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词条 都江堰水利工程
释义

都江堰水利工程都江堰水利工程在四川都江堰市城西,是全世界至今为止,年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。2200多年来,至今仍然连续使用,仍发挥巨大效益,是文明世界的伟大杰作,造福人民的伟大水利工程。这项工程主体有鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成,科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题,消除了水患,目前灌溉面积已达40余县,1998年超过一千万亩。

§ 工程背景

都江堰水利工程岷江是长江上游的一条较大的支流,发源于四川北部高山地区。每当春夏山洪暴发之时,江水奔腾而下,从灌县进入成都平原,由于河道狭窄,古时常常引起洪灾,洪水一退,又是沙石千里。灌县岷江东岸的玉垒山又阻碍江水东流,造成东旱西涝。秦昭襄王五十一年(公元前256年),李冰任蜀郡太守(太守相当于现在的专员,或大于专员,小于省长),他为民造福,排除洪灾之患,主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的主体工程是将岷江水流分成两条,其中一条水流引入成都平原,这样既可以分洪减灾,又达到了引水灌田、变害为利。为此,李冰在其子二郎的协助下,邀集有治水经验的农民,对岷水东流的地形和水情作了实地勘察,决心凿穿玉垒山引水。在无火药(火药发明于东汉时期,即公元25年至220年间)不能爆破的情况下,他以火烧石,使岩石爆裂(热涨冷缩的原理),大大加快了工程进度,终于在玉垒山凿出了一个宽20公尺,高40公尺,长80公尺的山口。(低水位每秒流速3公尺,高水位每秒流速6公尺)因形状酷似瓶口,故取名“宝瓶口”,把开凿玉垒山分离的石堆叫“离堆”。

宝瓶口引水工程完成后,虽然起到了分流和灌溉的作用,但因江东地势较高,江水难以流入宝瓶口,李冰父子率众又在离玉垒山不远的岷江上游和江心筑分水堰,用装满卵石的大竹笼放在江心堆成一个狭长的小岛,形如鱼嘴,岷江流经鱼嘴,被分为内外两江。外江仍循原流,内江经人工造渠,通过宝瓶口流入成都平原。

为了进一步起到分洪和减灾的作用,在分水堰与离堆之间,又修建了一条长200公尺的溢洪道流入外江,以保证内江无灾害,溢洪道前修有弯道,江水形成环流,江水超过堰顶时洪水中夹带的泥石便流入到外江,这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道,故取名“飞沙堰”。为了观测和控制内江水量,又雕刻了三个石桩人像,放于水中,让人们知道“枯水(低水位)不淹足,洪水(高水位)不过肩”。还凿制石马置于江心,以此作为每年最小水量时淘滩的标准。

§ 鱼嘴分水工程

都江堰水利工程“鱼嘴”是都江堰的分水工程,因其形如鱼嘴而得名,它昂头于岷江江心,把岷江分成内外二江。西边叫外江,俗称“金马河”,是岷江正流,主要用于排洪;东边沿山脚的叫内江,是人工人工引水渠道,主要用于灌溉;

鱼嘴的设置极为巧妙,它利用地形、地势,巧妙地完成分流引水的任务,而且在洪、枯水季节不同水位条件下,起着自动调节水量的作用。

鱼嘴所分的水量有一定的比例。春天,岷江水流量小;灌区正值春耕,需要灌溉,这时岷江主流直入内江,水量约占六成,外江约占四成,以保证灌溉用水;洪水季节,二者比例又自动颠倒过来,内江四成,外江六成,使灌区不受水潦灾害。

在二王庙壁上刻的治水《三字经》中说的“分四六,平潦旱”,就是指鱼嘴这一天然调节分流比例的功能。

中国的祖先十分聪明,在流量小、用水紧张时,为了不让外江40%的流量白白浪费,采用杩搓截流的办法,把外江水截入内江,整就使内江灌区春耕用水更加可靠。1974年,在鱼嘴西岸的外江河口建成一座钢筋混凝土结构的电动制闸,代替过去临时杩搓工程,截流排洪,更加灵活可靠。

§ 飞沙堰泄洪道

都江堰水利工程在鱼嘴以下的长堤,即分内、外二江的堤叫金刚堤。堤下段与内江左岸虎头岸相对的地方,有一低平的地段,春、秋、冬、三季是人们往返于离堆公园与索桥之间的行道的坦途,洪水季节这里浪花飞溅,是内江的泄洪道。

泄洪道,唐朝名“侍郎堰”、“金提”,后又名“减水河”,它固具有泄洪徘砂的显著功能,故又叫它“飞沙堰”。飞沙堰是都江堰三大件之一,看上去十分平凡,其实它的功用非常之大,可以说是确保成都平原不受水灾的关键要害。

飞沙堰的作用主要是当内江的水量超过宝瓶口流量上限时,多余的水便从飞沙堰自行溢出;如遇特大洪水的非常情况,它还会自行溃堤,让大量江水回归岷江正流。另一作用是“飞沙”,岷江从万山丛中急驰而来,挟着大量泥沙,石块,如果让它们顺内江而下,就会淤塞宝瓶口和灌区。飞沙堰真是善解人意、排人所难,将上游带来的泥沙和卵石,甚至重达千斤的巨石,从这里抛入外江(主要是巧妙地利用离心力作用),确保内江通畅,确有鬼斧神功之妙。

古时飞沙堰,是用竹笼卵石堆砌的临时工程;如今已改用混凝土浇铸,以保一劳永逸的功效。

§ 宝瓶口引水口

宝瓶口宝瓶口,是前山(今名灌口山、玉垒山)伸向岷江的长脊上凿开的一个口子,它是人工凿成控制内江进水的咽喉,因它形似瓶口而功能奇持,故名宝瓶口。留在宝瓶口右边的山丘,因与其山体相离,故名离堆。宝瓶口宽度和底高都有极严格的控制,古人在岩壁上刻了几十条分划,取名“水则”,那是中国最早的水位标尺。

《宋史》就有“则盈一尺,至十而止;水及六则、流始足用。”《元史》有“以尺画之、比十有一。水及其九,其民喜,过则忧,没有则困”的记载。

内江水流进宝瓶口后,通过干渠经仰天窝节制闸,把江水一分为二。再经蒲柏、走江闸二分为四,顺应西北高、东南低的地势倾斜,一分再分,形成自流灌溉渠系,灌溉成都平原。及绵阳、射洪、简阳、资阳、仁寿、青神等市县近一万平方公里,一千余万亩农田。

都江堰水利工程离堆上有祭祀李冰的神庙伏龙观。宝瓶口右侧过去有一个末凿去的岩柱与其相连,形如大象鼻子,故名“象鼻子”。象鼻子因长期水流冲刷、漂木撞击,已于1947年被洪水冲毁培塌。宝瓶口岩基,干百年为飞流急湍的江水冲击,出现了极大的悬空洞穴。毛泽东1958年视察都江堰时说一千年一万年后将如何!为了加固岩基,1970年冬,灌区人民第一次堵口截流,抽干深潭,从两岸基础起,共浇注混凝土8100多立方米,结离堆、宝瓶口筑起了铜墙铁壁,使这个自动控制内江水量的瓶口,更加坚实可靠。

在离堆右侧,还有一段低平河道,河道底下有一条人工暗渠,那是为保障成都工业用水的暗渠。那段低平河道,当洪水超过警戒线时,它又自动将多余水量排入外江,使流入内江水位,始终保持安全水准,这就便成都平原,有灌溉之利,而无水涝之思。

鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口这个都江堰渠首的三大主体工程,在一般人看来可能会觉得平平常常、简简单单,殊不知其中蕴藏着极其巨大的科学价值,它内含的系统工程学、流体力学等,在今天仍然是处在当代科技的前沿,普遍受到推祟和运用,然而这些科学原理,早在二干多年前的都江堰水利工程中就已被运用于实践了。这是中华古代文明的象征,这是我们炎黄子孙的骄傲。

§ 治水名言

“深淘滩,低作堰”是都江堰的治水名言,淘滩是指飞沙堰一段、内江一段河道要深淘,深淘的标准是古人在河底深处预埋的“卧铁”。岁修淘滩要淘到卧铁为止,才算恰到好处,才能保证灌区用水。低作堰就是说飞沙堰有一定高度,高了进水多,低了进水少,都不合适。

§ 参考资料

[1]都江堰    http://www.dujiangyan.org/

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更新时间:2024/12/19 7:18:02