都江堰

四川省岷江中游灌县(现称都江堰市)境内的都江堰,是古代世界最伟大的水利工程之一,至今仍在发挥作用。2250 多年前何能筑此工程,又能千古不废?这是水利工程史上的一个谜。

中国古代秦国开始兴修都江堰工程。经李冰父子两代人的努力,又经历代改造,不断完善,水利灌溉面积达到 20 万公顷(300 万亩),并具防洪、航运之利,“溉灌三郡,开稻田,于是蜀沃野千里⋯⋯天下谓之天府”。

都江堰枢纽工程分鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大部分,互相依赖,互相制约,互相调节,结构科学又巧妙。

鱼嘴又称分水鱼嘴,建在灌县城西北岷江河库上,即今都江堰索桥通过处。鱼嘴是建于江心的分水堤,形若鱼口,将氓江一分为二。西边为外江, 是岷江的主流,南流到宜宾汇入长江。东边是内江,为岷江的别流,通过开凿玉垒山形成的“宝瓶口”,经走马河、蒲阳河、柏条河等天然河道和无数人工水渠,灌溉成都平原的农田。鱼嘴上游建了百丈堤,用来引导江水和防护江岸。鱼嘴两侧又建了鱼刚堤,用来束江分水。鱼嘴具有调节岷江水量的功能,春耕时平原需要灌溉,内江自流水量约占六成,外江水量占四成;洪汛期,内江水自动减为四成,外江占六成,以避免平原的泛滥。

飞沙堰建在内江右岸、金刚堤的下端,为长约 300 米的内江分洪减淤低坝,以竹笼装卵石筑成。这里是内江的弯道,江水流经这里,产生一股强大的弯道环流,当水位超过一定高度时,能将多余的水连同夹带的沙石漫出堰顶,排进外江。若遇特大洪水,飞沙堰自行溃决,使进入内江的供水泄入外江,以确保内江灌区的安全。

“宝瓶口”紧靠灌县城西门,是控制成都平原自流灌溉的门户。原本突兀于内江左岸的玉垒山崖壁,被劈开宽 20 米、高 30 米、长 100 米的引水渠首,其形如瓶口故名宝瓶口。岩壁凿着醒目的标尺,以观察水情。水中立三座巨大石人象,作为“自动水位计”,规定“水竭不至足,盛不没肩”,枯盈由飞沙堰调节。被斩断而留在宝瓶口右边的山岸称“离堆”,实际上它相当于节制闸,可起调节进水流量的作用。

都江堰渠首工程妙绝天工,不仅能自动调节水量,还可以自动分沙排沙。岷江在洪汛期夹沙石滚滚而下,若不排沙,势必造成江道堵塞,河渠荒废。造鱼嘴引导弯道环流,让含沙多的洪水冲向凸峰的外江,这样,流向内江凹峰的含沙量势必减少,这就是现代水利学上的“凹峰引水,凸峰排沙”原理。进入内江的沙石,又随水流顺着玉垒山流向内江中的虎间岸,再被逼推向飞沙堰,溢顶而排入外江,这就叫做“正面引水,倾面排沙”。剩余的沙石, 由于“离堆”岩壁对洪水的顶托和宝瓶口的束水作用,随旋游不断移动,最后被回旋到离堆旁的泄洪河道排走,不致下淤游沙成灾,塞死渠道。这就是“回旋原理”。中国 2200 年前就解决了水利工程的排泥沙难题,外国工程界

直到本世纪 30 年代才总结出来呢!新中国加固完善了三大枢纽工程,新辟人民渠、东风渠、三合堰三大干渠,修建了 45 条分干渠、470 条支渠,新旧渠总长达 2 万公里,建进水闸、节制闸、泄洪闸 780 座,隧洞 210 座,渡槽 254

座,涵洞、倒虹管 440 处。此外,还在灌区兴建蓄灌结合的大型水库 3 座,

中小型水库 293 座,山平塘 3.8 万口总蓄水能力达到 15 亿立方米。