打开天府之国的金钥匙“都江堰”,为什么这么重要呢

地处西南地区的岷江自西向南由玉垒山,进入一片断陷盆地。在江水日积月累的淤积下,出现了成都平原。每逢雨季,岷江“江水初荡谲,蜀人几为鱼”。公元前256年,都江堰的兴建改变了这一现状,将成都平原从旱涝无常成了天府之国,其中的奥妙令人叹为观止。

上图_ 标注处为岷江位置所在

水利的“不变”和“变”

岷江又名汶江、都江,源自岷山南麓弓杠岭和朗架岭,全长735公里,流域面积达135881平方公里。全河落差3560米,平均坡度8.2‰,年径流量超过1亿m?。对于成都而言,岷江无异于一把达摩克利斯之剑。

战国时期,秦国蜀郡太守李冰是个“能知天文地理”、“识齐水脉”的复合型人才。他发现距离成都50公里的岷江受玉垒山影响,河道倾斜,形成坡度,决定在此兴建都江堰,改变岷江对成都平原的不利局面。

整个工程由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等三部分组成,兼顾引水、泄洪、排沙等功能。建堰之后,基本遏制了岷江对成都平原的危害,杜甫称颂为“蜀人矜夸一千载,泛滥不近张仪楼”。岷江的“不变”和都江堰的“变”相互碰撞,产生出兴利除害的良好效果。

上图_ 李冰(约公元前302年~235年),图为李冰像及题铭

工程的“不变”和“变”

都江堰的水利“黑技术”驯服了躁动的岷江。研究表明,都江堰的选址科学合理。它位于岷江和成都平原的连接处,最大洪峰流量6400m?/s,2月平均最小流量107 m?/s。都江堰各个子系统功能各异,协调配合,合理布局,因势利导,在没有闸门设施的情况下,解决了旱涝问题。

《水经注》记载:“江至都安(今都江堰市),堰其右,检其左,其正流遂东,郸江之右也。”“检其左”就是有限度地控制内江的水流。“堰其右”是根据洪水冲毁右岸堤防所经路线修建的溢洪堰,洪水经过这些设施分流至平原各处。

这里体现了李冰提出的“分四六,平潦旱”的治水方针。岷江在鱼嘴处分流,流量大时,按6:4分流到外江和内江,流量小时,内外江按4:6分水。分流江水并不是一蹴而就的。距鱼嘴800米处,有两处河心滩。当流量小于1300 m?/s时,河心滩露出江面,在其右侧水量大,流至右岸突出江心的马足沱时,被迫向左进入内江,当流量大于1700 m?/s时,河心滩没入江中,洪流穿过河心滩,直奔外江,分流比例随之逆转。

上图_ 都江堰工程布置图

在满足灌溉需要的同时,都江堰面临着河道淤积的难题。由于都江堰处于岷江河道弯曲处,在鱼嘴处,内江和外江分别属于凹岸和凸岸。水流经过时,强劲的弯道离心力使表层水流向内江,底层水流裹挟泥沙流向外江,发挥了“凹岸引水,凸岸排沙”的作用。

内江水流和北岸的虎头岩形成曲率半径为850米的弯道,水流受惯性影响直扑虎头岩,超过90%的泥沙经飞沙堰在静压和冲击的双重作用下,造成螺旋流排入外江,起到二次排沙的作用。在1966年的岷江大洪水中,一块重约1吨的水泥石条被冲越飞沙堰,可见内江排沙能力之强。当岷江流量超过3000m?/s时,过量的内江水遭到虎头岩阻挡,水势折向右岸的飞沙堰,溢流外江,保证了内江水位的相对稳定。

宝瓶口是在玉垒山南端的突岩上人工开凿的瓶颈状口子。它长80米、宽20米、高40米,与左侧内江江心的离堆相互配合,产生局部雍水和旋流现象。洪水发生时,过量的水流通过飞沙堰和人字堤泄洪,起到了抗洪限流的作用。都江堰用“不变”的顶层设计应对“变”的岷江,为成都平原筑起了安全稳定的防波堤。

上图_ 《华阳国志》又名《华阳国记》,地方志著作,由东晋时期成汉常璩撰写

效益的“不变”和“变”

都江堰对成都平原的作用是显而易见的。在岷江的灌溉下,成都平原迅速发展。《史记》评价:“关中左崤函,右陇蜀,沃野千里,此所谓金城千里,天府之国也。”“天府之国”的美名从此不胫而走。东晋史学家常璩在《华阳国志》也认同这一看法:“水旱从人,不知饥馑,时无荒年,天下谓之天府。”

时至唐朝,社会上流传着“扬一益二”的说法。文学家陈子昂在《上蜀川军事》中认为:“国家富有巴蜀, 是天府之藏,自陇右及河西诸州军国所资,邮驿所给,商旅莫不皆取于蜀。”到了南宋,四川每年财税收入3342缗,占南宋财税年收入的三分之一,具有举足轻重的功用。

如今,都江堰灌溉了四川1/20的土地,提供了1/4的粮食产能,养育了1/3的全省人口,集中了全省近半的经济总量。每年为成都市提供30亿m?的生态环境供水。整个都江堰灌区建立了800多所小水电站,漂运木材40多万m?,鱼塘产鱼50余万斤,沙石材料100万吨以上,为四川的经济进步和社会稳定做出了极为重要的贡献。“不变”的都江堰摆脱时空束缚,满足了时代“变化”的需要。

上图_ 清 四川全图

价值的“不变”和“变”

都江堰不仅创造了经济价值,还拥有不可低估的文化价值。秦统一中原前,修建了都江堰、灵渠和郑国渠等三大水利工程,唯有都江堰利用鱼嘴分流引沙、飞沙堰排沙泄洪、宝瓶口引水抑流等效用,形成一个运作良好的有机整体,历时2200多年依然发挥着不可替代的作用,没有对环境产生任何负面效应,这本身就是个奇迹。

西汉元鼎六年(公元前111年),司马迁实地考察了都江堰,将李冰的功绩载入《史记·河渠书》。三国时期,蜀汉丞相诸葛亮强调:“以此堰农本,国之所资,以征丁千二百人主护之。”此后,晋置晏官令,专理堰务,宋设永康军兼堰事,明成立水利佥事,清任水利同知,不断对都江堰进行妥善维护,产生了行之有效的岁修制度。

上图_ 马可·波罗(1254年9月15日—1324年1月8日),出生于克罗地亚考尔楚拉岛,意大利旅行家、商人

元至元年间,意大利旅行家马可·波罗参观都江堰,他在《马可˙波罗游记》赞叹:“都江水系,川流甚急,川中多鱼,船舶往来甚众,运载商货,往来上下游。”都江堰从此蜚声海外。在岁修过程中,人们总结出了“深淘滩、低作堰”和“遇弯截角,逢正抽心”的治水原则,成为治理河道的金科玉律。在都江堰“不变”的浇灌下,孕育出变化多端的文化价值。

青山环绕,流水潺潺,都江堰既是古代工程技术和管理技术的完善融合,也是“天人合一”传统思想的成功实践,被誉为“世界水利文化的鼻祖”。德国地理学家李希霍芬称赞“都江堰灌溉方法之完善,世界各地无与伦比”。它在造福川蜀的同时,也成了全世界人类的共同财富。

作者:计白当黑校正/编辑:莉莉丝

参考资料:

【1】胡 云 《都江堰——生态水利工程的光辉典范》

【2】谢 丽 《水工典范都江堰》

【3】张成岗 张尚弘 《都江堰:水利工程史上的奇迹》

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