地学成就

沈括曾考察过“峭拔险怪,上耸千尺,穹崖巨谷”的雁荡山地貌,提出了流水侵蚀作用的成因说,“原其理,当是为谷中大水冲激,沙土尽去, 唯巨石岿然挺立耳”。对于中国西部黄土地区“立土动及百尺,迥然耸立” 的地貌特征,他也提出了是流水侵蚀作用所造成的。在河北,他考察过太行山,发现山崖之间往往衔着蚌壳化石,在石壁上横亘如带,由此他推断这里曾经是海滨,并进而推断华北大平原是泥沙淤积而成的,正确地解释了华北平原的成因。沈括的这些见解,在地貌学史上具有相当的意义。

在地图学方面,沈括也有出色的贡献。他在视察河北边防时,非常留意当地的地形、地貌,并用木屑、面糊堆捏地形,后因天寒又改用熔蜡制作,以反映当地的山川道路等地形地物。这种立体地形模型,既真切又便于携带,归至官所后,他又复制为木刻立体地形图。这一制图方法当即受到重视和推广,“边州皆为木图,藏于内府”,为国家的军事管理提供了有力的工具。后来,他又花费 12 年的心血,“遍稽宇内之书,参更四方之论。该备六体,略稽前世之旧闻;离合九州,兼收古人之余意”,绘制《守令图》20 轴,包括总图大小各 1 轴,分路图 18 轴。在绘制这些地图时,

他继承和发展了传统的制图六体绘图方法,把以往的 8 个方位扩展到 24 个方位,并特别注意水平直线距离的测量,提高了地图制作的精确度。

在水利方面,他也做了大量的工作。以往人们大都认为宁国县(今安徽宁国)万春圩是沈括所主持修复的,近有学者据《四部丛刊》三编本影印的

《长兴集》指出,万春圩乃沈括之兄沈披所修,而非沈括。但不管沈括是否修过万春圩,他对水利科学的造诣是人们一致肯定和赞扬的。他在入仕初期即整治沭水,后来又大力支持治汴工程和两浙水利工程。而其在水利科学方面的最突出贡献,是他于 1072 年视察汴河工程时,发明了分段筑

堰,逐段测量的方法。用这个方法,他测得汴河从汴京上善门起,经过 840

里,至泗州(今江苏泗洪东南)淮河口,水位高低相差 194.86 尺。这一测量方法,在当时的世界上是相当先进的。