闻名和惠利古今的都江堰

科技工作者之家 2016-06-17

  提到水利工程,人们脑海中最先反应出来的多是南水北调和三峡大坝等出现在新闻和报纸上的现代水利工程建设项目,殊不知在我国古代,我们勤劳智慧的祖们早就开始着手进行水利工程建设,并且卓有成效。这其中闻名的有春秋时期开凿元代末年开通的京杭大运河,还有这篇文章要介绍的都江堰水利工程。

  名称变迁史

  都江堰是我们现代通用的称呼,但在一开始,它可不是叫这个名字。从建设伊始,该水利工程就在不同的朝代使用着不同的名字,直到宋代才确定了都江堰一称,并沿用至今。

  都江堰始建于秦昭王末年(约公元前256~前251),由秦蜀郡太守李冰及其儿子负责修建。都江堰旁边有座山名为玉垒山。该山在中国文学史上算是一座名山,因其在杜甫的《登楼》中亮过相——《登楼》的颔联写到:锦江春色来天地,玉垒浮云变古今。锦江即濯锦江,流经成都的岷江支流。而之所以修建都江堰,就是因为身为长江上游一大支流的岷江作祟。玉垒山在秦汉以前叫做“湔山”,加上当时居住在都江堰附近的氐羌人习惯把堰成为“堋”,故此建堰初期,称为 “湔堋”。

  到了三国时期,蜀国在都江堰地区设置都安县,都江堰开始更名为“都安堰”。都江堰是以筑堤的材料和办法修建,即用竹笼装石,这种建筑称为“楗尾”,故在唐代,都江堰又被称为楗尾堰。一直到宋代,宋史中提到都江堰:“永康军岁治都江堰,笼石蛇决江遏水,以灌数郡田。”《蜀水考》说:“府河,一名成都江,有二源,即郫江,流江也。”《括地志》说:“都江即成都江。”自此,都江堰的名称流传开来并且流传下来。

   

  (都江堰俯瞰图)

  都江堰的修建始末和主要工程构成

  成都号称“天府之国”,但是在古代,这里却是水旱灾害的重灾区。李白曾作《蜀道难》,开篇即写,“噫吁戏,危乎高哉。蜀道之难,难于上青天。蚕丛及鱼凫,开国何茫然。”而岷江正是造成这一困顿局面的始作俑者。

  岷江出岷山山脉,从成都平原西侧向南流去,对整个成都平原是地上悬江,危害无穷。岷江洪水泛滥,成都就是汪洋一片,颗粒无收;遇到旱灾,绵延千里千里,仍是颗粒无收。当时,蜀地已经被秦国吞并,秦昭王想以蜀地为中转站,然后沿长江东下,抄楚国的后路灭楚。这种情况下,建堰成了当务之急。而以天文地理知识见长的蜀国郡守李冰就此被秦昭王发掘出来,委任其在此建堰,所以都江堰建设之初并非为了解决当地居民收成问题,而是为了秦国的统一大业所做的准备。

  李冰父子邀集了许多有治水经验的农民,对地形和水情作了实地勘察,最后决定凿穿玉垒山以引水。现代人想到凿山,最先想到的自然是用火药进行爆破。但是对不起,火药要到隋代才被发明出来。李冰想到的办法是以火烧石,根据热胀冷缩的原理,使岩石发生爆裂,用这种原始而艰难的方法,李冰最终在玉垒山凿出了一个宽20公尺,高40公尺,长80公尺的山口。因其形状酷似瓶口,故取名“宝瓶口”,开凿玉垒山分离的石堆就称其为“离堆”,之所以给这堆石头也取一个名号,是因为这并非废弃物,在都江堰分流的过程中起着重要作用。这也是李冰父子建堰最重要的一个思想,那就是因地制宜。

   

  (宝瓶口)

  宝瓶口引水工程完成后,起到了分流和灌溉的作用,但江东地势较高,江水难以流入宝瓶口,李冰父子又率领大众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形成一个狭长的小岛,因其状如鱼嘴,故城鱼嘴。都江堰在建设中给各个工程取名是一项颇有意思的研究,看似随意,但却能形象 地说明工程的式样,并且便于流传。

   

  (鱼嘴)

  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。溢洪道修有弯道,使江水环流,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。

   

  (飞沙堰)

  为了观测和控制内江水量,李冰又雕刻了三个石桩人像,放于水中,以“枯水不淹足,洪水不过肩”来确定水位。这个方法跟现代标有水深刻度的防汛警告线有异曲同工之妙。

  后代科学家们考察都江堰,发现李冰的伟大之处不仅在于他因地制宜建设都江堰,更在于他在那个年代就已经采用了科学建设的方式,整个建堰过程包括了河流动力学、分流、排沙等科学原理。

  都江堰对于人们生活的影响和帮助

  都江堰把岷江一分为二,西面的原有岷江河道,叫做“外江”;东面的河道,叫做“内江”。河流四六分水,枯水期内江六成,外江四成,进行灌溉;丰水期 内江四成,外江六成,避免洪灾。都江堰的建成一举解决了旱涝这两个灾害,由于都江堰的让成都平原的以南不再受水患的困扰,而以北又免于干旱之苦。几千年来,一直祸害当地居民的岷江摇身一变成为了造福农桑的利器,将成都平原变成了旱涝保收人民生活富裕的“天府之国”,并进而促进了整个四川地区的政治、经济 和文化发展。一直到今天,当地人民还享受着都江堰的惠利。

  都江堰是现有世界上历史最长的无坝引水工程,也是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。更让人赞叹的是建堰 2250多年来经久不衰,而且发挥着愈来愈大的效益。都江堰的创建,以不破坏自然资源,充分利用自然资源为人类服务为前提,变害为利,使人、地、水三者高 度协合统一。所以,都江堰的建设也为当代人们开发资源和保护环境的难以平衡的做法敲响了一个警钟和提供了一个榜样。人工建设并不是破坏自然,而是改造自然,只有这样才能更长久更好地为人民生活而服务。

来源:科普中国网

原文链接:http://www.kepuchina.cn/kpcs/lcb/lcb3/201606/t20160617_12580.shtml

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