着这个机会,将这个研究院给建立起来,在研发水泥之中,进行不断地规范引导,形成一种与后世科研相类似的工作方法。
当然,苏允在后世也没有搞过科研,但他搞过管理,他有信心用后世先进的管理办法,然后让当代的工程技术人员沿着他的思路,进行一个革命性的创新,群策群力之下,未必就不能搞出来一套成熟的科研规范来!
苏允对这个机构的期待是颇大的,就宋朝当下的局面,想要在政治上破局太难,在军事上他做过一些努力,但实际上阻力太大,那就换一种方式,在大宋朝推动一场工业革命!
工业狂潮之下,势必改变大宋朝的经济基础,然后浪潮自然会卷向上层建筑。
当然,这个效果如何苏允并不能预测,但无论如何,大宋朝需要这么一场工业革命!
(本章完)
第一要务乃是治河。
之所以苏允将精力放在这上面,是因为黄河泛滥乃是有宋一朝一个极大的问题,已经成为大宋朝一个不断失血的伤口!
根据苏允统计,黄河平均每一两年便会发生一次决口或改道,每次淹没农田数十万至数百万亩。
比如说天禧三年河南滑州决口,淹豫北、鲁西三十余州县,毁田数百万亩。
最近一次是熙宁十年,澶州决口,淹没四十五州县,导致河北平原“千里无复耕桑”。
而正因为河患频发,土地盐碱化、河道淤积也导致耕地质量下降,河北、京东路等传统产粮区也在逐渐荒废。
收入在减少。河北路在黄河改道后,农业税从占全国15%降至不足5%。
支出则是在大幅度的增加。
单次大灾需调拨数十万石粮食,如澶州灾后朝廷拨粮五十万石、钱三十万贯赈济。
年均治河经费约占财政收入的2%-5%,每次大的决口,单次耗资可达岁入的1%(约60万贯)。
而因为黄河决口,导致的漕运中断与商业衰退亦是一个极大的问题。
黄河决口常阻断汴河漕运,导致京师开封粮食危机。
例如,当年滑州决口后,汴河断航数月,粮价暴涨三倍。
长期以来的影响是,河北、山东商路因水患荒废,北方经济重心已经出现逐渐南移迹象。
而上面那些只是从经济上计算,黄河决堤带来最直接的影响是:造成大量百姓的死亡。
澶州决口时候,“溺死者无算,浮尸蔽河”,据事后统计,当年可能死了十几万百姓。
而且不仅如此,直接淹死的其实并不多,后期死的可能更多,比如说庆历八年商胡决口的时候,数十万河北流民南下开封,当时都城米贵,民多饿殍,死者何止数万!
而治河征调民夫常达10万-30万人,如熙宁年便征调10万兵卒、15万民夫参与治河,导致农业生产中断。
而这些年来,河北、山东大量人口南迁,北方劳动力锐减!
这导致的后果是北方经济总体衰落,而北宋经济总体衰弱的影响是对防御辽国上的成本增加更多,因为北方粮食不稳定,必须从南方调入,成本更是飞涨!
经过一系列的调研,苏允得出了一个结论:北宋黄河灾害造成的总损失难以精确计算,但其影响远超经济范畴!
在经济上拖垮北宋的财政,加速了“积贫”局面;
在军事上削弱边防,迫使朝廷依赖“以金钱换和平”;
而对于社会的影响是,流民潮动摇了统治根基。
所以,治河在苏允看来乃是重塑北宋国运的第一步!
然而在苏允召集来全国优秀水利工程师前来汴京一起开会讨论之后,发现在北宋当下的技术条件下,想要治河是一个极为困难的事情,否则也不可能几年发生一次决口,而朝廷依然只能容忍。
苏允听取了各位水利工程师的汇报之后,总结出来黄河频繁泛滥的原因,根本主因还是因为泥沙淤积!
泥沙淤泥导致河床抬高,河床抬高,自然会导致改道频发。
水利工程师们在苏允的鼓励之下,结合当下的技术条件,有效治理需采取综合措施:
首先是必须系统筑堤与加固,进行需大量夯土堤坝,辅以木桩、柳条等材料加固。
随后是分段维护,将黄河分为若干段,设专职官员,如“河堤使”负责巡视修缮,避免全线崩溃。
三是疏浚河道与分流减淤,定时组织民夫挖沙疏浚。
四是分洪区建设,在低洼地带开辟滞洪区,牺牲局部农田以保护下游。
当然,也有人提出在黄河中游(如陕西、山西)推广植树,减少水土流失、设立“水则碑”监测水位,建立驿马快报系统,提前疏散沿岸居民等等。
这些提议可以看得出来大宋朝的水利工程师的确是有真本事的,提出来的这些解决方案有解决根本原因的,也有解决当下问题的。
但在计算了一下成本之后,别说是水工们倒吸了一口凉气,连苏允都觉得所需的钱太多了!
若实施大规模疏浚、筑堤和分洪工程,需一次性投入约两百万贯到五百万贯的资金,而后续年维护费增至两百万贯以上!
这些成本是可以算出来的,材料费包括木材、石料、柳梢等占大头,至少要占整体销的四五成,也就是要个二百多万贯左右。
而人力征调的成本保罗民工、兵卒口粮与工钱,要占成本的三到四成。
至于剩余的一二成成本,嘿嘿,水工们没有说,但苏允却是心中明白,那玩意叫腐败损耗,可能高达两成,这还算是钱到实处了,若是有心更黑的官员,直接给你干到七八成!
你以为到这儿就算是完了?
远着呢,苏允知道这里面还有更大的隐性成本,比如说灾后赈济、减免赋税、移民安置等间接支出,可能超过直接工程费用。
不过还好,这些是朝廷支出的,跟工部没有关系,倒是不用去考虑这些问题。
水师们提出来这些方法,讨论过程之中,苏允倒是被启发,或者说萌生了几个想法。
一个是束水攻沙与蓄清刷黄理论的提出。
另一个则是混泥土筑堤的想法。
黄河泛滥的主要原因是上游泥沙淤积,导致河床上升,用束水攻沙以及蓄清刷黄的方式可以代替人工清淤。
这个理论的提出让水师们十分兴奋,立即进行理论上论证以及可能性实践。
而苏允则是召集工部的材料工匠来讨论混凝土的可行性。黄河之所以屡屡泛滥,一是淤泥淤积,其次则是河堤用泥土构筑,在受到河水长期冲刷之下根本是支撑不了多久的,因此很容易溃堤。
若是用了束水冲沙以及蓄清刷黄的理论能够成功用于实践,再加上用水泥混凝土来营造河堤的话,说不定可以让黄患大大地减少,如此可以畜养起来大宋朝的一口元气。
不过跟工匠们讨论之后,发现困难亦是重重。
这里面既有技术上的,又有经济上的。
在大宋里寻找水泥的原料是不难的,大宋疆域内,如河南、河北、陕西等地的石灰石储量丰富,开采技术亦是十分成熟,在宋代已广泛使用石灰。
至于黏土在黄河流域十分易得,只需筛选出高硅铝成分的黏土即可。
至于石膏在苏允的印象中膏矿分布亦是很广,虽然大宋尚未系统开发,需额外勘探与运输,但应该也不难找。
至于燃料这一块更是无须担心,大宋煤炭开采已具规模,如山西、河南等都有,可支撑高温煅烧的需求。
现在技术上的难点有两个,一个是窑炉温度、另一个是粉碎工艺。
听工匠们介绍,这种煅烧工艺对于温度要求很高,现在的技术未必可以达到,须得寻找专门烧窑师傅才知道。
苏允派人寻了瓷窑师傅过来,瓷窑师傅描述了一下,苏允顿时皱起了眉头,根据师傅的描述,这温度或许还差得不少呢!
不过这个倒是没有关系,或许通过改进窑炉结构与通风系统,如增加烟囱高度、强制鼓风,或可达到目标温度。
其次是粉碎工艺,大宋已有水力石磨,可初步粉碎原料,但细度不足,需人工二次研磨。
不过这都是可以解决的问题,苏允相信有自己知道的一些知识以及宋代的现有的技术结合,肯定是可以造出来水泥的,但关键要能够算得过来经济账。
不过苏允很快也就决定了:必须做!
这事情很难,但却是必须做的!
而且现在可以依托黄河治理这个大工程项目的情况下,有多达二三百万贯的资金可以用来研发生产水泥,错过这个机会,以后再想要让水泥诞生以及推广可就难了。
于是苏允开始让工部兵分两路,一路是让水师们带着人开始考察黄河,制定治理黄河的方案,这个过程可能需要许多个月,甚至一年半载都有可能。
这是因为虽然之前也年年在维护黄河,但现在这种方式与之前不同,可以说是全新的治河方案,因此所需的时间要多得多。
正好,苏允也需要时间来进行水泥的研发。
水泥的研发乃是科学项目,不是一拍脑袋便可以的,不仅须得研发出来合适的水泥精准配比,还得研发出来均化工艺。
水泥要求石灰石、黏土、铁矿石按严格比例混合,如硅酸盐水泥配比为石灰石80%、黏土15%、铁矿石5%,在不知道这个配比的情况下,便需要进行不断地尝试。
而大宋缺乏化学分析手段,依赖经验调整,成品强度波动大,因此得培养出来一批可以用经验进行调整的材料师。
因此,这个过程之中所需的时间也不少,若是按照一般的科研的程序,这个过程从研发出来,到开始小规模试验,到工艺改进,到最后的大规模生产的过程,或许需要多达五年到十年的时间。
但现在苏允没有那么多的时间,从研发到最终大规模化生产,他只有半年到一年的时间,才能够赶上治黄工程。
如此一来,时间可就是非常紧张了。
若是没有一个极为严密的机构来进行统筹,要在这么短的时间内完成此事,亦是绝无可能。
因为研发过程之中不仅得统筹各大矿场、还得统筹瓷场、工匠、研发各种工具用于生产,制定各种工艺标准等等,这不是一个松散的团队可以做到的。
因此苏允开始苦笑,他发现,在这个时候要做一个事情,便须得从零开始做起。
便比如现在,他又得开始筹办一个研究院了。
不过还好,他原本便有这个打算,正好趁着这个机会将研究院给搭起来!
苏允原本就打算构建一个集中各行各业匠人,进行工具研发推广,并且将大宋朝的各种尖端技术推广向民间的机构,唐宋积攒下来的工程技术等是很多的,比如说当朝的沈括的《《梦溪笔谈》。
苏允看过这本书,这本书涵盖天文、数学、物理、地质、化学、生物、医学、工程技术等堪称“中国科学史上的里程碑”!
另外还有类似还没有出现的《营造法式》这类书,是后世中国现存最早的官方建筑技术规范,详细记录宋代木构建筑的设计、施工、材料及工限。
这些书籍虽然在宋朝出现,但在推广上并不广,更别说在实际上生活之中进行大规模的运用。
这就是后世所说的研究成果并没有转化成应用成果,大量的技术被束之高阁,而民间依然沿用旧的技术。
苏允打算打造一个机构,一是收集各行各业的尖端技术进行推广,让各项新技术在行业之中大规模运用起来。
二是针对各行业的技术痛点,进行专项研发,推进行业技术的进步。
三是要实现他自己的各项技术上的构思,必然说开发蒸汽机、水泥、炸药、枪械等新技术。
正好趁着这个机会,将这个研究院给建立起来,在研发水泥之中,进行不断地规范引导,形成一种与后世科研相类似的工作方法。
当然,苏允在后世也没有搞过科研,但他搞过管理,他有信心用后世先进的管理办法,然后让当代的工程技术人员沿着他的思路,进行一个革命性的创新,群策群力之下,未必就不能搞出来一套成熟的科研规范来!
苏允对这个机构的期待是颇大的,就宋朝当下的局面,想要在政治上破局太难,在军事上他做过一些努力,但实际上阻力太大,那就换一种方式,在大宋朝推动一场工业革命!
工业狂潮之下,势必改变大宋朝的经济基础,然后浪潮自然会卷向上层建筑。
当然,这个效果如何苏允并不能预测,但无论如何,大宋朝需要这么一场工业革命!
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