位于四川省成都市都江堰市城西,坐落在成都平原西部的岷江上, 是由渠首枢纽(鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口)、灌区各级引水渠道,各类工程建筑物和大中小型水库和塘堰等所构成的一个庞大的工程系统,渠首占地面积200余亩。它担负着四川盆地中西部地区7市(地)40县(市、区)1130万余亩农田的灌溉、成都市多家重点企业和城市生活供水,以及防洪、发电、漂水、水产、养殖、林果、旅游、环保等多项目标综合服务,是四川省国民经济发展不可替代的水利基础设施。
秦昭王后期(约公元前276年至251年),蜀郡守李冰总结了前人治水的经验,组织岷江两岸人民,修建都江堰。唐代,修建了飞沙堰。新中国成立后,又修建了工业供水渠、外江闸、飞沙堰工业引水临时挡水闸。为有效管理维护都江堰的运行,设立了堰官、岁修制度。
都江堰是当今世界年代久远、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。它充分利用当地西北高、东南低的地理条件,根据江河出山口处特殊的地形、水脉、水势,乘势利导,无坝引水,自流灌溉,使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相互依存,共为体系,保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。它最伟大之处是建堰2250多年来经久不衰,而且发挥着愈来愈大的效益。
都江堰是世界文化遗产、世界自然遗产的重要组成部分、世界灌溉工程遗产、全国重点文物保护单位、国家级风景名胜区、国家AAAAA级旅游景区。
历史背景:水患与蜀地的“救赎”需求
战国时期,蜀地(今四川)虽土地肥沃,但岷江洪水频发,成都平原常面临“水旱相仍”的困境。
岷江从川西北高原奔腾而下,至成都平原时河道变宽,水流减缓,泥沙淤积,每到雨季便泛滥成灾,而旱灾时又因江水无法引入平原而农田龟裂。
当时的蜀国曾尝试治水,但成效甚微。秦昭襄王末年(约公元前256年),秦国为增强国力、巩固对蜀地的统治,派李冰出任蜀郡太守,主持治水。
李冰父子的治水实践:科学与智慧的结晶
李冰上任后,带着儿子李二郎(民间传说中协助父亲治水的角色,历史上或为李冰团队的象征),深入岷江沿岸考察地形水情。
他们摒弃了“堵截”的传统治水思路,转而采用“疏导”为主的策略,设计出前无古人的都江堰水利工程,其核心由三大主体工程构成,彼此配合,形成系统的治水体系:
1. 宝瓶口:凿山导水的“咽喉”
李冰发现岷江以东的玉垒山阻碍江水东流,导致东部干旱,于是决定开凿玉垒山,打通一条人工河道。
由于山体坚硬,当时没有炸药,他们发明了“火烧水激”法——先用柴火灼烧岩石,再泼冷水使其爆裂,最终凿出宽约20米、高约40米、长约80米的通道,命名为“宝瓶口”。
宝瓶口如同控制水流的“咽喉”,将岷江水分流引入成都平原,同时利用地形限制洪水涌入。
2. 分水鱼嘴:江心分洪的“神器”
为进一步分流岷江,李冰在宝瓶口上游的江心修建了一座形似鱼嘴的分水堤。鱼嘴将岷江分为内江和外江:内江经宝瓶口流向成都平原,用于灌溉;外江为岷江正流,用于排洪。
冬春季节,岷江水量小,鱼嘴将60%的江水引入内江,保证灌溉;夏秋洪水期,外江因河道宽畅,可分流60%的江水,减轻内江压力,实现“分洪减灾、引水灌田”的动态平衡。
3. 飞沙堰:自动排沙的“智慧屏障”
为防止内江泥沙淤积和洪水倒灌,李冰在鱼嘴与宝瓶口之间修建了飞沙堰。它是一道低矮的滚水坝,当内江水量超过宝瓶口负荷时,多余江水会从飞沙堰溢出,回流外江;
同时,利用岷江水流的离心力,洪水冲击河岸形成的漩涡会将泥沙和石块从飞沙堰“甩出”,避免河道堵塞。这种“弯道环流”的排沙设计,使都江堰的泥沙淤积量每年不足10%,堪称古代水利工程的神来之笔。
李冰的治水理念:超越时代的科学思想
李冰在治水过程中总结出“深淘滩,低作堰”的六字口诀,刻于宝瓶口崖壁,成为都江堰沿用千年的维护准则:
“深淘滩”指每年枯水期需清理内江底部的泥沙,确保河道畅通,淘滩深度以埋在江底的“石马”(后改为卧铁)为标准;
“低作堰”指飞沙堰的高度需严格控制,过高会阻碍排水,过低则无法拦沙,体现了对工程尺度的精准把握。
此外,李冰还主持修建了百丈堤、人字堤等辅助工程,形成了“无坝引水、自流灌溉”的完整体系,无需人工动力,仅凭地形和水流规律就能实现防洪、灌溉、航运的多重功能。
民间传说:李冰父子的“神话”叙事
由于李冰治水功绩卓著,民间衍生出许多神化他的故事:
李冰斗江神:传说岷江江神每年要娶少女为妻,否则便兴风作浪。李冰为破除迷信,化身苍牛与江神搏斗,最终在民众协助下斩杀江神,平息水患。
二郎擒龙:传说李冰之子李二郎(或为二郎神原型)协助父亲治水时,降服了兴风作浪的恶龙,将其锁在伏龙观下。
这些传说反映了百姓对治水英雄的崇拜,也让李冰父子的形象融入了中华文化的神话体系。
千年影响:从“蜀地粮仓”到世界遗产
1. 农业革命与国家强盛:都江堰建成后,成都平原“水旱从人,不知饥馑”,耕地面积扩大,稻米产量激增,成为秦国的“天府之国”,为秦始皇统一六国提供了物质基础。
至今,都江堰仍灌溉着四川盆地中西部的7市40余县,灌溉面积达1000多万亩。
2. 水利史的里程碑:都江堰是世界上现存最古老的无坝引水工程,其“因势利导、因地制宜”的治水理念,影响了后世两千多年的水利建设(如灵渠、京杭大运河等)。
2000年,都江堰被列入“世界文化遗产”,2018年入选“世界灌溉工程遗产”,成为人类水利智慧的活化石。
3. 文化符号与精神象征:为纪念李冰父子,后人在都江堰旁修建了二王庙,历代香火不绝。李冰“道法自然、科学治水”的精神,更成为中华民族尊重自然、改造自然的典范。
今日都江堰:古今交融的水利奇观
如今的都江堰不仅是仍在运作的水利工程,更是承载着千年文明的旅游胜地。游客可在鱼嘴感受岷江分流的壮阔,在宝瓶口见证古人凿山的奇迹,在二王庙聆听李冰父子的传说。
而工程本身历经汶川地震等自然灾害仍安然无恙,更印证了其设计的科学与坚韧——这座由李冰父子奠基的“活态遗产”,至今仍在诉说着中国古代水利史上最辉煌的篇章。
️都江堰的精妙远不止上述提到的部分,其工程智慧贯穿整个系统:
一、核心工程的深度解析
1. 鱼嘴分水堤的动态平衡
鱼嘴并非固定不动,其位置随岷江河道演变而调整。
李冰最初修建的鱼嘴位于现址上游1650米处,通过“四六分水”机制实现动态调节——枯水期内江引水占60%保障灌溉,洪水期外江分流60%减轻压力。
这种自动分水功能源于对弯道环流的精准利用:内江处于凹岸,表层水流携带60%清水进入灌区;外江凸岸底层水流则带走80%泥沙,形成“二八分沙”的自然奇观。
2. 飞沙堰的三重防护
飞沙堰不仅是溢洪道,更是排沙枢纽。当内江水位超过宝瓶口阈值时,水流漫过堰顶泄入外江。
同时,利用离心力形成的螺旋流,将泥沙从堰顶抛向外江,使进入宝瓶口的泥沙量减少98%以上。这种“弯道排沙”技术至今仍是水利工程的经典案例。
3. 宝瓶口的咽喉作用
作为内江进水口,宝瓶口宽20米、高40米、长80米,其宽度经过精密计算,既能控制进水量,又能利用“瓶颈效应”产生漩涡进一步排沙。
李冰采用“火烧水浇”法开凿玉垒山,通过热胀冷缩原理使岩石崩裂,耗时8年完成这一关键工程。
二、传统工艺的匠心独运
1. 杩槎截流技术
三角形木架即“杩槎”,由三根直径20厘米的杉木绑扎成三脚架,迎水面铺设竹席并填充泥土,可快速截断水流。
这种可拆卸结构在岁修时尤为实用,完成任务后只需拆除竹绳,木材可重复利用。
2. 竹笼与羊圈工程
竹笼用竹篾编织成10米长圆筒,填充卵石后堆砌成堤,具有柔韧性和透水性,能适应河床变形。
“羊圈”则是在河床深坑立木柱框架,填充大卵石加固基础,用于保护鱼嘴等关键部位。
3. 岁修制度的科学管理
每年霜降后内江断流清淤,遵循“深淘滩、低作堰”六字诀:以卧铁为标志确保淘滩深度,飞沙堰高度控制在2米左右。同时通过“水画符”(水则刻划)监测水位,形成一套完整的维护体系。
三、历史背景与时间脉络
1. 秦始皇的年龄
都江堰始建于公元前256年(秦昭襄王五十一年),而秦始皇出生于公元前259年,因此工程启动时他年仅3岁。李冰于公元前251年去世时,秦始皇8岁,两人并无直接交集。
2. 距今时间计算
从公元前256年到2025年,都江堰已存续2281年。这使其成为全世界现存最古老的无坝引水工程,2000年被列入世界文化遗产。
四、现代科技的融合创新
如今都江堰在保留传统工艺的同时,引入卫星遥感监测河床变化,建立数字化水情预警系统。鱼嘴、飞沙堰等关键部位采用混凝土加固,但竹笼仍用于临时抢险,延续着2000多年的治水智慧。
这项跨越千年的工程,以“乘势利导、因时制宜”的理念,将岷江化害为利,至今仍灌溉着四川盆地1076万亩农田,堪称人类水利史上的活态奇迹。
️“人形警示”是都江堰水利系统中极具智慧的水位观测装置——石人水则,这是李冰治水思想的重要体现。以下是这一设计的深度解析:
一、石人水则的科学原理
1. 水位观测的具象化
李冰在岷江江心设置三尊石人(现存汉代复制品),以石人身体部位作为水位标尺:
足部:枯水期水位底线,要求“水竭不至足”,确保内江仍有足够清水灌溉。
肩部:洪水期警戒水位,规定“盛不没肩”,超过此高度即需通过飞沙堰泄洪。
这种以人体比例为参照的设计,使水位控制标准直观易懂,便于历代水官和民工掌握。
2. 动态调节的核心依据
石人水则与鱼嘴分水堤形成联动机制:
当水位处于足部至肩部之间时(约2-3米落差),鱼嘴可自动实现“四六分水”,确保灌区水量稳定。
若水位超出肩部,意味着岷江流量超过内江承载能力,飞沙堰立即启动泄洪,同时利用弯道环流将70%以上泥沙排往外江。
二、石人水则的历史演变
1. 从秦代到汉代的传承
最初的秦代石人在岁月中损毁,现存的李冰石像(1974年出土)和持锸石像(1975年出土)为东汉建宁元年(168年)重刻。
石像袖口铭文记载“造三神石人镇水万世”,表明汉代水官延续了李冰的水位观测体系。
2. 水则刻划的技术升级
宋代以后,石人水则逐渐演变为宝瓶口岩壁上的“水画符”刻划:
明代水则增至20划,现代沿用24划,每划代表0.3米水位。
春耕期要求水位达14划(约4.2米),汛期警戒水位为16划(4.8米),与石人肩部高度基本吻合。
三、石人水则的工程价值
1. 世界最早的水文观测系统
李冰的石人比欧洲14世纪出现的计水器早1600多年,其“以人定水”的理念开创了水文计量的先河。
这种将抽象水文数据转化为具象人体标志的设计,至今仍被视为水利工程人性化的典范。
2. 岁修制度的基准
石人水则与“深淘滩、低作堰”六字诀共同构成维护体系:
淘滩时以卧铁为深度标准(距石人足部约2.2米),确保内江河床不被淤高。
飞沙堰高度严格控制在石人肩部以下,避免过度泄洪影响灌溉。
四、现存遗迹与文化意义
1. 实物见证
李冰石像现存于都江堰伏龙观,高2.9米,束发长衣,手持玉璋,神态庄重。
持锸石像(推测为李冰之子二郎像)头部残缺,但仍可清晰看到其手持工具的治水形象。
2. 科学与艺术的融合
石人不仅是实用工具,更是汉代石刻艺术的杰作。
其造型兼具写实与象征意义——既精准体现水位标尺功能,又通过人物形象传递“人定胜天”的治水精神,成为都江堰“道法自然”哲学的具象表达。
这组跨越千年的石人水则,以最朴素的方式实现了复杂的水文观测功能,至今仍在都江堰的现代化管理中发挥着参照作用,堪称中国古代水利工程“以人度水、天人合一”理念的巅峰之作。
总结:公元前256年左右,李冰父子主持修建都江堰,以鱼嘴分水堤、宝瓶口、飞沙堰为核心,通过无坝引水、自流灌溉的方式,解决了岷江洪涝与成都平原干旱问题,使蜀地成为“天府之国”。
该工程集防洪、灌溉、航运于一体,其科学的水利设计沿用至今,是世界现存最古老的生态水利工程之一。
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来源:红网时刻
作者:红网综合
编辑:龙芳华
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